一種跨度可調(diào)且具有定位功能的彎曲試驗夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)彎曲試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種跨度可調(diào)且具有定位功能的彎曲試驗夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)中存在大量的梁式結(jié)構(gòu)用以抵抗彎曲載荷和變形。而通過三點(diǎn)、四點(diǎn)彎曲試驗來確定材料和結(jié)構(gòu)的彎曲性能數(shù)據(jù)是開展航空航天、交通、機(jī)械和化工等領(lǐng)域的可靠性設(shè)計、分析與驗證工作的基本前提。在飛機(jī)起飛-巡航-降落的過程中，機(jī)翼中梁式結(jié)構(gòu)主要承受彎曲載荷的反復(fù)作用，容易發(fā)生疲勞失效。有時在突風(fēng)載荷作用下，機(jī)翼結(jié)構(gòu)會發(fā)生較大的變形，不利于飛機(jī)的安全控制和正常飛行。另外，在現(xiàn)行的飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度規(guī)范中也規(guī)定，在飛機(jī)服役年限和使用壽命期間，梁式結(jié)構(gòu)的元件和部件在指定的期間內(nèi)不應(yīng)發(fā)生彎曲變形失效和疲勞失效。所以，對飛機(jī)機(jī)翼中梁式結(jié)構(gòu)抗彎性能的研究具有重要的意義。
[0003]彎曲試驗是獲取材料和結(jié)構(gòu)抗彎性能數(shù)據(jù)的重要途徑。而現(xiàn)有的彎曲試驗夾具裝置在研究試驗件的彎曲性能時具有一定局限性:(1)試驗夾具的支點(diǎn)是固定的，不可根據(jù)試件尺寸要求調(diào)節(jié)跨度，無法按試件尺寸的加工誤差而靈活調(diào)整；(2)試驗夾具不具有限制試件側(cè)向位移的功能，而且無法保證試件軸向與支點(diǎn)間的垂直度，易對試驗載荷、位移及壽命數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大影響；(3)在對大載荷、大變形的試件進(jìn)行彎曲試驗時，夾具易受磨損，不易更換，重新設(shè)計成本較高，減緩產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度。現(xiàn)有彎曲試驗夾具的不足容易導(dǎo)致材料和結(jié)構(gòu)彎曲性能的測試誤差，給飛機(jī)型號研制中的成本、周期、結(jié)構(gòu)重量、可靠性及服役壽命等帶來負(fù)面效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠同時滿足三點(diǎn)、四點(diǎn)彎曲試驗要求的跨度可調(diào)、易更換、具有定位功能且可反復(fù)使用的彎曲試驗夾具裝置，解決目前軍、民機(jī)型號研制中彎曲試驗夾具跨度固定且易磨損及對試驗件的定位精度不足等關(guān)鍵技術(shù)問題，形成對新型彎曲試驗件大變形、大載荷和高精度控制的試驗?zāi)芰Α?br>[0005]本發(fā)明跨度可調(diào)且具有定位功能的彎曲試驗夾具，包括兩個夾具上支點(diǎn)、兩個夾具下支點(diǎn)、上夾具導(dǎo)軌平臺、下夾具導(dǎo)軌平臺以及作動筒，其中，上夾具導(dǎo)軌平臺與下夾具導(dǎo)軌平臺均設(shè)置有滑軌，并沿滑軌方向設(shè)置有刻度，所述滑軌內(nèi)設(shè)有螺紋孔，所述夾具上支點(diǎn)與上夾具導(dǎo)軌平臺滑動連接，并通過螺栓固定，夾具下支點(diǎn)與下夾具導(dǎo)軌平臺滑動連接，并通過螺栓固定，所述下夾具導(dǎo)軌平臺通過試驗機(jī)下夾頭固定在試驗機(jī)加載框架上，上夾具導(dǎo)軌平臺通過試驗機(jī)上夾頭固定連接作動筒。
[0006]優(yōu)選的是，所述試驗機(jī)下夾頭與所述試驗機(jī)上夾頭均為液壓夾頭。
[0007]在上述方案中優(yōu)選的是，所述作動筒上設(shè)置有載荷傳感器。
[0008]在上述方案中優(yōu)選的是，還包括卡位裝置，所述卡位裝置可拆卸連接在夾具下支點(diǎn)上，任一夾具下支點(diǎn)上設(shè)置有兩個卡位裝置，兩個卡位裝置之間形成容納槽，所述容納槽適配試驗件。
[0009]在上述方案中優(yōu)選的是，作動筒安裝于整體框架之中，為500kN作動筒，可施加常幅、變幅載荷。
[0010]下夾具導(dǎo)軌平臺上設(shè)計的刻度，可通過夾具的兩個夾具下支點(diǎn)調(diào)節(jié)跨度，最大跨度為1400_，由側(cè)面螺栓固定，以適應(yīng)不同大小的彎曲試驗件。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1)可以解決在進(jìn)行大載荷、大變形的彎曲試驗時，夾具支點(diǎn)跨度不可調(diào)整、無法適應(yīng)試件尺寸變化或設(shè)計需要的問題；
[0013]2)可以解決現(xiàn)有夾具不能限制試件側(cè)向位移、無法保證試件軸向與支點(diǎn)垂直度調(diào)整的問題，提高了彎曲試驗中載荷、位移及壽命數(shù)據(jù)的可靠性；
[0014]3)解決了試驗夾具不易裝卸、更換和維護(hù)的問題，夾具的通用性降低了設(shè)計成本；
[0015]4)解決了軍、民機(jī)新型機(jī)翼中承受大載荷、大變形的梁式結(jié)構(gòu)的彎曲疲勞問題，便于確定相應(yīng)結(jié)構(gòu)的損傷特性、失效機(jī)理和維護(hù)方案；
[0016]5)形成了對新型彎曲試驗件大變形、大載荷和高精度控制的試驗?zāi)芰Α?br>【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明跨度可調(diào)且具有定位功能的彎曲試驗夾具的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1所示實施例的夾具上支點(diǎn)或夾具下支點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖1所示實施例的卡位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為圖1所示實施例的夾具上支點(diǎn)安裝示意圖。
[0021]圖5為圖1所示實施例的夾具下支點(diǎn)安裝示意圖。
[0022]圖6為圖1所示實施例的彎曲試驗工況示意圖。
[0023]其中，1為試驗機(jī)加載框架、2為作動筒、3為載荷傳感器、4為試驗機(jī)上夾頭、5為上夾具導(dǎo)軌平臺、6為夾具上支點(diǎn)、7為卡位裝置、8為下夾具導(dǎo)軌平臺，9為夾具下支點(diǎn)，10為試驗機(jī)下夾頭。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0026]本發(fā)明提出了一種能夠同時滿足三點(diǎn)、四點(diǎn)彎曲試驗要求的跨度可調(diào)、易更換、具有定位功能且可反復(fù)使用的彎曲試驗夾具裝置，解決目前軍、民機(jī)型號研制中彎曲試驗夾具跨度固定且易磨損及對試驗件的定位精度不足等關(guān)鍵技術(shù)問題，形成對新型彎曲試驗件大變形、大載荷和高精度控制的試驗?zāi)芰Α?br>[0027]本發(fā)明跨度可調(diào)且具有定位功能的彎曲試驗夾具，如圖1所示，包括兩個夾具上支點(diǎn)6、兩個夾具下支點(diǎn)9、上夾具導(dǎo)軌平臺5、下夾具導(dǎo)軌平臺8以及作動筒2，其