一种便携式可调节力值的恒力加载装置

技术领域

本发明涉及减振器侧向力耐久试验技术领域，尤其涉及一种便携式可调节力值的恒力加载装置。

背景技术

当前可实现加载侧向力的机构有气缸加载机构、油缸加载机构、不可拆解式传感器手动加载机构。采用气缸连接，需要备有压缩气源，能耗较大，气源压力不稳定时会造成加载力值的不准确，造成试验结果的不确定性。油缸连接：可以获得较为稳定的力值，但是需要一套液压加载系统成本较大。不可拆解式传感器手动加载机构是由一个S型传感器连接至两减振器上，当减振器进行试验时频率可达12Hz，传感器将随着减振器运动，会造成测量数据不准，以及传感器加速损坏的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种便携式可调节力值的恒力加载装置，实现减振器在进行耐久实验时，加载出可检测力值的恒定侧向力的目的。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种便携式可调节力值的恒力加载装置，包括平行设置的一号连接板和二号连接板，一号连接板和二号连接板之间设有一号加力杆和二号加力杆，一号加力杆和二号加力杆均与一号连接板垂直，且一号加力杆和二号加力杆上均设有外螺纹；

一号加力杆的一端从一号连接板穿出，且穿出后螺纹连接有一号固定螺母，一号加力杆的另一端均从二号连接板穿出，且穿出后螺纹连接有一号调节螺母，一号连接板远离一号固定螺母的一侧设有两个一号加固螺母，二号连接板远离一号调节螺母的一侧设有两个二号加固螺母，二号加固螺母和一号加固螺母均与一号加力杆螺纹连接；

二号加力杆的一端从一号连接板穿出，且穿出后螺纹连接有二号固定螺母，二号加力杆的另一端均从二号连接板穿出，且穿出后螺纹连接有二号调节螺母，一号连接板远离二号固定螺母的一侧设有两个三号加固螺母，二号连接板远离二号调节螺母的一侧设有两个四号加固螺母，三号加固螺母和四号加固螺母均与二号加力杆螺纹连接；

一号连接板远离二号连接板的一侧设有用于固定左侧减震器的一号固定组件，一号固定组件朝向一号连接板的一侧螺纹连接有螺杆，螺杆的另一端穿过一号连接板后螺纹连有中间螺母，中间螺母远离一号连接板的一侧设有加力头，加力头一端设有水平的螺纹孔，加力头与螺杆螺纹连接，加力头远离中间螺母的一侧贴合有推力球轴承，推力球轴承另一侧安装有轴承套，轴承套的另一侧安装有压力传感器，压力传感器外接数显力值表，压力传感器的另一侧设有连接螺栓，连接螺栓的螺杆端穿出二号连接板后螺纹连接有用于固定右侧减震器的二号固定组件，螺杆和连接螺栓均位于一号加力杆和二号加力杆之间。

一号固定组件和二号固定组件均包括一号夹板和二号夹板，一号夹板和二号夹板扣合成环形，且一号夹板和二号夹板通过固定螺栓连接在一起，一号固定组件的一号夹板上设有与螺杆螺纹连接的螺纹孔，二号固定组件的一号夹板上设有与连接螺栓螺纹连接的螺纹孔，左侧减震器固定在一号固定组件的一号夹板和二号夹板扣合的环形内，右侧减震器固定在二号固定组件的一号夹板和二号夹板扣合的环形内。

一号固定螺母和一号连接板之间、一号加固螺母和一号连接板之间、二号加固螺母和二号连接板之间以及一号调节螺母和二号连接板之间均设有弹簧垫圈和平垫圈，且弹簧垫圈和平垫圈均套在一号加力杆上。

二号固定螺母和一号连接板之间、三号加固螺母和一号连接板之间、二号调节螺母和二号连接板之间以及四号加固螺母和二号连接板之间也均设有弹簧垫圈和平垫圈，且弹簧垫圈和平垫圈均套在二号加力杆上。

螺杆为M20螺纹。

一号固定螺母、一号加固螺母、二号加固螺母和一号调节螺母均为M14螺母。

二号固定螺母、二号调节螺母、三号加固螺母和四号加固螺母均为M14螺母。

一号加力杆和二号加力杆的中心处均套有手持块。

中间螺母远离加力头的一侧依次设有一号中间弹簧垫圈、一号中间平垫圈、二号中间平垫圈、二号中间弹簧垫圈和三号中间平垫圈，螺杆远离加力头的一端依次穿过中间螺母、一号中间弹簧垫圈、一号中间平垫圈、一号连接板、二号中间平垫圈、二号中间弹簧垫圈和三号中间平垫圈后与一号夹板螺纹连接。

连接螺栓上套有三号中间弹簧垫圈、四号中间平垫圈、五号中间平垫圈、四号中间弹簧垫圈和六号中间平垫圈，连接螺栓的螺杆端依次穿过三号中间弹簧垫圈、四号中间平垫圈、二号连接板、五号中间平垫圈、四号中间弹簧垫圈和六号中间平垫圈后与一号夹板螺纹连接。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，采用手动加载的方式不需要借助气源，油源等设备；測力准确，轴承套安装在推力球轴承上，压力传感器固定在轴承套上，使得加力头在旋紧的过程中压力传感器不会跟着转动，确保了加载位置在一条直线上，使得力值准确；本发明降低试验成本，压力传感器可拆卸式设计使得压力传感器不会跟着减振器振动，这样极大的提高了压力传感器的使用寿命；本发明体积小巧，便于拆解与携带，相比于现在的气缸加载、油缸加载，本发明体积小便于拆装与携带，可用于多种设备使用；本发明适用于用于振动严重等恶劣的工况下使用，本次发明装置结构简单，且采用可拆式压力传感器设计，在工作时不会因为设备振动而导致加载力值不准确的情况发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的受力图(一)；

图3为本发明的受力图(二)；

图中：1-一号连接板；2-二号连接板；3-一号加力杆；4-二号加力杆；5-一号固定螺母；6-一号调节螺母；7-一号加固螺母；8-二号加固螺母；9-二号固定螺母；10-二号调节螺母；11-三号加固螺母；12-四号加固螺母；13-一号固定组件；14-螺杆；15-中间螺母；16-加力头；17-推力球轴承；18-轴承套；19-压力传感器；20-连接螺栓；21-二号固定组件；22-一号夹板；23-二号夹板；24-固定螺栓；25-平垫圈；26-弹簧垫圈；27-手持块；28-一号中间弹簧垫圈；29-一号中间平垫圈；30-二号中间平垫圈；31-二号中间弹簧垫圈；32-三号中间平垫圈；33-三号中间弹簧垫圈；34-四号中间平垫圈；35-五号中间平垫圈；36-四号中间弹簧垫圈；37-六号中间平垫圈；

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，一种便携式可调节力值的恒力加载装置，包括平行设置的一号连接板1和二号连接板2，一号连接板1和二号连接板2之间设有一号加力杆3和二号加力杆4，一号加力杆3和二号加力杆4均与一号连接板1垂直，且一号加力杆3和二号加力杆4上均设有外螺纹；

一号加力杆3的一端从一号连接板1穿出，且穿出后螺纹连接有一号固定螺母5，一号加力杆3的另一端均从二号连接板2穿出，且穿出后螺纹连接有一号调节螺母6，一号连接板1远离一号固定螺母5的一侧设有两个一号加固螺母7，二号连接板2远离一号调节螺母6的一侧设有两个二号加固螺母8，二号加固螺母8和一号加固螺母7均与一号加力杆3螺纹连接；

二号加力杆4的一端从一号连接板1穿出，且穿出后螺纹连接有二号固定螺母9，二号加力杆4的另一端均从二号连接板2穿出，且穿出后螺纹连接有二号调节螺母10，一号连接板1远离二号固定螺母9的一侧设有两个三号加固螺母11，二号连接板2远离二号调节螺母10的一侧设有两个四号加固螺母12，三号加固螺母11和四号加固螺母12均与二号加力杆4螺纹连接；

一号连接板1远离二号连接板2的一侧设有用于固定左侧减震器的一号固定组件13，一号固定组件13朝向一号连接板1的一侧螺纹连接有螺杆14，螺杆14的另一端穿过一号连接板1后螺纹连有中间螺母15，中间螺母15远离一号连接板1的一侧设有加力头16，加力头16一端设有水平的螺纹孔，加力头16与螺杆14螺纹连接，加力头16远离中间螺母15的一侧贴合有推力球轴承17，推力球轴承17另一侧安装有轴承套18，轴承套18的另一侧安装有压力传感器19，压力传感器19外接数显力值表，压力传感器19的另一侧设有连接螺栓20，连接螺栓20的螺杆端穿出二号连接板2后螺纹连接有用于固定右侧减震器的二号固定组件21，螺杆14和连接螺栓20均位于一号加力杆3和二号加力杆4之间。

一号固定组件13和二号固定组件21均包括一号夹板22和二号夹板23，一号夹板22和二号夹板23扣合成环形，且一号夹板22和二号夹板23通过固定螺栓24连接在一起，一号固定组件13的一号夹板22上设有与螺杆14螺纹连接的螺纹孔，二号固定组件21的一号夹板22上设有与连接螺栓20螺纹连接的螺纹孔，左侧减震器固定在一号固定组件13的一号夹板22和二号夹板23扣合的环形内，右侧减震器固定在二号固定组件21的一号夹板22和二号夹板23扣合的环形内。

一号固定螺母5和一号连接板1之间、一号加固螺母7和一号连接板1之间、二号加固螺母8和二号连接板2之间以及一号调节螺母6和二号连接板2之间均设有弹簧垫圈26和平垫圈25，且弹簧垫圈26和平垫圈25均套在一号加力杆3上。

二号固定螺母9和一号连接板1之间、三号加固螺母11和一号连接板1之间、二号调节螺母10和二号连接板2之间以及四号加固螺母12和二号连接板2之间也均设有弹簧垫圈26和平垫圈25，且弹簧垫圈26和平垫圈25均套在二号加力杆4上。

螺杆14为M20螺纹。

一号固定螺母5、一号加固螺母7、二号加固螺母8和一号调节螺母6均为M14螺母。

二号固定螺母9、二号调节螺母10、三号加固螺母11和四号加固螺母12均为M14螺母。

一号加力杆3和二号加力杆4的中心处均套有手持块27，方便安装。

中间螺母15远离加力头16的一侧依次设有一号中间弹簧垫圈28、一号中间平垫圈29、二号中间平垫圈30、二号中间弹簧垫圈31和三号中间平垫圈32，螺杆14远离加力头16的一端依次穿过中间螺母15、一号中间弹簧垫圈28、一号中间平垫圈29、一号连接板1、二号中间平垫圈30、二号中间弹簧垫圈31和三号中间平垫圈32后与一号夹板22螺纹连接。

连接螺栓20上套有三号中间弹簧垫圈33、四号中间平垫圈34、五号中间平垫圈35、四号中间弹簧垫圈36和六号中间平垫圈37，连接螺栓20的螺杆端依次穿过三号中间弹簧垫圈33、四号中间平垫圈34、二号连接板2、五号中间平垫圈35、四号中间弹簧垫圈36和六号中间平垫圈37后与一号夹板22螺纹连接。

本发明工作时，一号固定组件13用于固定左侧减震器，二号固定组件21用于固定右侧减震器，一号固定组件13的一号夹板22通过螺杆14和中间螺母15固定在一号连接板1上，二号固定组件21的一号夹板22通过连接螺栓20固定在二号连接板2上，一号加力杆3一端通过一号固定螺母5和一号加固螺母7固定在一号连接板1上，一号加力杆3另一端依次穿过二号加固螺母8、二号连接板2和一号调节螺母6，二号加力杆4一端通过二号固定螺母9和三号加固螺母11固定在一号连接板1上，二号加力杆4另一端依次穿过四号加固螺母12、二号连接板2和二号调节螺母10，从而完成检测前的安装工作，将推力球轴承17、轴承套18和压力传感器19连接成一个整体，称为可拆卸测力元件，将可拆卸测力元件放置到加力头16和连接螺栓20之间，旋转加力头16给可拆卸测力元件施加压力，该压力用F表示，当F的值为检测的压力值时，停止旋转加力头16，同时，旋紧一号调节螺母6和二号调节螺母10，连接螺栓20给可拆卸测力元件一个相反的力，可拆卸测力元件所受的力由检测的压力值降低到0N时，即F1和F2的和为检测的压力值，F的值为0N，之后反方向旋转加力头16，从而增大了加力头16和连接螺栓20之间的距离，将可拆卸测力元件取下来，此时，将二号加固螺母8和四号加固螺母12旋紧，从而实现左侧减震器和右侧减震器侧向力的施加。

如图2和3所示，由于加力头16位置没有变化即△X没有变化，则右侧减振器工装部分应变ε也不变，即反弹力FN也保持不变，由合外力为零可知，随着F1和F2的逐渐加大F逐渐减小，当F＝0N时(此时推力球轴承17、压力传感器19与轴承套18可一并拆下)，F1+F2＝FN＝1000N。由此可实现不需要压力传感器19连接便可获得较为精准的侧向力值。压力传感器19可拆式设计下极大的节约了试验成本。

实施例1

当侧向力为1000N,无预紧力时,具体实施例如下：

左侧减震器和右侧减震器安装在台架上，将一号固定组件13固定在左侧减震器上，将二号固定组件21固定在右侧减震器上，一号固定组件13的一号夹板22通过螺杆14和中间螺母15固定在一号连接板1上，二号固定组件21的一号夹板22通过连接螺栓20固定在二号连接板2上，加载侧向力时，通过一号加固螺母7和一号固定螺母5旋紧将一号连接板1固定在一号加力杆3上，通过三号加固螺母11和二号固定螺母9旋紧将一号连接板1固定在二号加力杆4上，此时，位于右侧的一号调节螺母6和二号调节螺母10处于旋紧状态，二号加固螺母8和四号加固螺母12处于旋松状态，将可拆卸测力元件放置到加力头16和连接螺栓20之间，旋转加力头16给可拆卸测力元件施加压力，加力头16压在推力球轴承17通过轴承套18传递到压力传感器19上，继续旋紧加力头16可从压力传感器19外接的数显力值表上读出力值，当达到所需的1000N时(此时侧向力均由螺杆14和连接螺栓20传递)，旋紧二号加固螺母8和四号加固螺母12，随着旋紧二号加固螺母8和四号加固螺母12的旋紧，当力值降到0N时(此时侧向力由一号加力杆3和二号加力杆4传递)停止旋紧。此时可将可拆卸测力元件一并取出，从而实现左侧减震器和右侧减震器侧向力的施加。

实施例2

当侧向力为1000N,预紧力为400N时，具体实施例如下：

左侧减震器和右侧减震器安装在台架上，将一号固定组件13固定在左侧减震器上，将二号固定组件21固定在右侧减震器上，一号固定组件13的一号夹板22通过螺杆14和中间螺母15固定在一号连接板1上，二号固定组件21的一号夹板22通过连接螺栓20固定在二号连接板2上，加载侧向力时，通过一号加固螺母7和一号固定螺母5旋紧将一号连接板1固定在一号加力杆3上，通过三号加固螺母11和二号固定螺母9旋紧将一号连接板1固定在二号加力杆4上，此时，位于右侧的一号调节螺母6和二号调节螺母10处于旋紧状态，二号加固螺母8和四号加固螺母12处于旋松状态，将可拆卸测力元件放置到加力头16和连接螺栓20之间，旋转加力头16给可拆卸测力元件施加压力，加力头16压在推力球轴承17通过轴承套18传递到压力传感器19上，继续旋紧加力头16可从压力传感器19外接的数显力值表上读出力值，当达到所需的1400N时(此时侧向力均由螺杆14和连接螺栓20传递)，旋紧一号调节螺母6和二号调节螺母10，随着旋紧一号调节螺母6和二号调节螺母10的旋紧，压力传感器19显示力值为1800N时(实际力值为1000N，压力传感器19显示的力值为加力头16给压力传感器19的力值与连接螺栓20给压力传感器19的力值之和，加力头16给压力传感器19的力值为1400N，连接螺栓20给压力传感器19的力值为400N)，此时的预紧力为400N，下一步，接着旋紧二号加固螺母8和四号加固螺母12，当力值降到0N时(此时侧向力由一号加力杆3和二号加力杆4传递，此时压力传感器19显示力值为2800N)停止旋紧。此时可将可拆卸测力元件一并取出，从而实现左侧减震器和右侧减震器侧向力的施加。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。