[发明专利]一种三向力学试验平台

说明书

技术领域

本发明属于试验测试装置技术领域，尤其涉及一种三向力学试验平台。

背景技术

传统的力学试验平台多为单向和双向，在进行单向试验时，通常将试验对象一端置于平台上，另一端与加载机构连接，通过加载不同的载荷，可获得试验对象静态或动态力学特性。在双向力学试验中，试验对象在两个方向上连接有加载机构，一般通过简单的铰或滚柱来降低各向运动的影响，此种方式虽可在一定程度上保证试验方法的正确性，但试验精度低且受结构限制可实现的运动范围较小。

对于三向力学试验，由于很难保证三向加载的独立性，传统力学试验平台即使经过简单的设备改造也无法满足试验要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种运动范围大、承载能力强、试验精度高、可实现三向独立加载的三向力学试验平台，通过本发明可对试验对象进行单向、双向或三向力学试验。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种三向力学试验平台，它包括由上承力板、中承力板和下承力板组成的三层式结构，所述下承力板沿X方向的两侧固定设置有X向导轨，所述中承力板位于所述X向导轨之间，所述中承力板与下承力板之间设置有X向滚子排，所述中承力板与X向导轨之间设置有X侧向滚子排；所述中承力板沿Y方向的两侧固定设置有Y向导轨，所述上承力板位于所述Y向导轨之间，所述上承力板与中承力板之间设置有Y向滚子排，所述上承力板与Y向导轨之间设置有Y侧向滚子排；所述中承力板X向一侧固定连接有X加载头，所述上承力板Y向一侧连接有Y加载头，Y加载头与上承力板之间设置有解耦机构。

所述上承力板的上方设置有支架，所述支架上与上承力板对应的位置处开设有与上承力板相垂直的导向孔，所述导向孔内穿过设置有Z加载头，所述Z加载头的轴与所述导向孔之间设置有滑键。

所述解耦机构包括解耦机构框体、解耦滑块、解耦滚子排、销轴和Y加载导向机构；所述解耦机构框体上开设有沿X向的解耦导轨槽，所述解耦滑块位于所述解耦导轨槽内，所述解耦滑块两侧与所述解耦导轨槽内壁之间设置有所述解耦滚子排，所述解耦滚子排由解耦滚子列和解耦滚子保持架组成，所述解耦滚子保持架上开设有与解耦滚子列相配合的呈栅格结构排列的解耦滚子定位孔，所述解耦滚子列的每个滚子均设置在所述解耦滚子定位孔中，所述解耦滚子定位孔中的滚子两侧分别与解耦滑块和解耦导轨槽内壁滚动连接；所述Y加载头与解耦滑块通过销轴连接；所述Y加载导向机构的顶部设置有与Y加载头相配合Y加载导轨，Y加载头与Y加载导向机构通过所述Y加载导轨滑动连接。

所述解耦滑块包括可分离的第一滑块和第二滑块，所述第一滑块上设置有定位凸台，所述第二滑块上开设有与所述定位凸台相配合的定位槽；所述第一滑块的外侧与所述解耦滚子排滚动连接，第一滑块的内侧与第二滑块的内侧通过所述定位凸台和定位槽配合连接，所述第二滑块的外侧与所述解耦滚子排滚动连接；所述定位凸台与所述定位槽的间隙中设置有分别向第一滑块和第二滑块扩张的碟簧。

所述X向滚子排由X向滚子列和X向滚子保持架组成，所述X向滚子保持架上开设有与X向滚子列相配合的呈栅格结构排列的X向滚子定位孔，所述X向滚子列的每个滚子均设置在所述X向滚子定位孔中，所述X向滚子定位孔中的滚子两侧分别与所述中承力板和所述下承力板滚动连接；

所述X侧向滚子排由X侧向滚子列和X侧向滚子保持架组成，所述X侧向滚子保持架上开设有与X侧向滚子列相配合的呈栅格结构排列的X侧向滚子定位孔，所述X侧向滚子列的每个滚子均设置在所述X侧向滚子定位孔中，所述X侧向滚子定位孔中的滚子两侧分别与所述中承力板和所述X向导轨滚动连接；

所述Y向滚子排由Y向滚子列和Y向滚子保持架组成，所述Y向滚子保持架上开设有与Y向滚子列相配合的呈栅格结构排列的Y向滚子定位孔，所述Y向滚子列的每个滚子均设置在所述Y向滚子定位孔中，所述Y向滚子定位孔中的滚子两侧分别与所述中承力板和所述上承力板滚动连接；

所述Y侧向滚子排由Y侧向滚子列和Y侧向滚子保持架组成，所述Y侧向滚子保持架上开设有与Y侧向滚子列相配合的呈栅格结构排列的Y侧向滚子定位孔，所述Y侧向滚子列的每个滚子均设置在所述Y侧向滚子定位孔中，所述Y侧向滚子定位孔中的滚子两侧分别与所述上承力板和所述Y向导轨滚动连接。

所述X加载头处设置有X向加载缸，X向加载缸的施力端与所述X加载头连接；所述Y加载头处设置有Y向加载缸，Y向加载缸的施力端与所述Y加载头连接；所述Z加载头处设置有Z向加载缸，Z向加载缸的施力端与所述Z加载头连接。