[实用新型]大行程气动载荷加载装置

说明书

技术领域

本实用新型属于强度测试技术领域，涉及一种大行程气动载荷加载装置。

背景技术

现有无附加装置载荷加载试验一般采用气囊作为加载装置，受气囊结构形式限制，其行程一般小于300mm，当对一些特殊部件进行作用力加载实验时，由于部件变形，一般气囊无法使用。

发明内容

本实用新型提供一种装置可实现大行程气动载荷加载，以适应一些特殊部件静态或动态载荷加载测试需求。

本实用新型的技术解决方案是，加载装置包括：气缸，气缸位移传感器，载荷传感器，固定连接件，气囊，第一气动控制阀，第二气动控制阀，气压传感器，被测件位移传感器和插头。气缸底部安装在底座上，气缸的推杆顶部通过螺纹连接载荷传感器，固定连接件的一端通过螺钉与载荷传感器连接，另一端通过螺钉与气囊连接，固定连接件上留有气囊进气管连接的插头，插头与第二气动控制阀的出气口和气压传感器相接，第一气动控制阀的出气口与气缸相接，气缸位移传感器通过连接板固定到气缸上，气缸位移传感器的拉线通过连接板固定于气缸推杆顶部，气动控制阀的进气口与气源相接，控制器与气动控制阀、气压传感器、被测件位移传感器、载荷传感器和气缸位移传感器相接。

本实用新型具有的优点和有益效果如下：

大行程气动载荷加载装置采用气缸+气囊的结构形式，利用气缸实现大行程运动，利用气囊实现载荷加载，其加载行程根据气缸推杆行程而定，可达到1000mm或更长，可用于实现被测件静态或动态(疲劳)作用力加载。

采用气囊+气缸结构形式，气囊直接作用于被测件，实现无附加装置的加载作用，通过气缸伸缩补充气囊行程，从而实现大行程气动载荷静态或动态(疲劳)作用力的加载。

将载荷传感器作为气囊闭环控制的检测元件，采取载荷闭环控制模式，精确控制施加到被测件上的载荷值。

利用气缸(或液压缸等)增加行程，气缸(或液压缸等)将位移传感器作为闭环控制检测元件，实现位置闭环控制模式。

气缸(或液压缸等)采用双位置闭环模式，当被测件随作用力位置发生变化时，保证气囊加载始终在有效行程范围内。

附图说明

图1为本实用新型大行程气动载荷加载装置结构示意图；

图中：气缸(或液压缸等)1，气缸位移传感器2，载荷传感器3，固定连接件4，气囊5，第一气动控制阀6，第二气动控制阀7，气压传感器8，被测件9，被测件位移传感器10，插头11。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

加载装置包括：气缸1，气缸位移传感器2，载荷传感器3，固定连接件4，气囊5，第一气动控制阀6，第二气动控制阀7，气压传感器8，被测件位移传感器10和插头11。气缸1底部安装在底座上，气缸1的推杆顶部通过螺纹连接载荷传感器3，固定连接件4的一端通过螺钉与载荷传感器3连接，另一端通过螺钉与气囊5连接，固定连接件4上留有气囊进气管连接的插头11，插头11与第二气动控制阀7的出气口和气压传感器8相接，第一气动控制阀6的出气口与气缸1相接，气缸位移传感器2通过连接板固定到气缸1上，气缸位移传感器2的拉线通过连接板固定于气缸1推杆顶部，气动控制阀6和7的进气口与气源相接，控制器与气动控制阀6和7、气压传感器8、被测件位移传感器10、载荷传感器3和气缸位移传感器2相接。

气囊5通过固定连接件4与载荷传感器3相连接，然后与气缸1顶端固定。固定连接件4同时可引出气囊控制管路。

控制器通过气动控制阀7、载荷传感器3及气压传感器8实现对气囊5输出作用力的稳定控制。

在气缸1的顶端安装有气缸位移传感器2用于测量气缸输出长度。

控制器通过气动控制阀6及气缸位移传感器2实现对气缸1伸出长度的闭环控制，使其稳定在设定值上。

气缸1用于增大加载装置的行程，气缸1的设定值可根据实验工况设定为固定值；也可根据被测件位移传感器10的反馈值使气囊稳定在固定作用距离上，由气缸位移传感器2、被测件位移传感器10和气动控制阀6组成双回路位置闭环控制，精确调节气缸1的伸长量。

气囊5直接与被测件9接触，实现对被测件9作用力的加载。气囊5、载荷传感器3和气动控制阀7组成闭环控制回路，控制器根据载荷传感器3的值通过气动控制阀7控制气囊5内部的压强，最终实现精确控制施加在被测件9上的载荷值。

进行气动载荷加载试验时，控制器根据气缸位移传感器2及气囊5参数自动计算气缸1伸出长度(根据实验工况也可手动设定固定长度)，控制气动控制阀6使气缸1伸出到设定位置(该位置保证气囊对被测件的作用力)；然后气囊5充气，气囊5接触被测件9并产生一定的载荷值，控制器根据载荷传感器3反馈值，控制气动控制阀7，使其稳定到载荷额定要求值。若加载过程中被测件9发生位置形变，则被测件位移传感器10的反馈值同样将随之变化，控制器将根据变化自动调整气缸1伸出长度，以保证气囊5与被测件9之间的距离基本不变，也就保证了气囊5对被测件9作用力的加载。