[发明专利]一种螺纹联接结构实验加载及测试装置

说明书

本发明提供一种螺纹联接结构实验加载及测试装置，本发明通过抬升并释放摆锤给螺纹联接件施加瞬态冲击力，螺纹联接件向前移动过程中与橡胶垫接触，进而挤压弹簧并减速，传感器固定在螺纹联接件上，通过导线与动态数据采集仪建立通讯，本发明的瞬态冲击载荷量级可以通过摆锤的抬升角度来调整。而且，本发明中摆杆的一端可以在销轴上沿轴向移动，通过改变两者之间的相对位置，可以实现摆锤冲击姿态的调整。本发明可以实现研究变量调整，为螺纹结构传载机理的研究提供了一种有效手段。本发明具有设计合理、成本低廉、操作简便、低耗节能的特点，便于在实验台面开展研究。

技术领域

本发明涉及螺纹联接结构载荷测试领域，具体涉及一种用于螺纹联接结构传载特性研究的实验加载及测试装置。

背景技术

作为机械结构中最常用、最简单有效的联接形式之一，螺纹联接结构在机械传动领域占有十分重要的地位。螺纹联接结构在冲击下会形成复杂的往复碰撞运动，由此而产生的高频/高幅值响应信号会引起运动系统内部零件的剧烈震颤，在工程中会影响测试系统对信号的分析，严重时会直接造成信号的误判，如在引信结构中，会造成引信结构的提前触发。因此探讨螺纹结构在冲击条件下载荷传递规律，对于发射环节下引信承受的实际激励预测具有重要意义。

目前国内外对螺纹结构静载荷特性的研究已经比较成熟，例如研究螺纹的应力分布、强度、防松、润滑等。但是对螺纹结构动载荷特性的研究大多集中于螺纹结构的冲击仿真与受力的分析，对过载信号传递特性的研究则相对较少。国内北京理工大学团队采用空气炮装置对螺纹联接结构施加垂向瞬态冲击载荷，并采集了冲击过程中的载荷响应信号，该实验装置构造、操作相对复杂且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种螺纹联接结构实验加载及测试装置，本发明利用摆锤施加瞬态冲击载荷，可实现载荷大小调节，螺纹联接件放置于水平弧形滑轨上，实验过程中使用高速数据采集系统记录螺纹联接件上的加速度数据，进而得到冲击速度、冲击位置对螺纹结构载荷传递规律的影响机理。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种螺纹联接结构实验加载及测试装置，包括用于对螺纹联接件施加瞬态冲击载荷的加载机构和用于对螺纹联接件的加速度数据进行测量的高速数据采集系统，所述加载机构包括缓冲装置、水平基座、用于放置螺纹联接件的滑轨以及用于安装摆锤的立柱，缓冲装置、滑轨以及立柱依次设置在水平基座的上表面，立柱的顶部设置有角度盘并在角度盘的内侧铰接有摆杆，摆杆的自由端连接至所述的摆锤，当摆锤在自身重力的作用下下降到一定高度时与螺纹联接件的一端发生碰撞，螺纹联接件的另一端正对缓冲装置；

所述高速数据采集系统包括可拆卸的安装在螺纹联接件上的传感器以及与传感器连接的动态数据采集仪，动态数据采集仪与传感器之间通过导线连接。

进一步的，所述的立柱设置有两根，两根立柱对称设置在滑轨的左右两侧，两根立柱均沿竖直方向设置，且两根立柱的顶部通过销轴连接，摆杆远离摆锤的一端与销轴转动连接，且其中一根立柱的顶部安装有所述的角度盘。

进一步的，所述滑轨包括弧形滑轨和多个间隔设置并用于安装螺纹联接件的滚珠托架，多个滚珠托架与弧形滑轨之间为相互配合的滑动连接。

进一步的，滚珠托架的外壁上嵌设有若干个滚珠。

进一步的，所述滚珠托架的外壁上间隔设置有若干个用于安装滚珠的凹坑。

进一步的，所述弧形滑轨的底部通过多个支撑件连接至水平基座。

进一步的，所述缓冲装置包括橡胶垫块和固定设置在水平基座上的固定端，橡胶垫块的其中一端与固定端通过弹簧相连，另一端正对螺纹联接件设置。

进一步的，所述螺纹联接件水平放置在滑轨上。