一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪及其操作方法技术

本发明专利技术涉及一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，包括基板和竖设于基板两侧的导杆，基板上侧固连有连接板，连接板上方设有加载板，加载板上方设有顶板；所述顶板与连接板之间夹设有上、下对称设置的上、下被联接件，所述上、下被联接件均包括外件和内件，内件套于所述外件内腔并可相对外件往复运动，内、外件之间还夹设有海绵垫；还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括套管、位于套管上端的螺纹轴体和位于套管下端的螺栓头部，所述套管内腔设有连接螺纹轴体和螺栓头部的弹簧。同时本发明专利技术还涉及一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪的操作方法。该分析仪不仅成本低，体积小，便于携带，而且便于操作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，包括基板和竖设于基板两侧的导杆，基板上侧固连有连接板，连接板上方设有加载板，加载板上方设有顶板；所述顶板与连接板之间夹设有上、下对称设置的上、下被联接件，所述上、下被联接件均包括外件和内件，内件套于所述外件内腔并可相对外件往复运动，内、外件之间还夹设有海绵垫；还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括套管、位于套管上端的螺纹轴体和位于套管下端的螺栓头部，所述套管内腔设有连接螺纹轴体和螺栓头部的弹簧。同时本专利技术还涉及一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪的操作方法。该分析仪不仅成本低，体积小，便于携带，而且便于操作。【专利说明】
本专利技术涉及，属于教学用具领域。
技术介绍
螺栓联接是紧固件联接中最基本的一种结构形式，而紧螺栓联接是最常见的，被广泛的应用在现代工业当中。如何很好的理解和掌握紧螺栓联接轴向加载的整个动态过程的这部分知识来更好设计螺栓和使用螺栓就具有很重大的意义。但是由于螺栓施加载荷后的变形量很小，且这部分的理论知识比较抽象，难以被学习者所理解。现有的紧螺栓联接教学仪器尚无能够直观演示从施加预紧力到施加载荷的整个变化过程。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种成本低，体积小，便于携带，而且操作方便的螺栓轴向拉伸载荷分析仪及其操作方法。 本专利技术采用以下方案实现:一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，包括基板和竖设于基板两侧的导杆，所述基板上侧固连有连接板，所述连接板上方设有可沿导杆上、下滑动的加载板，加载板上方设有可沿导杆上、下滑动的顶板；所述顶板与连接板之间夹设有上、下对称设置的上、下被联接件，所述上、下被联接件均包括外件和内件，所述内件套于所述外件内腔并可相对外件往复运动，所述加载板上开设有以利上被联接件穿过的中孔，内、外件之间还夹设有海绵垫；还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括套管、位于套管上端的螺纹轴体和位于套管下端的螺栓头部，所述套管内腔设有连接螺纹轴体和螺栓头部的弹簧；所述套管和螺纹轴体依次穿过连接板、上、下被联接件、加载板和顶板后由与螺纹轴体旋接配合的螺母锁紧；所述加载板前、后侧下方分别固连有向下延伸的推杆，所述推杆下部开设有竖向导槽，所述基板前、后侧分别设有穿过对应侧推杆上导槽的子母螺钉；所述推杆下端侧部设有齿条，所述基板上前、后侧分别设有与对应侧推杆上齿条相配合的齿轮，基板上还设有与所述齿轮同轴的涡轮以及与所述涡轮相配合的蜗杆。 进一步的，所述螺纹轴体上还套设有位于螺母下方的垫圈；所述垫圈和顶板之间、顶板与加载板之间以及上、下被联接件之间夹设有称重传感器；所述导杆上端连接有固定板，所述固定板上设有激光测距传感器。 进一步的，所述基板内设置有与称重传感器和激光测距传感器电连接的电路板，基板前侧设置有液晶显示屏。 进一步的，所述套管内腔设有花键槽，所述螺纹轴体与所述螺栓头部设有伸入套管内腔并与花键槽相配合的花键轴。 同时，专利技术还提供一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪的操作方法，采用如上所述的一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，并按以下步骤进行:(1)反向旋转蜗杆，将加载板调至最低位置，调整螺母使其处于未拧紧状态，测出上、下被联接件的初始总厚度，螺栓组件初始长度； (2)缓慢拧紧螺母，预紧到预定载荷，测出螺栓组件的总载荷、螺栓组件的预紧力、上、下被联接件的总厚度以及螺栓组件长度；(3)反向旋转蜗杆，使加载板向上运动对螺栓组件进行轴向加载，施加到预定载荷后，停止加载，测出的螺栓组件总载荷、螺栓组件残余预紧力、加载板的施加载荷、上、下被联接件的总厚度以及螺栓组件长度；(4)拧松螺母，反向旋转蜗杆卸载，操作完成。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:该螺栓轴向拉伸载荷分析仪不仅成本低，体积小，便于携带，而且便于操作；教师可以直接在课堂操作，能够动态演示从施加预紧力到施加载荷的整个变化过程，直观演示紧螺栓联接轴向加载整个过程，将抽象的知识具体化，从而达到教师更好教学和学生更好掌握理论知识的目的。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例构造示意图；图2是本专利技术实施例中螺栓组件构造示意图；图3是图2中A-A剖面图；图4是本专利技术实施例中涡轮安装示意图；图中标号说明:1_螺纹轴体、2-螺母、3-垫圈、4-套管、5-弹簧、6-螺栓头部、7-激光测距传感器、8-固定板、9-花键轴、10-导杆、11-称重传感器、12-顶板、13-加载板、14-连接板、15-基板、16-加载手柄、17-蜗杆、18-润轮、19-齿轮、20-齿条、21-导槽、22-电路板、23-液晶显示屏、24-推杆、25-内件、26-外件、27-海绵垫。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本专利技术作进一步详细说明。 如图f 4所示，一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，包括基板15和竖设于基板15两侧的导杆10，所述基板15上侧固连有连接板14，所述连接板14上方设有可沿导杆10上、下滑动的加载板13，加载板13上方设有可沿导杆10上、下滑动的顶板12 ;所述顶板12与连接板14之间夹设有上、下对称设置的上、下被联接件，所述上、下被联接件均包括外件26和内件25，所述内件25套于所述外件26内腔并可相对外件26往复运动，所述加载板13上开设有以利上被联接件穿过的中孔，上被联接件的内件固连于顶板12下侧，下被联接件的内件固连于连接板14上侧，内、外件(25、26)之间还夹设有海绵垫27。采用海绵垫27替代被联接件受压，可以较好的降低被联接件的刚度。 还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括套管4、位于套管4上端的螺纹轴体I和位于套管4下端的螺栓头部6，所述套管4内腔设有连接螺纹轴体I和螺栓头部6的弹簧5 ;所述套管4和螺纹轴体I依次穿过连接板14、上、下被联接件、加载板13和顶板12后由与螺纹轴体旋接配合的螺母2锁紧，利用大劲度系数的弹簧5作为螺杆的承载件，这样既保证螺栓原本的结构，又能使其在加载过程中将原有的微小的变形量进行放大，并能够被观察出来，起到较好的演示效果。 在本实施例中，所述螺纹轴体I上还套设有位于螺母2下方的垫圈3 ;所述垫圈3和顶板12之间、顶板12与加载板13之间以及上、下被联接件之间夹设有称重传感器11 ；所述导杆10上端连接有固定板8，所述固定板8上设有激光测距传感器7。 在本实施例中，所述激光测距传感器7为两个，其中一个位于所述螺纹轴体I的正上方，用以采集弹簧5变形量，另一个位于旁侧，用以采集海绵垫27的变形量。 在本实施例中，所述基板15内设置有与称重传感器11和激光测距传感器7电连接的电路板22，基板15前侧设置有液晶显示屏23，利用单片机控制激光测距传感器7与称重传感器11，测出不同状态下被联接件的压力值与压缩量、螺栓的长度以及拉力，并将采集到的信息传送至液晶显示屏上，直观演示出螺母、预紧、施加载荷的整个动态变化的过程中螺杆载荷的变化。 在本实施例中，所述加载板13前、后侧下方分别固连有向下延伸的推杆24，所述推杆24下部开设有竖向导槽21，所述基板15前、后侧分别设有穿过对应侧推杆上导槽21的子母螺钉；所述推杆24下端侧部设有齿条20，所述基板15前、后侧设有与对应侧推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺栓轴向拉伸载荷分析仪，其特征在于：包括基板和竖设于基板两侧的导杆，所述基板上侧固连有连接板，所述连接板上方设有可沿导杆上、下滑动的加载板，加载板上方设有可沿导杆上、下滑动的顶板；所述顶板与连接板之间夹设有上、下对称设置的上、下被联接件，所述上、下被联接件均包括外件和内件，所述内件套于所述外件内腔并可相对外件往复运动，所述加载板上开设有以利上被联接件穿过的中孔，内、外件之间还夹设有海绵垫；还包括螺栓组件，所述螺栓组件包括套管、位于套管上端的螺纹轴体和位于套管下端的螺栓头部，所述套管内腔设有连接螺纹轴体和螺栓头部的弹簧；所述套管和螺纹轴体依次穿过连接板、上、下被联接件、加载板和顶板后由与螺纹轴体旋接配合的螺母锁紧；所述加载板前、后侧下方分别固连有向下延伸的推杆，所述推杆下部开设有竖向导槽，所述基板前、后侧分别设有穿过对应侧推杆上导槽的子母螺钉；所述推杆下端侧部设有齿条，所述基板上前、后侧分别设有与对应侧推杆上齿条相配合的齿轮，基板上还设有与所述齿轮同轴的涡轮以及与所述涡轮相配合的蜗杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，罗龙和，钟寿洋，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建;35