光敏树脂模型加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种光敏树脂模型的加载装置。该装置包括基本单元、拉伸加载单元、压力加载单元及校准单元；基本单元包括底座、框架及支撑杆；所述框架包括一个顶部横梁及两个竖直臂，两个所述竖直臂竖直固定设置于所述底座，所述顶部横梁与两个所述竖直臂水平固定连接；所述支撑杆水平设置于两个所述竖直臂之间；拉伸加载单元可拆卸地设置于所述支撑杆与底座之间，包括转接件、拉伸加载座、拉伸螺杆及拉伸力传感器；压力加载单元可拆卸地设置于所述支撑杆与顶部横梁之间，包括压力加载座、加压螺杆、加压力传感器及限位板，校准单元设置于所述基本单元，用于测量基本单元水平和垂直度变化。

【技术实现步骤摘要】
光敏树脂模型加载装置
本专利技术涉及一种光弹性试验装置，尤其涉及一种平面光弹性试验的光敏树脂模型加载装置。
技术介绍
光弹性试验技术作为一种全局应力测量的试验技术，在航空发动机研制的各个阶段都发挥了重要的作用。利用光弹性试验进行应力分析主要包括平面试验和应力冻结试验两种。平面光弹性试验主要考核试验件在平面受载情况下的力学和蠕变特性，一般在应力冻结试验之前进行。光弹性试验试验结果的好坏与试验加载紧密相关。加载方案的确定和实施需要考虑模型材料的差异。以目前普遍使用的环氧树脂模型为例，该种材料的光学灵敏度高，其只要较小的载荷(常规模型载荷小于50Kg)即可出现显著的干涉现象(条纹级数大于3级)，材料对加载的控制无特殊要求，基于砝码-杠杆(滑轮)的加载装置(专利CN201110365872.4、CN201320241589.5)即可满足该种材料的加载需求。光敏树脂作为一种新型的光弹性模型材料，具有加工周期短和光学灵敏度低的特点。在平面加载试验中，为获得相同条纹级数的试验现象，它需要施加的载荷通常要比环氧树脂模型高5倍以上。当采用环氧树脂(128#)或类似材料模型的加载装置对光敏树脂模型进行加载时会出现如下问题：首先，载荷大于50Kg时开始有失稳迹象，超过100Kg时容易出现安全问题；另一方面此类装置为分级加载，不能实现无极加载，无法根据实验人员需要施加任意载荷。其次，在使用滑轮或其他等效装置进行载荷放大或变向的过程时，在进行载荷传递过程中容易出现由摩擦带来的载荷损失，在载荷增大时尤为显著。由于以上不足，现有模型加载装置不能很好满足于光敏树脂模型的光弹性试验加载需求。现有的电机伺服系统或其他用于真实零部件的加载系统能较好的解决模型加载装置的问题，但由于系统的复杂性，并不满足光弹性模型试验对经济性的要求。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决光敏树脂模型光弹性试验加载中存在的加载失稳、载荷损失、不能无极加载和安全性等问题，提供一种结构简单、使用方便、功能多样的光敏树脂模型加载装置。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一个方面，一种光敏树脂模型加载装置，包括基本单元、拉伸加载单元、压力加载单元及校准单元；基本单元包括底座、框架及支撑杆；所述框架包括一个顶部横梁及两个竖直臂，两个所述竖直臂竖直固定设置于所述底座，所述顶部横梁与两个所述竖直臂水平固定连接；所述支撑杆水平设置于两个所述竖直臂之间；拉伸加载单元可拆卸地设置于所述支撑杆与底座之间，包括转接件、拉伸加载座、拉伸螺杆及拉伸力传感器；所述转接件可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有用于与光敏树脂模型连接的装配孔；所述拉伸加载座设置于所述底座并具有与所述所述装配孔同轴的拉伸螺孔，所述拉伸螺杆安装于所述拉伸螺孔并用于拉伸所述光敏树脂模型，所述拉伸力传感器用于测量所述拉伸螺杆对所述光敏树脂模型施加的拉力；压力加载单元可拆卸地设置于所述支撑杆与顶部横梁之间，包括压力加载座、加压螺杆、加压力传感器及限位板，所述压力加载座可拆卸地固定设置于所述顶部横梁并具有加压螺孔，所述限位板可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有与所述加压螺孔同轴的中心限位孔，所述加压螺杆安装于所述加压螺孔并穿过所述中心限位孔以向所述光敏树脂模型加压，所述加压力传感器用于测量所述加压螺杆对光敏树脂模型施加的压力；校准单元设置于所述基本单元，用于测量所述基本单元在工作过程中的水平度和垂直度变化量。根据本专利技术的一实施方式，还包括可拆卸地设置于所述顶部横梁与支撑杆之间的扭矩加载单元，所述扭矩加载单元包括固定杆、两个扭矩螺杆以及两个扭力传感器；所述固定杆的两端分别可拆卸地固定于所述顶部横梁和支撑杆，且所述固定杆的中部用于与光敏树脂模型的中部相固定，两个所述扭矩螺杆分别安装于所述顶部横梁和支撑杆以分别对所述光敏树脂模型的两端施加扭力，两个所述扭力传感器用于分别测量两个所述扭矩螺杆的扭力。根据本专利技术的一实施方式，还包括可拆卸地设置于所述支撑杆和竖直臂之间的弯矩加载单元，所述弯矩加载单元包括弯矩固定装置、弯矩螺杆以及弯矩力传感器，所述弯矩固定装置用于固定所述光敏树脂模型并使光敏树脂模型与所述竖直臂平行，所述弯矩螺杆安装于所述竖直臂并用于向所述光敏树脂模型施力，所述弯矩力传感器用于测量所述弯矩螺杆施加的力。根据本专利技术的一实施方式，所述校准单元包括激光准直仪和水平校准仪，所述激光准直仪用于测量所述基本单元的垂直度，所述水平校准仪用于测量所述基本单元的水平度。根据本专利技术的一实施方式，所述支撑杆可上下活动地连接于所述竖直臂并能够与所述竖直臂相固定。根据本专利技术的一实施方式，所述顶部横梁及竖直臂均由两个相互平行的相互之间具有间隙的条形板固定组合而成。由上述技术方案可知，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术光敏树脂模型加载装置，可以对光敏树脂模型进行拉伸或者加压，在使用时，根据需要将拉伸加载单元、压力加载单元、扭矩加载单元或者弯矩加载单元安装在基本单元上即可。所有加载单元的加载平面均与光弹仪检偏镜相平行，非常便于试验过程中实时观察光敏树脂模型在各种受载下的应力条纹变化情况。利用相应的螺杆可以对光敏树脂模型进行0-500kg范围内的连续无极加载，不会出现加载失稳、载荷损失以及由于操作失误或模型断裂带来的安全性问题；螺杆与光敏树脂模型位于同一轴线，保证了模型装配过程和加载过程不会出现偏心和偏载。在试验过程中，校准单元实时观测加载过程中的垂直度和水平度的变化，能够对加载装置带来的试验误差进行有效的控制。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是本专利技术一实施方式的光敏树脂模型加载装置的结构示意图；图2是图1的光敏树脂模型加载装置更换部分零件后的示意图。图中：1、底座；2、顶部横梁；3、竖直臂；4、支撑杆；5、拉伸加载座；6、拉伸力传感器；7、转接件；8、压力加载座；9、加压螺杆；10、加压力传感器；11、限位板；12、标定圆盘；13、固定杆；14、扭矩螺杆；15、扭矩螺杆；16、扭力传感器；17、扭力传感器；18、弯矩固定装置；19、弯矩力传感器；20、弯矩螺杆；26、光敏树脂模型；27、光敏树脂模型；28、光敏树脂模型。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。参见图1及图2，本专利技术实施方式公开了一种光敏树脂模型加载装置，其用于在光弹性试验中对光敏树脂模型的试验件进行加载，对光敏树脂模型的试验件进行固定并施加作用力。本实施方式的光敏树脂模型加载装置包括基本单元、拉伸加载单元以及压力加载单元。基本单元包括底座1、框架及支撑杆4。在本实施方式中，该底座1是一个方框型的结构，但是本领域技术人员应当理解的是，该底座1的结构形式并不限制，其作为一个基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光敏树脂模型加载装置，其特征在于，包括：基本单元，包括底座、框架及支撑杆；所述框架包括一个顶部横梁及两个竖直臂，两个所述竖直臂竖直固定设置于所述底座，所述顶部横梁与两个所述竖直臂水平固定连接；所述支撑杆水平设置于两个所述竖直臂之间；拉伸加载单元，可拆卸地设置于所述支撑杆与底座之间，包括转接件、拉伸加载座、拉伸螺杆及拉伸力传感器；所述转接件可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有用于与光敏树脂模型连接的装配孔；所述拉伸加载座设置于所述底座并具有与所述装配孔同轴的拉伸螺孔，所述拉伸螺杆安装于所述拉伸螺孔并用于拉伸所述光敏树脂模型，所述拉伸力传感器用于测量所述拉伸螺杆对所述光敏树脂模型施加的拉力；压力加载单元，可拆卸地设置于所述支撑杆与顶部横梁之间，包括压力加载座、加压螺杆、加压力传感器及限位板，所述压力加载座可拆卸地固定设置于所述顶部横梁并具有加压螺孔，所述限位板可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有与所述加压螺孔同轴的中心限位孔，所述加压螺杆安装于所述加压螺孔并穿过所述中心限位孔以向所述光敏树脂模型加压，所述加压力传感器用于测量所述加压螺杆对光敏树脂模型施加的压力；校准单元，设置于所述基本单元，用于测量所述基本单元在工作过程中的水平度和垂直度变化量。...

【技术特征摘要】
1.一种光敏树脂模型加载装置，其特征在于，包括：基本单元，包括底座、框架及支撑杆；所述框架包括一个顶部横梁及两个竖直臂，两个所述竖直臂竖直固定设置于所述底座，所述顶部横梁与两个所述竖直臂水平固定连接；所述支撑杆水平设置于两个所述竖直臂之间；拉伸加载单元，可拆卸地设置于所述支撑杆与底座之间，包括转接件、拉伸加载座、拉伸螺杆及拉伸力传感器；所述转接件可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有用于与光敏树脂模型连接的装配孔；所述拉伸加载座设置于所述底座并具有与所述装配孔同轴的拉伸螺孔，所述拉伸螺杆安装于所述拉伸螺孔并用于拉伸所述光敏树脂模型，所述拉伸力传感器用于测量所述拉伸螺杆对所述光敏树脂模型施加的拉力；压力加载单元，可拆卸地设置于所述支撑杆与顶部横梁之间，包括压力加载座、加压螺杆、加压力传感器及限位板，所述压力加载座可拆卸地固定设置于所述顶部横梁并具有加压螺孔，所述限位板可拆卸地固定设置于所述支撑杆并具有与所述加压螺孔同轴的中心限位孔，所述加压螺杆安装于所述加压螺孔并穿过所述中心限位孔以向所述光敏树脂模型加压，所述加压力传感器用于测量所述加压螺杆对光敏树脂模型施加的压力；校准单元，设置于所述基本单元，用于测量所述基本单元在工作过程中的水平度和垂直度变化量。2.根据权利要求1所述的光敏树脂模型加载装置，其特征在于，还包括可拆卸地设置于所述顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄臻荣，徐友良，郭天才，霍常青，文华，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43