一种便携式刚度测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式刚度测定装置及方法，属于机械性能测试技术领域。所述装置包括驱动件、顶针和位移针，所述驱动件与所述顶针连接，所述顶针位于所述位移针的通孔内，所述驱动件用于驱动所述顶针在所述位移针的通孔内相对于所述位移针上下运动，所述顶针顶端设有力传感器，所述位移针顶端设有位移传感器。本发明专利技术提供的便携式刚度测定装置及方法，对于在装配状态下的大型零部件也可以方便高效地进行刚度测定，方便简单，测量快速。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式刚度测定装置及方法
本专利技术涉及机械性能测试
，特别涉及一种便携式刚度测定装置及方法。
技术介绍
类似汽车顶棚等一些机械大型零件，不能在装配状态下进行测量。典型地，汽车顶棚主要有面料层+基材层组成，在一定压力下会产生变形量，但顶棚刚度不能太高也不能太低，刚度太高的顶棚会影响头部气囊爆破的展开，刚度太低的顶棚在压力下产生基材折断，引起客户抱怨。现阶段主要通过对顶棚进行局部裁片，然后放置万能拉力机进行试验，记录不同变形量下的压力，从而计算出顶棚刚度，这种传统的刚度测量方法存在不够便捷和高效的技术弊端。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种便携式刚度测定装置及方法，对于在装配状态下的大型零部件也可以方便高效地进行刚度测定，方便简单，测量快速。所述技术方案如下：一方面，提供了一种便携式刚度测定装置，所述装置包括驱动件、顶针和位移针，所述驱动件与所述顶针连接，所述顶针位于所述位移针的通孔内，所述驱动件用于驱动所述顶针在所述位移针的通孔内相对于所述位移针上下运动，所述顶针顶端设有力传感器，所述位移针顶端设有位移传感器。优选地，所述驱动件包括彼此连接的驱动器和驱动弹簧，所述驱动器位于所述驱动弹簧的下方，所述驱动弹簧与上方的所述顶针下端连接。优选地，所述装置还包括底座，所述底座具有底座通孔，所述驱动器和驱动弹簧位于所述底座通孔内，所述驱动器与所述底座固定连接，所述位移针下端与所述底座上端固定连接。优选地，所述顶针为圆柱形针，所述力传感器嵌式地安装在所述顶针的顶端，且所述力传感器的上表面与所述顶针的上表面平齐。优选地，所述位移针为空心圆柱形针，所述位移传感器的数量为2个，相对地嵌式设置在所述位移针的顶端，且所述两位移传感器的上表面均与所述位移针的上表面平齐。另一方面，还提供了上述便携式刚度测定装置的刚度测定方法，包括：将所述便携式刚度测定装置的顶针上端和位移针上端置于刚度待测定表面；通过所述驱动件驱动所述顶针按压所述刚度待测定表面，所述力传感器获取按压前后的作用力差值，所述位移传感器获取按压前后的变形量位移值；根据所述作用力差值和变形量位移值获取刚度值。优选地，所述刚度值通过以下方程式计算获取：其中BW为刚度值，单位：N/mm；F1按压前作用力值，F2按压后作用力值，△F为按压前后的作用力差值，单位：N；S1为按压前的位移值，S2为按压后的位移值，△S为按压前后的变形量位移值，单位：mm。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：综上所述，本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置及方法，通过顶针上设置的力传感器来获取按压的作用力值数据，通过位移针上设置的位移传感器，测量位移针与顶针按压后之间的变形量位移值数据，从而测试得到待测汽车部件的刚度，可见该便携式刚度测定装置及方法的方案中，装置结构简单，测试过程快速，对于在装配状态下的大型零部件也可以方便高效地进行刚度测定，尤其是实现顶棚无破坏下的刚度测量，简单方便，测量快速。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置的刚度测定方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术关于“上方”、“下端”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所述的装置必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是电连接，也可以是通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置及方法，通过顶针上设置的力传感器来获取按压的作用力值数据，通过位移针上设置的位移传感器，测量位移针与顶针按压后之间的变形量位移值数据，从而测试得到待测汽车部件的刚度，可见该便携式刚度测定装置及方法的方案中，装置结构简单，测试过程快速，对于在装配状态下的大型零部件也可以方便高效地进行刚度测定。图1是本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置包括驱动件、顶针3和位移针4。其中，驱动件包括彼此连接的驱动器1和驱动弹簧2，驱动器1位于驱动弹簧2的下方，驱动弹簧2与上方的顶针3下端连接。驱动件与顶针3连接，这里即驱动弹簧2与顶针3连接顶针3位于位移针4的通孔内，驱动件用于驱动顶针3在位移针4的通孔内相对于位移针4上下运动，驱动弹簧2在起到驱动顶针3运动的同时，也保证顶针3停止运动回复到原始位置。顶针3顶端设有力传感器31，位移针4顶端设有位移传感器41。顶针3为圆柱形针，力传感器31嵌式地安装在顶针3的顶端，且力传感器31的上表面与顶针3的上表面平齐，这样的设置方式使得在按压时更稳定地施力，并且保障力传感器的力测定准确性。位移针4为空心圆柱形针，位移传感器41的数量为2个，相对地嵌式设置在位移针4的顶端，且两位移传感器41的上表面均与位移针4的上表面平齐，这样的设置方式使得在按压时位移针4结构平稳，并且保障位移传感器的位移测定准确性。上述便携式刚度测定装置还包括底座5，底座5具有底座通孔，驱动器1和驱动弹簧2位于底座通孔内，驱动器1与底座5通过螺栓6固定连接，位移针4下端通过螺栓7与底座4上端固定连接。这样的设置使得整个装置在进行刚度测定时结构更稳定。本专利技术实施例还提供了上述便携式刚度测定装置的刚度测定方法，图2是本专利技术实施例提供的便携式刚度测定装置的刚度测定方法流程图，如图2所示，该刚度测定方法包括以下步骤：S1、将便携式刚度测定装置的顶针3上端和位移针4上端置于刚度待测定表面；S2、通过驱动件驱动顶针3按压刚度待测定表面，力传感器31获取按压前后的作用力差值，位移传感器41获取按压前后的变形量位移值；S3、根据作用力差值和变形量位移值获取刚度值。上述刚度值通过以下方程式计算获取：其中BW为刚度值，单位：N/mm；F1按压前作用力值，F2按压后作用力值，△F为按压前后的作用力差值，单位：N；S1为按压前的位移值，S2为按压后的位移值，△S为按压前后的变形量位移值，单位：mm。需要说明的是：上述实施例提供的便携式刚度测定装置在实现便携式刚度测定功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式刚度测定装置，其特征在于，所述装置包括驱动件、顶针和位移针，所述驱动件与所述顶针连接，所述顶针位于所述位移针的通孔内，所述驱动件用于驱动所述顶针在所述位移针的通孔内相对于所述位移针上下运动，所述顶针顶端设有力传感器，所述位移针顶端设有位移传感器。

【技术特征摘要】
1.一种便携式刚度测定装置，其特征在于，所述装置包括驱动件、顶针和位移针，所述驱动件与所述顶针连接，所述顶针位于所述位移针的通孔内，所述驱动件用于驱动所述顶针在所述位移针的通孔内相对于所述位移针上下运动，所述顶针顶端设有力传感器，所述位移针顶端设有位移传感器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动件包括彼此连接的驱动器和驱动弹簧，所述驱动器位于所述驱动弹簧的下方，所述驱动弹簧与上方的所述顶针下端连接。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括底座，所述底座具有底座通孔，所述驱动器和驱动弹簧位于所述底座通孔内，所述驱动器与所述底座固定连接，所述位移针下端与所述底座上端固定连接。4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述顶针为圆柱形针，所述力传感器嵌式地安装在所述顶针的顶端，且所述力传感器的上表面与所述顶针的上表面平齐。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩峰，赵彤，刘维，丁建新，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22