【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械制造及试验，更具体地，涉及一种起竖加载工装设计方法及试验方法。
技术介绍
1、大体积大载重的设备通常采用箱式结构(集装箱或方舱)进行承载、存放和运输，装在箱内的设备，根据其承载、存放和运输形式，需要在箱内设置相关连接接口用于设备的安装固定以及回转运动，对于需要在箱内进行回转运动的设备，需要在箱内设置多组连接支耳和接口，通过内置或外置动力驱动设备在箱内进行各角度回转运动，在运输中为求稳定和方便会采用水平放置在箱内的形式进行运输，使用时回起至竖直状态，设备由水平状态到竖直状态的过程称之为起竖过程，在该过程中，一般以设备的一端为支点，另一端设备驱动点，支点端通常会在箱内设置多个对称的支耳和连接接口与设备支点进行连接，即箱内支耳和连接接口会会直接承受来自设备和驱动点施加的复合力，如果支耳或箱体强度不够，则无法承受设备回转起竖过程中的作用力，大体积大载重的设备一旦回转起竖失败掉落将造成严重的人力和物力损伤。
2、因此在箱体投用之前，需要先对其结构及承载受力支耳和连接接口进行力学测试，及回转起竖加载试验。制造用于模拟实际设备回转起竖过程中产品对箱内支耳和连接接口施力的工装，选取力学角度上最恶劣的受力工况，即支耳最大受力工况，模拟此工况下箱体的变形、结构强度是否满足使用工况的要求。同时为了保证后续持续优化，工装需要易于拆装和可重复利用。
3、对于静力试验工装，在已知受力数值的情况下，是否能准确模拟受力是评价工装设计合理性的重要指标。因此工装如何设计，试验过程如何优化，如何保证支耳受力接近真实数据，同时
技术实现思路
1、有鉴于此，针对现有起竖加载试验工装设计困难，对支耳施力不准确的情况，专利技术一种起竖加载工装设计方法及试验方法，以保证支耳受力接近真实数据，试验效果更贴近实际工况。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种起竖加载工装设计方法，包括以下步骤：
4、s1、设计单侧加载工装
5、s11、确定箱体内每组的起竖支点位置及数量，每组所述起竖支点包括上支点和下支点，所述上支点位于所述下支点的前方，所述下支点至少设置有两个；
6、s12、根据箱体设计要求确定每个下支点和上支点的受力大小和方向；
7、s13、初步确定施力仪器的施力位置，包括第一施力仪器的位置和第二施力仪器的位置；其中，第一施力仪器的位置位于上支点受力方向的延长线上；第二施力仪器的位置位于下支点的后侧；
8、s14、确定第一施力仪器的施力大小；根据力学分析，得到第一施力仪器在每个下支点的分力；
9、s15、根据每个下支点的受力大小以及第一施力仪器在每个下支点的分力，计算得到第二施力仪器在每个下支点的分力；
10、s16、根据第二施力仪器在每个下支点的分力，得到第二施力仪器的具体位置和大小；
11、s17、将第一施力仪器的施力位置的点与每个下支点之间分别采用第一连接杆连接，第二施力仪器的施力位置的点与每个下支点之间分别采用第二连接杆连接，确定出单侧加载工装的结构；
12、s2、将每个单侧加载工装中第一施力仪器的施力位置的点通过第一横杆连接，每个单侧加载工装中第二施力仪器的施力位置的点通过第二横杆连接，各单侧加载工装之间还设置多个支撑杆，得到初步的加载工装；
13、s3、对所得初步的加载工装进行优化设计。
14、进一步地，所述对所得初步的加载工装进行优化设计具体包括：
15、对初步的加载工装进行有限元辅助优化设计，判断不同组的对应下支点之间是否出现作用力；
16、如果不同组的对应下支点之间出现作用力，逐个去除支撑部件中的任意一个后，再次判断不同组的对应下支点之间是否出现作用力，若计算出的作用力小于未去除该支撑部件之前的作用力，同时判断去除该支撑部件后，对应支点在竖直方向和水平方向的力与去除之前的力的变化小于预设值，则简化去除该支撑部件，反之，则保留；
17、其中，所述支撑部件包括第一连接杆和支撑杆。
18、进一步地，所述对所得初步的加载工装进行优化设计还包括：
19、将初步的加载工装中的部分连接方式由焊接设置为铰接，再次进行有限元分析，判断不同组的对应下支点之间的作用力是否减小，若减小，则将对应的连接方式设置为铰接。
20、进一步地，所述第一施力仪器的施力大小设置为与上支点的受力大小相等。
21、进一步地，所述第二施力仪器的施力方向竖直向下设置。
22、本专利技术还提供一种起竖加载试验方法，包括采用上述任一所述起竖加载工装设计方法得到的起竖加载工装进行试验。
23、进一步地，具体包括以下步骤：
24、将力学试验台架设在集装箱或方舱上；
25、选定施力仪器，将第一施力仪器的一端与起竖加载工装的第一横杆连接，另一端通过延长杆与所要测试的上支点连接，将第二施力仪器的一端与第二横杆连接，另一端与力学试验台连接；
26、将起竖加载工装安装在集装箱或方舱内所要测试的下支点上；
27、启动第一施力仪器和第二施力仪器，按照梯度载荷加力，加载到设定值，验证各起竖支点是否满足要求即可。
28、进一步地，所述第一施力仪器和第二施力仪器均为加载油缸，并配备有液压泵站，液压泵站上设置有锁止阀，锁止阀与油缸之间设有数显压力表。
29、进一步地，所述设定值包括起竖支点最恶劣工况受力的20％、40％、60％、80％、100％、120％、140％和150％。
30、进一步地，加载到设定值后还包括进行梯度保压；其中，所述设定值为最恶劣工况受力的20％、40％、60％、80％时，梯度的保压时间均为2-3min；所述设定值为最恶劣工况受力的100％、120％、140％、150％时，梯度的保压时间均为4-6min；判断所有梯度的加载时，保压时间内油缸压力损失是否不大于百分之1，若不大于，则证明起竖支点满足设计要求。
31、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
32、本专利技术为起竖加载工装提供了一种完整、准确以及简便的设计方法，该方法的应用可减少设计工作量，缩短设计周期，降低研制费用；且采用本专利技术提供的设计方法得到的起竖加载工装进行起竖加载试验，可准确模拟箱体起竖支点的真实受力情况，可减少多余分力的产生，试验结果更加合理。
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1.一种起竖加载工装设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述对所得初步的加载工装进行优化设计具体包括：
3.根据权利要求2所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述对所得初步的加载工装进行优化设计还包括：
4.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述第一施力仪器的施力大小设置为与上支点的受力大小相等。
5.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述第二施力仪器的施力方向竖直向下设置。
6.一种起竖加载试验方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一所述起竖加载工装设计方法得到的起竖加载工装进行试验。
7.根据权利要求6所述的起竖加载试验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的起竖加载试验方法，其特征在于，所述第一施力仪器和第二施力仪器均为加载油缸，并配备有液压泵站，液压泵站上设置有锁止阀，锁止阀与油缸之间设有数显压力表。
9.根据权利要求7所述的起竖加载试验方法，其特征在于
10.根据权利要求9所述的起竖加载试验方法，其特征在于，加载到设定值后还包括进行梯度保压；其中，所述设定值为最恶劣工况受力的20％、40％、60％、80％时，梯度的保压时间均为2-3min；所述设定值为最恶劣工况受力的100％、120％、140％、150％时，梯度的保压时间均为4-6min；判断所有梯度的加载时，保压时间内油缸压力损失是否不大于百分之1，若不大于，则证明起竖支点满足设计要求。
...【技术特征摘要】
1.一种起竖加载工装设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述对所得初步的加载工装进行优化设计具体包括：
3.根据权利要求2所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述对所得初步的加载工装进行优化设计还包括：
4.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述第一施力仪器的施力大小设置为与上支点的受力大小相等。
5.根据权利要求1所述的起竖加载工装设计方法，其特征在于，所述第二施力仪器的施力方向竖直向下设置。
6.一种起竖加载试验方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一所述起竖加载工装设计方法得到的起竖加载工装进行试验。
7.根据权利要求6所述的起竖加载试验方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：林森，周少帅，田慕，翟廷科，潘承孝，陈姚伟，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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