[发明专利]一种四轴双向加载装置及其试验方法

权利要求书

1.一种四轴双向加载装置，其特征在于，所述的装置包括上下连接的上承力座(2)以及下承力座(10)；所述的上承力座(2)上设置有上夹持杆(1)，所述的下承力座(10)上设置有下夹持杆(11)，所述的上承力座(2)、下承力座(10)之间设置有四组载荷加载部件，所述的四组载荷加载部件以夹持杆为轴呈十字对称分布；所述的加载部件分为载荷分配杆以及支撑杆(9)的上下两部分；所述的载荷分配杆至上而下连接依次为上载荷分配杆(3)、下载荷分配杆(6)；所述的上载荷分配杆(3)、下载荷分配杆(6)之间设置有弹簧(4)、调节锁紧螺母(5)；所述的上载荷分配杆(3)头部安装在上承力座(2)的双插耳中，所述的支撑杆(9)尾部安装在下承力座(10)的双插耳中；所述的支撑杆(9)头部与下载荷分配杆(6)的尾部通过铰接接头(8)连接；

所述的四轴双向加载装置的试验方法为：

步骤一、安装加载装置：先将上承力座(2)安装夹持在试验机上夹头，将四个上载荷分配杆(3)安装在上承力座(2)的四个双插耳中；四个铰接接头(8)分别安装在下载荷分配杆(6)尾部的单插耳上，分别连四个支撑杆(9)，再将四个支撑杆(9)安装在下承力座(10)；将试验件连接在四个铰接接头(8)上，完成试验装置和试验件安装；

步骤二、根据试验要求，调整弹簧的压缩量，即载荷分配杆的刚度，实现四轴双向载荷的加载，完成试验的安装调试，即可开始试验；通过利用弹簧的压缩量乘以不同弹性系数为力值和机械传动的特点：

F＝L×k

F为加载力值，L为试验机移动的位移值，k为弹簧弹性系数，在试验机移动的位移值相同时，改变更换不同弹性系数的弹簧，即可实现不同载荷的施加，同时通过对弹簧的压缩量微调，即可实现精确的载荷施加；

对于其他非1：1比例的双向载荷试验步骤如下：

根据F＝L×k计算公式，其中F为加载力值，L为试验机移动的位移值，k为弹簧弹性系数；选择试验的位移值L，分别选择两对相应的k系数的弹簧，将选择好相应的k系数的两对弹簧分别两两对应的安装在四个载荷分配杆上，手拧上调节锁紧螺母(5)，进行试验，通过测量两对载荷分配杆的应变值并微调至每对载荷分配杆应变值相同，完成试验装置调试安装，开始试验。

2.根据权利要求1所述的一种四轴双向加载装置，其特征在于，所述的载荷分配杆上粘贴有电阻式应变片。

3.根据权利要求1所述的一种四轴双向加载装置，其特征在于，所述的下载荷分配杆(6)上设置有限位销(7)。

4.根据权利要求1所述的一种四轴双向加载装置，其特征在于，所述的弹簧(4)为可更换的蝶形弹簧，所述的弹簧(4)根据实际需要更换不同k系数的蝶形弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种四轴双向加载装置，其特征在于，对与1：1比例的双向载荷试验方法为：

根据F＝L×k计算公式，选择试验的位移值L，选择相应的k系数的弹簧，将选择好相应的k系数的四个弹簧分别安装在四个载荷分配杆上，手拧上调节锁紧螺母(5)，进行试验，通过测量载荷分配杆上粘贴电阻式应变片测量的应变值，微调至四个载荷分配杆上应变值相同，完成试验装置调试安装，开始试验。