[发明专利]具备轴向加载功能的紧固件横向振动试验机及方法

说明书

本发明公开了一种具备轴向加载功能的紧固件横向振动试验机及方法，包括基座、固定板、振动板、横向加载装置、夹具、轴向加载装置、第一力传感器、第二力传感器、控制机构；固定板与基座相连，设有第一贯通孔；振动板与固定板相连，设有第二贯通孔；横向加载装置与振动板相连，产生横向载荷；夹具与固定板相连，且与第一贯通孔的位置相对应；轴向加载装置与夹具相连，产生轴向载荷；第一力传感器设于固定板和轴向加载装置之间；第二力传感器设于振动板和横向加载装置之间；控制机构分别与第一力传感器、第二力传感器、横向加载装置和轴向加载装置相连。本发明可以对紧固件同时施加横向载荷和轴向载荷，分析轴向、横向载荷同时作用下紧固件的防松效果。

技术领域

本发明属于振动试验技术领域，具体涉及一种具备轴向加载功能的紧固件横向振动试验机及方法。

背景技术

螺栓连接具有价格低廉、互换性强、拆装方便等优势，成为机械装配和零部件连接最常用的方式之一。在外界载荷作用下，螺栓连接预紧力会逐渐衰减甚至完全丧失，造成螺栓连接件松脱、断裂，影响产品的正常使用，甚至造成严重的人身安全事故和财产损失。因此，螺栓连接在工程应用前，通常需要进行防松性能测试与评估。

目前，横向振动试验机是进行螺栓连接防松性能测试试验的最主要设备，其原理是对螺栓连接施加横向交变载荷，通过监控预紧力的变化实现防松效果的评估，典型代表为junker试验机。同时承受横向载荷和轴向载荷的复合作用是螺栓连接较为常见的一种工况。对于这种工况下螺栓连接防松性能的测试和评估，使用现有横向振动装置进行试验和分析，而不考虑轴向载荷以及轴向和横向载荷之间交互作用对防松效果可能的附加影响，测试结论的准确性和可信度将大打折扣。

为了更加准确的评估螺栓连接的防松性能，分析载荷对螺栓连接防松性能的影响，开发一种可以同时对螺栓连接件施加横向载荷和轴向载荷的试验装置，弥补现有横向振动试验台在相关方面的不足非常必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种具备轴向加载功能的紧固件横向振动试验机及方法，可以对紧固件(螺栓连接件)同时施加横向载荷和轴向载荷，分析轴向、横向载荷同时作用下紧固件的防松效果。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种具备轴向加载功能的紧固件横向振动试验机，包括：

基座；

固定板，与所述基座相连，其设有第一贯通孔；

振动板，与所述固定板滑动相连，且设有与所述第一贯通孔位置相对应的第二贯通孔；

横向加载装置，与所述振动板相连，驱动所述振动板沿着固定板做横向往复运动，产生横向载荷；

夹具，与所述固定板相连，且与所述第一贯通孔的位置相对应；

轴向加载装置，与所述夹具相连，驱动所述夹具，产生轴向载荷；

第一力传感器，设于所述固定板和轴向加载装置之间；

第二力传感器，设于所述振动板和横向加载装置之间；

控制机构，与所述第一力传感器、第二力传感器、横向加载装置和轴向加载装置相连，采集整个试验过程中的参数信息及变化情况。

可选地，所述轴向加载装置包括输入端阀、加载缸体、油压传感器、加载活塞和输出端阀；所述输入端阀、油压传感器和输出端阀均安装在所述加载缸体的外壁上，所述油压传感器用于实时监测所述加载缸体内部的油液压力；所述加载活塞安装在所述加载缸体内腔里。

可选地，所述加载缸体和第一力传感器上均设有与所述第一贯通孔位置相对应的中心通孔；所述夹具位于所述加载缸体和第一力传感器上的中心通孔内，其底部与所述加载活塞的端面相连。