[发明专利]弹性环刚度测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种弹性环刚度测量装置，其特征在于，包括用于固定至测量平台(5)上以容纳待测弹性环(3)的轴承座(4)及设于所述弹性环(3)内的芯棒(2)，所述芯棒(2)连接有用于施加力载荷的加载杆，所述加载杆为球头杠杆(10)，所述球头杠杆(10)与所述芯棒(2)同轴线设置且其朝向所述芯棒(2)的第一端固接于所述芯棒(2)上，所述球头杠杆(10)上远离所述芯棒(2)的第二端设有球头，还包括与所述球头配合以约束所述球头杠杆(10)的轴向位移的定位座，所述球头与所述定位座铰接配合，所述球头杠杆(10)上靠近所述第一端对称设置用于对所述球头杠杆(10)施加设定载荷的施力机构、用于测量所述球头杠杆(10)在对应载荷条件下变形量的位移传感器(6)；所述弹性环(3)的刚度值为所述设定载荷与所述变形量之比，

所述施力机构包括施力绳，所述施力绳的一端套接于所述球头杠杆(10)的通孔内，所述施力绳的另一端经力载荷检测装置、调节机构连接至承力座(13)，所述力载荷检测装置包括感受应力的应变计(14)及接收所述应变计(14)的电信号，用于显示应力大小的力传感器(11)；所述应变计(14)的两端分别设置凸耳，一个凸耳连接所述施力绳，另一凸耳经所述调节机构连接至所述承力座。

2.根据权利要求1所述的弹性环刚度测量装置，其特征在于，

所述调节机构为用于调节加载至所述球头杠杆(10)上力载荷大小的调节螺杆(12)。

3.根据权利要求1所述的弹性环刚度测量装置，其特征在于，

所述定位座包括对称设置的上支座(8)、下支座(9)，所述上支座(8)与所述下支座(9)组成与所述球头配合的球形孔。

4.根据权利要求1所述的弹性环刚度测量装置，其特征在于，

所述球头杠杆(10)在所述第一端设有凸台，所述芯棒(2)上设有与所述凸台配合的凹槽，所述凸台与所述凹槽经紧固件固接。

5.根据权利要求1所述的弹性环刚度测量装置，其特征在于，

所述芯棒(2)上与所述弹性环(3)配合的端部套设有耐磨的衬套(1)。

6.一种弹性环刚度测量方法，应用如权利要求1至5任一所述的弹性环刚度测量装置，所述方法包括：

将弹性环(3)内置于轴承座(4)内，并将轴承座(4)固定在测量平台(5)上；

经施力机构施加载荷F至球头杠杆(10)上，且在施力机构的相对侧经位移传感器(6)检测球头杠杆(10)上测量点的变形量S；

计算得到弹性环(3)的刚度值K＝F/S。

7.根据权利要求6所述的弹性环刚度测量方法，其特征在于，

在对球头杠杆(10)施加载荷F之前，还包括施加预定载荷以消除弹性环(3)的装配间隙，并经记录位移传感器(6)和力传感器(11)的读数，作为试验初值。

8.根据权利要求7所述的弹性环刚度测量方法，其特征在于，

所述方法还包括：

对弹性环(3)测量多次；对试验测量数据采用均值处理得到所述弹性环(3)的刚度值。