[实用新型]一种便携式刚度测定装置

说明书

本实用新型公开了一种便携式刚度测定装置，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。本实用新型提供的便携式刚度测定装置，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。

技术领域

本实用新型涉及机械性能测试技术领域，特别涉及一种便携式刚度测定装置。

背景技术

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。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种便携式刚度测定装置，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。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供的便携式刚度测定装置，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