一种环形气囊测试装置的制作方法

1.本发明涉及一种环形气囊的性能测试装置，具体涉及一种环形气囊径向及法向形变的测试装置。


背景技术：

2.气囊是一种在柔性地橡胶胶囊中充入压缩空气或水介质；利用空气的可压缩性和水的流动性来实现弹性作用。即气囊是通过内部的充气压力，起到支撑与缓冲作用。环形气囊近年来被用在航空、航天领域，依靠气囊内部气体形成环形结构的外形，发挥对系统支撑及缓冲的功能。环形气囊的径向形变、法向形变是考核环形气囊结构稳定性的重要参数，但是目前对于环形气囊径向形变及法向形变的测试还属于空白。


技术实现要素：

3.本发明提供一种环形气囊测试装置，用以解决环形气囊，尤其是大直径(直径1～6米)环形气囊，对其径向形变、法向形变进行性能测试的技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：
5.本发明提供一种环形气囊测试装置，包括：中心支撑架2、液压杆组件3、变向滑轮组件4、径向受力测试组件5、法向受力测试组件6、气囊支撑平台7、第一底座801、第二底座802；
6.所述径向受力测试组件5由径向拉伸索带501和径向测力传感器502组成；
7.所述法向受力测试组件6由法向拉伸索带601和法向测力传感器602组成。
8.所述液压杆组件3由八个底部中心液压杆301和一个底部外围液压杆302组成，八个底部中心液压杆301形成圆环结构并均匀分布固定于第一底座801上。
9.所述底部外围液压杆302垂直固定于第二底座802上。
10.所述径向受力测试组件5的每一个径向拉伸索带501一端与环形气囊1连接，另一端与中心液压杆301连接，每一个径向测力传感器502位于径向拉伸索带的中部位置。
11.所述径向受力测试组件5至多由八组径向拉伸索带501和径向测力传感器502组成。
12.所述法向受力测试组件6的法向拉伸索带601一端与环形气囊1连接，另一端与底部外围液压杆302连接，法向测力传感器602位于法向拉伸索带601的中部位置。
13.所述中心支撑架2由圆形杆201和圆环202组成；
14.所述圆环202由直径相等的第一圆环202a和第二圆环202b组成；
15.所述第一圆环202a和第二圆环202b通过圆形杆201固定连接；
16.所述圆形杆201的数量至少为八根，均等分第一圆环202a和第二圆环202b。
17.所述变向滑轮组件4由八个滑轮401组成，滑轮401均匀分布于第一圆环202a边沿上并通过垂直角件与第一圆环202a边沿连接。
18.所述气囊支撑平台7由两个对称设置的可移动半圆形台面701组成。
19.所述环形气囊测试装置，还包括激光测距仪9，其中径向形变激光测距仪901安装在台面701的边沿位置，法向形变激光测距仪902垂直固定于第二底座802上。
20.基于上述技术方案的实施，本发明能够获得如下的技术效果：
21.1、本发明提供一种环形气囊测试装置，包括中心支撑架2、液压杆组件3、变向滑轮组件4、径向受力测试组件5、法向受力测试组件6、气囊支撑平台7、第一底座801、第二底座802；被测环形气囊1通过径向受力测试组件5、法向受力测试组件6与液压杆组件3相连，实现对环形气囊的径向形变测试、法向形变测试，测试过程可定量控制，尤其适用于测量大直径环形气囊，例如直径1～6米的环形气囊。
22.2、本发明提供一种环形气囊测试装置，其中液压杆组件3的底部中心液压杆301和底部外围液压杆302与第一底座801、第二底座802固定连接，采用具有往复运动的液压杆，通过液压杆的位移量控制施加在径向拉伸索带501和法向拉伸索带601上的作用力，进而作为环形气囊径向受力、法向受力的来源，过程中作用力可定量输出，且操作过程简便。
23.3、本发明提供一种环形气囊测试装置，其中对环形气囊1的径向受力通过采用液压杆组件3、变向滑轮组件4实施，使液压杆产生的垂直向下的力转变为沿环形气囊1径向方向上的力，装置内部空间利用充分、功能实现全面，变向滑轮组件4的滑轮401固定于中心支撑架2的第一圆环202a边沿上，安全可靠。
24.4、本发明提供一种环形气囊测试装置，其中径向拉伸索带501、法向拉伸索带601分别与径向测力传感器502和法向测力传感器602连接，能准确测量施加在环形气囊上1的作用力。
25.5、本发明提供一种环形气囊测试装置，其中径向拉伸索带501、径向测力传感器502分别为八组，测试时可根据试验需要八组同时施加作用力，也可以选择其中几组或一组施加作用力，装置测试能力强。
26.6、本发明提供一种环形气囊测试装置，其中被测环形气囊1的气囊支撑平台7由两个对称设置的半圆形台面701组成，可拼接、可移动，分离与合并，方便操作。
27.7、本发明提供一种环形气囊测试装置，还可以安装固定激光测距仪9，在测量环形气囊1形变的同时，还可以测量形变的位移，且安装方便，定位灵活，测试精准度高，可实现环形气囊1径向、法向的形变量测量。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明提供的环形气囊测试装置的结构示意图；
30.图2是本发明提供的环形气囊测试装置的中心支撑架的结构示意图；
31.图3是本发明提供的环形气囊测试装置的液压杆组件的结构示意图；
32.图4是本发明提供的环形气囊测试装置的变向滑轮组件的结构示意图；
33.图5是本发明提供的环形气囊测试装置的径向受力测试组件的结构示意图；
34.图6是本发明提供的环形气囊测试装置的法向受力测试组件的结构示意图；
35.图7是本发明提供的环形气囊测试装置的气囊支撑平台的结构示意图；
36.图8是本发明提供的环形气囊测试装置的底座的结构示意图。
37.附图标记：
38.1-环形气囊；
39.2-中心支撑架；201-圆形杆；202-圆环；202a-第一圆环；202b-第二圆环；
40.3-液压杆组件；301-底部中心液压杆；302-底部外围液压杆；
41.4-变向滑轮组件；401-滑轮；
42.5-径向受力测试部件；501-径向拉伸索带；502-径向测力传感器；
43.6-法向受力测试部件；601-法向拉伸索带；602-法向测力传感器；
44.7-气囊支撑平台；701-半圆形台面；
45.801-第一底座；802-第二底座；
46.9-激光测距仪；901-径向形变激光测距仪；902-法向形变激光测距仪。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
48.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
50.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
52.下面结合图1-图8描述本发明环形气囊测试装置：
53.实施例1：
54.如图1所示，本实施例中，该环形气囊测试装置，包括环形气囊1、中心支撑架2、液压杆组件3、变向滑轮组件4、径向受力测试组件5、法向受力测试组件6、气囊支撑平台7、第一底座801、第二底座802、激光测距仪9；
55.进一步地，所述径向受力测试组件5由八组径向拉伸索带501和径向测力传感器502组成；
56.进一步地，所述法向受力测试组件6由法向拉伸索带601和法向测力传感器602组成。
57.如图2所示，本实施例中，中心支撑架2包括八根圆形杆201和两个圆环202，八根圆形杆201均等分第一圆环202a和第二圆环202b，圆形杆201两端分别与第一圆环202a和第二圆环202b固定连接，起到径向形变测试时装置的稳定支撑作用。
58.进一步地，中心支撑架2通过第二圆环202b与第一底座801固定连接。
59.如图3所示，本实施例中，液压杆组件3包括八个底部中心液压杆301和一个底部外围液压杆302，八个底部中心液压杆301形成圆环结构并均匀分布固定于第一底座801上。
60.进一步地，八个底部中心液压杆301形成的圆环结构位于八根圆形杆201形成的圆环结构内部；
61.进一步地，八个底部中心液压杆301形成的圆环结构直径小于第一圆环202a和第二圆环202b的直径；
62.进一步地，每一个底部中心液压杆301与变向滑轮组件4的每一个滑轮401一一对应，通过螺栓连接，使液压杆产生的垂直向下的力转变为沿环形气囊1径向方向上的力。底部中心液压杆301的底部固定在第一底座801上，采用螺栓固定，底部中心液压杆301的位置上下移动提供对径向拉伸索带501的作用力。
63.如图4所示，本实施例中，中心支撑架2的第一圆环202a边沿均匀分布八个滑轮401，滑轮401与第一圆环202a边沿通过垂直角件连接，确保连接的牢靠。
64.如图5所示，本实施例中，径向拉伸索带501一端与底部中心液压杆301连接，另一端与被测环形气囊1连接。底部中心液压杆301通过变向滑轮组件4与径向拉伸索带501连接，径向拉伸索带501中间部位连接有径向测力传感器502，径向测力传感器502可实时测量施加在径向拉伸索带501上的作用力，即作用于被测环形气囊1的作用力。
65.如图7所示，本实施例中，气囊支撑台面7由两个半圆形台面701拼接而成，径向形变测试过程中两个半圆形台面701通过锁扣连接固定，非测量时，半圆形台面701可移动分离。
66.进一步地，进行形变测量时，中心支撑架2、液压杆组件3置于两个半圆形台面701拼接形成中空圆环中。
67.如图8所示，本实施例中，测量装置第一底座801采用钢板结构，与中心支撑架2的底部第二圆环202b固定连接，与中心支撑架2一起发挥稳定测试装置的作用。
68.如上述描述，本实施例中环形气囊测试装置可以对环形气囊1的径向形变进行测试。
69.进一步地，本发明的另一个实施例中，半圆形台面701上还可以安装有可沿圆周方
向上调节位置的径向激光测距仪901，用于径向形变量的测量，方便对气囊径向形变距离的测量。
70.进一步地，径向激光测距仪901采用夹持的方式安装于半圆形台面701的边沿位置，可根据径向形变测试需求在台面701边沿圆周方向的任意位置夹持安装。
71.进一步地，该实施例不仅可以对环形气囊1的径向形变进行测试，同时还可以实现径向形变量的测量。
72.实施例2：
73.如图6所示，该实施例与实施例1的区别在于：
74.该实施例中，法向拉伸索带601一端与被测环形气囊1相连，另一端与底部外围液压杆302相连，在法向拉伸索带601中间部位连接有法向测力传感器602，用于测量施加在法向拉伸索带601上的作用力，即对被测环形气囊1的法向作用力测量。该实施例适用于对环形气囊的法向形变进行测试。
75.进一步地，本发明的另一个实施例中，底部外围液压杆302与法向激光测距仪902平行相邻设置，并采用螺栓垂直固定于第二底座802上，形成一体结构。
76.进一步地，底部外围液压杆302、法向激光测距仪902以及第二底座802的形成一体结构，可根据不同直径环形气囊1法向形变测试需要移动位置，并使底部外围液压杆302位于法向拉伸索带601的正下方。
77.进一步地，该实施例不仅可以对环形气囊1的法向形变进行测试，同时还可以实现法向形变量的测量。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种环形气囊测试装置，包括：中心支撑架(2)、液压杆组件(3)、变向滑轮组件(4)、径向受力测试组件(5)、法向受力测试组件(6)、气囊支撑平台(7)、第一底座(801)、第二底座(802)，其特征在于，所述径向受力测试组件(5)由径向拉伸索带(501)和径向测力传感器(502)组成；所述法向受力测试组件(6)由法向拉伸索带(601)和法向测力传感器(602)组成。2.根据权利要求1所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述液压杆组件(3)由八个底部中心液压杆(301)和一个底部外围液压杆(302)组成，八个底部中心液压杆(301)形成圆环结构并均匀分布固定于第一底座(801)上。3.根据权利要求2所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述底部外围液压杆(302)垂直固定于第二底座(802)上。4.根据权利要求3所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述径向受力测试组件(5)的每一个径向拉伸索带(501)一端与环形气囊(1)连接，另一端与中心液压杆(301)连接，每一个径向测力传感器(502)位于径向拉伸索带的中部位置。5.根据权利要求4所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述径向受力测试组件(5)至多由八组径向拉伸索带(501)和径向测力传感器(502)组成。6.根据权利要求5所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述法向受力测试组件(6)的法向拉伸索带(601)一端与环形气囊(1)连接，另一端与底部外围液压杆(302)连接，法向测力传感器(602)位于法向拉伸索带(601)的中部位置。7.根据权利要求6所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述中心支撑架(2)由圆形杆(201)和圆环(202)组成；圆环(202)由直径相等的第一圆环(202a)和第二圆环(202b)组成；第一圆环(202a)和第二圆环(202b)通过圆形杆(201)固定连接；圆形杆(201)的数量至少为八根，均等分第一圆环(202a)和第二圆环(202b)。8.根据权利要求7所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述变向滑轮组件(4)由八个滑轮(401)组成，滑轮(401)均匀分布于第一圆环(202a)边沿上并通过垂直角件与第一圆环(202a)边沿连接。9.根据权利要求8所述环形气囊测试装置，其特征在于，所述气囊支撑平台(7)由两个对称设置的可移动半圆形台面(701)组成。10.根据权利要求1-9任一项所述环形气囊测试装置，其特征在于，还包括激光测距仪(9)，其中径向形变激光测距仪(901)安装在台面(701)的边沿位置，法向形变激光测距仪(902)垂直固定于第二底座(802)上。

技术总结
本发明提供一种环形气囊测试装置，包括：中心支撑架、液压杆组件、变向滑轮组件、径向受力测试组件、法向受力测试组件、气囊支撑平台、第一底座、第二底座；所述径向受力测试组件由径向拉伸索带和径向测力传感器组成，用于测试环形气囊的径向形变。所述法向受力测试组件由法向拉伸索带和法向测力传感器组成，用于测试环形气囊的法向形变。本发明可以解决环形气囊，尤其是大直径(直径1～6米)环形气囊，对其径向形变、法向形变进行性能测试的技术问题。法向形变进行性能测试的技术问题。法向形变进行性能测试的技术问题。


技术研发人员：苏峰 郭杰 王志欢 刘圣千 石彦超 张博
受保护的技术使用者：内蒙合成化工研究所
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/14