本實(shí)用新型涉及機(jī)械專業(yè)領(lǐng)域，具體是一種壓桿穩(wěn)定多約束狀態(tài)試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)：

壓桿穩(wěn)定是指當(dāng)細(xì)長的受壓桿當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，受壓桿可能突然彎曲而破壞，即產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象。壓桿穩(wěn)定較為典型的例子便是內(nèi)燃機(jī)活塞頂桿。壓桿穩(wěn)定的研究與學(xué)習(xí)主要包括四種約束狀態(tài)，如圖1所示。在進(jìn)行壓桿教學(xué)時(shí)，尚缺少相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材能夠滿足機(jī)械學(xué)科教學(xué)用，導(dǎo)致材料力學(xué)中壓桿穩(wěn)定章節(jié)部分理解困難，不夠透徹，部分高校內(nèi)采用以較典型的一端自由、一端固定為模型的教學(xué)設(shè)備，在教學(xué)中進(jìn)行演示，但由于只能演示一種約束條件下的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，教學(xué)效果不佳，且很顯然該設(shè)備不能作為實(shí)驗(yàn)器材使用，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種壓桿穩(wěn)定多約束狀態(tài)試驗(yàn)機(jī)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種壓桿穩(wěn)定多約束狀態(tài)試驗(yàn)機(jī)，包括：底座、立柱、橫梁、液壓缸、上鉸鏈、壓桿和下鉸鏈，所述立柱分別固定在底座兩側(cè)，所述橫梁固定焊接在兩根立柱之間，所述液壓缸垂直固定安裝在滑座上，所述滑座設(shè)置在橫梁上；所述下鉸鏈固定在底座中部，壓桿垂直設(shè)置，其上下兩端分別固定在上鉸鏈和下鉸鏈的轉(zhuǎn)銷上，上鉸鏈上設(shè)置第一插銷孔，其轉(zhuǎn)銷上固定連接固定座，所述固定座上也設(shè)置與第一插銷孔相同的通孔，上鉸鏈與下鉸鏈結(jié)構(gòu)相同；上鉸鏈固定設(shè)置在基座下方，基座上方固定設(shè)置套管，套管正上方為與液壓缸固定連接的圓柱形壓頭，套管內(nèi)設(shè)置盲孔，所述盲孔直徑與壓頭直徑相當(dāng)，套管上還設(shè)置水平的插槽，所述插槽內(nèi)設(shè)置圓形的擋片，擋片的直徑大于盲孔的直徑。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述底座上固定設(shè)置分度尺。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述橫梁設(shè)置刻度線。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述滑座和橫梁上均設(shè)置相同的第二插銷孔，且兩個(gè)第二插銷孔對(duì)齊時(shí)，液壓缸正好位于壓桿正上方。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述擋片上設(shè)置與壓頭相對(duì)應(yīng)的凹坑。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述壓頭與液壓缸的活塞桿之間設(shè)置壓力傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型可根據(jù)壓桿不同的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，獲得較準(zhǔn)確的壓桿穩(wěn)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，有助于提高教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生理解。

附圖說明

圖1為壓桿穩(wěn)定四種約束條件下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中上鉸鏈的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～3，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種壓桿穩(wěn)定多約束狀態(tài)試驗(yàn)機(jī)，包括：底座8、立柱9、橫梁11、液壓缸13、上鉸鏈5、壓桿6和下鉸鏈7，所述立柱9分別固定在底座8兩側(cè)，所述橫梁11固定焊接在兩根立柱9之間，所述液壓缸13垂直固定安裝在滑座12上，所述滑座2設(shè)置在橫梁11上；所述下鉸鏈7固定在底座8中部，壓桿6垂直設(shè)置，其上下兩端分別固定在上鉸鏈5和下鉸鏈7的轉(zhuǎn)銷上，上鉸鏈7上設(shè)置第一插銷孔51，其轉(zhuǎn)銷上固定連接固定座52，所述固定座52上也設(shè)置與第一插銷孔51相同的通孔，第一插銷孔51與通孔對(duì)齊后插入插銷，可使轉(zhuǎn)銷固定，從而使壓桿與鉸鏈間的鉸接關(guān)系變成了壓桿端部固定，從而改變壓桿6的約束條件，上鉸鏈5與下鉸鏈7結(jié)構(gòu)相同；上鉸鏈5固定設(shè)置在基座4下方，基座4上方固定設(shè)置套管3，套管3正上方為與液壓缸13固定連接的圓柱形壓頭2，套管3內(nèi)設(shè)置盲孔33，所述盲孔33直徑與壓頭2直徑相當(dāng)，套管3上還設(shè)置水平的插槽，所述插槽內(nèi)設(shè)置圓形的擋片31，擋片31的直徑大于盲孔33的直徑，擋片31可將盲孔33擋住，防止壓頭2進(jìn)入盲孔33內(nèi)。

所述底座8上固定設(shè)置分度尺10，用于測(cè)量壓桿6壓彎失穩(wěn)時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

所述橫梁11設(shè)置刻度線，用于測(cè)量滑座12在橫梁11上水平移動(dòng)的距離。

所述滑座12和橫梁11上均設(shè)置相同的第二插銷孔14，且兩個(gè)第二插銷孔14對(duì)齊時(shí)，液壓缸13正好位于壓桿6正上方，第二插銷孔14內(nèi)插入插銷，可將滑座12固定。

所述擋片31上設(shè)置與壓頭2相對(duì)應(yīng)的凹坑32，壓頭2壓在凹坑32內(nèi)可提高壓頭2在擋片31上的穩(wěn)定性，防止壓頭2與擋片31出現(xiàn)滑脫。

所述壓頭2與液壓缸13的活塞桿之間設(shè)置壓力傳感器1，所述壓力傳感器1與計(jì)算機(jī)連接，用于傳輸試驗(yàn)時(shí)作用于壓桿6頂端的壓力。

本實(shí)用新型的工作原理包括以下情形：

1、兩端鉸接，第一插銷孔51內(nèi)沒有插銷，壓桿6的兩端分別與上下鉸鏈鉸接，且將擋片3拔出插槽，啟動(dòng)液壓缸13使壓頭2下移，壓頭2插入盲孔33內(nèi)，可限制上鉸鏈5水平方向的自由度，隨后對(duì)壓桿6頂端施加壓力，進(jìn)行長度因數(shù)u＝1時(shí)的試驗(yàn)，并測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)(包括彎曲部分長度和施加壓力)；

2、兩端固定，在第一插銷孔51內(nèi)插入插銷，使壓桿6兩端分別與上下鉸鏈固定連接，其余均與情形1相同，操作步驟也相同，可獲得長度因數(shù)u＝0.5時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

3、一端固定，一端鉸支，此時(shí)上鉸鏈5中的第一插銷孔51中沒有插銷，而下鉸鏈7的第一插銷孔內(nèi)插入插銷，形成壓桿6頂端鉸支，底端固定的狀態(tài)，其余均與情形1相同，可獲得u＝0.7時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

4、一端固定，兩一端自由，此情形下，上下鉸鏈的一插銷孔內(nèi)均插入插銷，并將擋片31插入插槽內(nèi)，同時(shí)，第二插銷孔14內(nèi)的插銷拔出，此時(shí)相當(dāng)于壓桿6頂端自由，底端固定連接，啟動(dòng)液壓缸13，壓頭2壓在擋片31上，與擋片31間點(diǎn)接觸，在施壓過程中，壓桿6頂端出現(xiàn)水平位移，同時(shí)液壓缸13隨著滑座12在橫梁11上水平移動(dòng)，可獲得u＝2時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。