專利名稱：剪切強(qiáng)度測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種剪切強(qiáng)度測試裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路電氣化和城市軌道交通的發(fā)展，對電力機(jī)車和地鐵/輕軌受電弓滑 板的要求越來越高。為此，在參照國外受電弓滑板執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，鐵道部提出了我國的 受電弓碳滑板的標(biāo)準(zhǔn)TB/T 1842.3-2008。文中要求必須對各型受電弓碳滑板的碳條和托 架(目前，新型的整體式碳滑板主體由碳條和下部托架通過粘結(jié)的方法結(jié)合到一起成為一 個(gè)完整的受流部件)的剪切強(qiáng)度進(jìn)行測試，用以評判碳滑板兩重要組成件碳條和托架結(jié)合 的牢固程度。如圖1所示為受電弓滑板的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其包括碳條15和鋁托架17。鋁托架 17為具有通孔171的型材。碳條15和鋁托架17通過粘接成為一體。在實(shí)際使用過程中， 受電弓滑板不斷受到外力作用。當(dāng)鋁托架17固定不動(dòng)而碳條15受到外力足夠大時(shí)，就有 可能會使碳條15和鋁托架17脫離而無法繼續(xù)使用。因此，在使用之前測試受電弓滑板碳 條和鋁托架結(jié)合的牢固程度(用剪切強(qiáng)度來表征)，是檢測受電弓滑板性能的重要指標(biāo)。然而，標(biāo)準(zhǔn)中并未提供采用何種裝置測試剪切強(qiáng)度，且直到現(xiàn)在還沒有專門的滑 板試樣剪切強(qiáng)度測試裝置。因此，如何科學(xué)準(zhǔn)確地測試得到碳滑板碳條與托架結(jié)合面剪切 強(qiáng)度值，對科學(xué)評判滑板性能顯得十分重要。而提供一種設(shè)計(jì)合理、使用方便的剪切強(qiáng)度測 試裝置是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員需要解決的重要技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種方便檢測受電弓滑板 可承受的最大剪切強(qiáng)度的剪切強(qiáng)度測試裝置。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，包括基座；所述基座上安裝有用于固定試樣的固 定裝置；基座上還設(shè)置有可隨著運(yùn)動(dòng)將力傳遞給試樣的力傳遞裝置，所述力傳遞裝置通過 可使力傳遞裝置與基座保持一定的距離的導(dǎo)向裝置安裝于基座上。其中，所述固定裝置為定位栓，定位栓設(shè)置于基座上。優(yōu)選地是，基座上設(shè)置有槽或孔，定位栓與基座上開設(shè)的孔或槽相配合。其中，所述定位栓數(shù)目為兩個(gè)以上，優(yōu)選為兩個(gè)。 優(yōu)選地是，所述定位栓與基座上開設(shè)的孔或槽過盈配合。其中，還包括有頂緊裝置，所述頂緊裝置活動(dòng)安裝于基座上。其中，所述頂緊裝置包括絲桿，基座上設(shè)置有凸臺，凸臺設(shè)置有螺紋孔，絲桿與螺 紋孔螺紋配合。優(yōu)選地是，所述絲桿一端安裝有手輪，另一端安裝有鎖緊頭。優(yōu)選地是，所述固定裝置為夾持裝置。
4[0016]其中，所述基座設(shè)置有凹槽，固定裝置安裝于凹槽一側(cè)并靠近凹槽。優(yōu)選地是，所述力傳遞裝置為導(dǎo)柱，導(dǎo)柱通過導(dǎo)向裝置安裝于基座上。其中，所述導(dǎo)向裝置包括與基座平行的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板開設(shè)有通孔，導(dǎo)柱穿過通孔 并可在通孔內(nèi)朝向或遠(yuǎn)離基座移動(dòng)；基座上設(shè)置有與基座垂直的立板，導(dǎo)向板與基座分別 安裝于立板兩端。其中，所述基座設(shè)置有凹槽，立板與固定裝置分別安裝于凹槽兩側(cè)。其中，所述導(dǎo)柱端部安裝有壓頭。其中，所述導(dǎo)柱與壓頭為球面配合。其中，所述導(dǎo)柱端部設(shè)置有球型頭，壓頭上設(shè)置有球面凹槽，球型頭插入球面凹槽 內(nèi)，壓頭上安裝有可將球型頭限制在球面凹槽內(nèi)的壓板。其中，所述基座上安裝有校準(zhǔn)力傳遞裝置位置的定位裝置。其中，所述基座上安裝有校準(zhǔn)壓頭位置的定位裝置。優(yōu)選地是，所述定位裝置為直角定位板，直角定位板可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于基座的定位塊 上。本實(shí)用新型中的剪切強(qiáng)度測試裝置，可以方便的固定受電弓滑板試樣，測試受電 弓滑板可承受的剪切強(qiáng)度。在使用時(shí)，整個(gè)裝置平衡性好。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，使用 方便。最大限度地消除了引起測試誤差或偏離真實(shí)剪切強(qiáng)度的因素，使測得的碳條與鋁托 架剪切強(qiáng)度準(zhǔn)確、可靠。

圖1為受電弓滑板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為未安裝定位栓的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的導(dǎo)向柱和壓頭A-A剖視圖；圖4為安裝定位栓的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述如圖2所示，剪切強(qiáng)度測試裝置，包括基座1 ；基座1上開有槽19和凹槽18?；?上安裝有立板2，立板2與槽19分別位于凹槽18兩側(cè)。槽19靠近凹槽18。 立板2 —端安裝于基座1上，另一端安裝有與基座1平行的導(dǎo)向板3，導(dǎo)向板3開設(shè)有通孔 (圖中未示出)，通孔中設(shè)置有銅套5。導(dǎo)柱4穿過銅套5并可在銅套5內(nèi)朝向或遠(yuǎn)離基座1移動(dòng)。導(dǎo)柱4端部安裝有壓 頭7。如圖3所示，導(dǎo)柱4端部設(shè)置有球型頭41，壓頭7設(shè)置有球面凹槽(圖中未標(biāo)出)，球 型頭41插入球面凹槽內(nèi)。如圖2、圖3所示，蓋板6通過螺栓16連接，蓋板6將球型頭41 限制在球面凹槽內(nèi)，蓋板6的作用是防止導(dǎo)柱4與壓頭7脫離。壓頭7與導(dǎo)柱4采用了球 面配合的方式，可實(shí)現(xiàn)壓頭7圍繞球面自由旋轉(zhuǎn)。自由旋轉(zhuǎn)的壓頭可與試樣上表面實(shí)現(xiàn)良 好面接觸，避免剛性連接導(dǎo)致的僅與試樣最高點(diǎn)接觸受力，提前壓潰碳條而不能準(zhǔn)確獲得 真實(shí)的剪切力值。[0036]如圖2所示，基座1上設(shè)置有凸臺20，凸臺20設(shè)置有螺紋孔(圖中未示出)，絲桿 10與螺紋孔20螺紋配合。絲桿10 —端安裝有手輪11，另一端安裝有鎖緊頭9?；?上設(shè)置有定位塊12，定位塊12為具有直角的長方體塊，定位裝置為具有直 角的定位板14通過光軸13安裝于定位塊12上，定位板14可以繞光軸13轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖4所示，測試裝置還包括定位栓8，定位栓8與圖2中的槽19過盈配合。本實(shí)用新型的使用原理為，基座1作為支撐基礎(chǔ)，用于安裝其他部件。導(dǎo)向板3用 于限定導(dǎo)柱4的運(yùn)動(dòng)軌跡，防止導(dǎo)柱4受力時(shí)偏離而影響測試精度。導(dǎo)柱4作為力傳遞裝 置，可在銅套5內(nèi)上下移動(dòng)，以遠(yuǎn)離或靠近受電弓滑板試樣。導(dǎo)柱4可在受力作用時(shí)，朝向 受電弓滑板試樣移動(dòng)，通過壓頭7將外力傳遞給受電弓滑板試樣。設(shè)置凹槽18，目的是避免 基座1在碳條15受力脫離時(shí)阻礙碳條15，可避免基座1影響測試精度。定位栓8穿過鋁托 架17的通孔171將受電弓滑板固定。定位栓8與槽19過盈配合，可牢固固定受電弓滑板， 可防止定位栓8在受電弓滑板受力較大時(shí)活動(dòng)而降低測試精度。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪11帶動(dòng)絲桿10 和鎖緊頭9遠(yuǎn)離或靠近定位栓8，當(dāng)鎖緊頭9靠近定位栓8時(shí)，可利用鎖緊頭9的作用力使 受電弓滑板與定位栓8接合更牢固。利用直角定位板14可對壓頭進(jìn)行定位，轉(zhuǎn)動(dòng)直角定位 板14，首先將直角定位板14定位，根據(jù)壓頭7是否與直角定位板14平行判斷其是否定位準(zhǔn) 確。如壓頭7與直角定位板14不平行，可調(diào)整壓頭7，使其與直角定位板14平行，以使壓 頭7壓迫受電弓滑板時(shí)能夠?qū)⑼饬θ總鬟f給受電弓滑板碳條，減小外力損失，提高測試 精度。如圖5所示，實(shí)際使用時(shí)，將鋁托架17放置在凹槽18 —側(cè)，使碳條15位于凹槽18 上方。槽19靠近凹槽18是可確保鎖緊后的碳條與托架界面可以稍稍偏出凹槽壁前沿，確 保僅使托架截面與基座1接觸，目的是為了能形成對碳條/托架界面純剪切力。使定位栓 8穿過鋁托架17的通孔固定受電弓滑板，旋轉(zhuǎn)手輪使鎖緊頭9頂緊鋁托架17。移動(dòng)導(dǎo)柱4 使壓頭7與碳條15接觸，使用定位板14確定壓頭7位置是否合適。壓頭7定位后，使用外 力作用于導(dǎo)柱4，以使壓頭7對碳條15產(chǎn)生壓力，不斷增加外力，直至碳條15與鋁托架17 脫離，記下此時(shí)外力大小，即為受電弓滑板試樣所能承受的最大剪切力，最大剪切力除以碳 塊和托架的粘結(jié)面積，可得到試樣的剪切強(qiáng)度。 本實(shí)施例中，受電弓滑板還可以采用夾持裝置代替定位栓作為固定裝置。 本實(shí)用新型中的實(shí)施例僅用于對本實(shí)用新型進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍 的限制，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實(shí)質(zhì)上等同的替代，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，包括基座；所述基座上安裝有用于固定試樣的固定裝置；基座上還設(shè)置有可隨著運(yùn)動(dòng)將力傳遞給試樣的力傳遞裝置，所述力傳遞裝置通過可使力傳遞裝置與基座保持一定的距離的導(dǎo)向裝置安裝于基座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述固定裝置為定位栓，定 位栓設(shè)置于基座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，基座上設(shè)置有孔或槽，定位 栓與基座上開設(shè)的孔或槽相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述定位栓數(shù)目為兩個(gè)以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述定位栓與基座上開 設(shè)的孔或槽過盈配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，還包括有頂緊裝置，所述頂 緊裝置活動(dòng)安裝于基座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述頂緊裝置包括絲桿，基 座上設(shè)置有凸臺，凸臺設(shè)置有螺紋孔，絲桿與螺紋孔螺紋配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述絲桿一端安裝有手輪， 另一端安裝有鎖緊頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述固定裝置為夾持裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述基座設(shè)置有凹槽，固 定裝置安裝于凹槽一側(cè)并靠近凹槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述力傳遞裝置為導(dǎo)柱， 導(dǎo)柱通過導(dǎo)向裝置安裝于基座上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置包括與 基座平行的導(dǎo)向板，導(dǎo)向板開設(shè)有通孔，導(dǎo)柱穿過通孔并可在通孔內(nèi)靠近或遠(yuǎn)離基座移動(dòng)； 基座上設(shè)置有與基座垂直的立板，導(dǎo)向板與基座分別安裝于立板兩端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述基座設(shè)置有凹槽，立 板與固定裝置分別安裝于凹槽兩側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)柱端部安裝有壓頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)柱與壓頭為球面配合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)柱端部設(shè)置有球 型頭，壓頭上設(shè)置有球面凹槽，球型頭插入球面凹槽內(nèi)，壓頭上安裝有可將球型頭限制在球 面凹槽內(nèi)的壓板。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述基座上安裝有校準(zhǔn) 壓頭位置的定位裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述基座上安裝有校準(zhǔn) 力傳遞裝置位置的定位裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，所述定位裝置為直角定位板，直角定位板可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于基座的定位塊上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種剪切強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，包括基座；所述基座上安裝有用于固定試樣的固定裝置；基座上還設(shè)置有可隨著運(yùn)動(dòng)將力傳遞給試樣的力傳遞裝置，所述力傳遞裝置通過可使力傳遞裝置與基座保持一定的距離的導(dǎo)向裝置安裝于基座上。本實(shí)用新型中的剪切強(qiáng)度測試裝置，可以方便的固定受電弓滑板試樣，測試受電弓滑板可承受的剪切強(qiáng)度。在使用時(shí)，整個(gè)裝置平衡性好。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，使用方便。最大限度地消除了引起測試誤差或偏離真實(shí)剪切強(qiáng)度的因素，使測得的碳條與鋁托架剪切強(qiáng)度準(zhǔn)確、可靠。
文檔編號G01N3/24GK201653823SQ20102003326
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者徐照芳, 朱放榮, 辛偉, 邢東昱 申請人:上海摩根碳制品有限公司