本發(fā)明涉及載荷測量技術(shù)領(lǐng)域,具體為組合載荷測量裝置。
背景技術(shù):
目前當(dāng)被試件承受X、Y、Z向三個方向的載荷時多采用傳統(tǒng)的三向載荷傳感器來測量X向、Y向的載荷,但是由于三向載荷傳感器的測量精度較低,特別是當(dāng)豎向載荷(即Z向載荷)較大時,如房屋建筑承受的Z向載荷較承受的X向、Y向載荷大很多,因而采用三向載荷傳感器檢測時會出現(xiàn)三個方向的載荷之間產(chǎn)生較大干擾,從而嚴重影響X向、Y向載荷測量的精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供了組合載荷測量裝置,其能解決現(xiàn)有采用三向載荷傳感器來檢測二維力組合載荷時存在的測量精度低的問題。
其技術(shù)方案為,組合載荷測量裝置,其包括底座、浮動平臺和蓋板,所述底座設(shè)有頂部敞開的容納槽,所述蓋板開有中心空腔,所述蓋板蓋合固裝于所述底座上并將所述浮動平臺限位于所述容納槽內(nèi),其特征在于:所述浮動平臺包括同心設(shè)置的底部平臺基座與頂部凸臺,所述頂部凸臺向上穿過所述蓋板的中心空腔使得所述凸臺頂面外露,所述浮動平臺底部至少一組相垂直鄰接的一橫向側(cè)邊、一縱向側(cè)邊分別設(shè)有橫向伸出端、縱向伸出端,所述橫向伸出端、縱向伸出端分別貫穿所述容納槽相對應(yīng)的槽壁后分別連接相應(yīng)的載荷傳感器,所述容納槽槽底、蓋板底部分別設(shè)有靜壓支承結(jié)構(gòu),所述浮動平臺與所述容納槽槽底面、蓋板的底面之間分別由所述靜壓支承結(jié)構(gòu)靜壓支承。
進一步的,所述靜壓支承結(jié)構(gòu)包括高壓油道,所述容納槽的槽底內(nèi)部、所述蓋板內(nèi)部均分別開有所述高壓油道,所述容納槽的槽底面上開有若干個與所述槽底內(nèi)部的高壓油道相聯(lián)通的高壓油噴口,所述蓋板底面上分別開有若干個與蓋板內(nèi)部的高壓油道相聯(lián)通的高壓油噴口。
進一步的,所述靜壓支承結(jié)構(gòu)包括上部高壓油道和下部高壓油道,所述浮動平臺的底部平臺基座內(nèi)相互平行有所述上部高壓油道和下部高壓油道,所述浮動平臺的底部平臺基座的頂面、底面還開有若干分別與所述上部高壓油道、下部高壓油道相聯(lián)通的高壓噴油口。
進一步的,所述容納槽至少一組相互垂直鄰接的一橫向槽壁、一縱向槽壁上分別開有橫向通槽、縱向通槽,所述浮動平臺底部的橫向伸出端、縱向伸出端穿過所述橫向通槽、縱向通槽后分別與相應(yīng)的載荷傳感器連接。
進一步的,所述底座底部的側(cè)面分別與所述橫向通槽、縱向通槽對應(yīng)地設(shè)置有橫向延伸部、縱向延伸部,所述橫向延伸部、縱向延伸部上分別通過萬向球鉸安裝有所述載荷傳感器。
更進一步的,所述浮動平臺的橫向伸出端、縱向伸出端分別萬向球鉸與分設(shè)于橫向延伸部、縱向延伸部上的載荷傳感器連接。
進一步的,所述底座的四個角端分別設(shè)有耳座塊,所述浮動平臺底部的兩橫向側(cè)邊、兩縱向側(cè)邊分別對應(yīng)設(shè)有所述橫向伸出端、縱向伸出端,四個所述耳座塊上分別通過萬向球鉸連接有第一雙耳座,所述浮動平臺的橫向伸出端、縱向伸出端上分別通過萬向球鉸轉(zhuǎn)動連接有第二雙耳座,所述載荷傳感器的法蘭端與所述第二雙耳座連接、載荷傳感器的軸孔端通過螺柱與所述第一雙耳座連接。
更進一步的,安裝于所述橫向伸出端、縱向伸出端上的第二雙耳座均分別設(shè)置于繞Z向軸線順時針轉(zhuǎn)動的前方一側(cè)面,使得兩個橫向伸出端分別連接的載荷傳感器的安裝方向相反,兩個縱向伸出端上分別連接的載荷傳感器的安裝方向相反。
本發(fā)明的有益效果在于:其通過浮動平臺有效承載豎向荷載,并且浮動平臺的頂部支承面、底部支承面分別由靜壓支承結(jié)構(gòu)來支承,從而能夠有效減小由較大的豎向載荷而引起浮動平臺與蓋板、底座之間的水平摩擦力以減小對X向、Y向載荷的干擾,大大提高對X向、Y向載荷的測量精度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明組合載荷測量裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明組合載荷測量裝置的立體示意圖;
圖3為本發(fā)明組合載荷測量裝置的實施例一的主視向局部剖面示意圖;
圖4為本發(fā)明組合載荷測量裝置的實施例二的主視向局部剖面示意圖;
圖5為本發(fā)明組合載荷測量裝置的實施例三的立體示意圖。
附圖標記:10-底座,11-容納槽,111-橫向通槽,112-縱向通槽,12-橫向延伸部,13-縱向延伸部,14-耳座塊,20-浮動平臺,21-頂部凸臺,22-橫向伸出端,23-縱向伸出端,24-底部平臺基座,30-蓋板,31-中心空腔, 41-載荷傳感器,42-載荷傳感器,43-載荷傳感器,50-緊定螺釘, 611-高壓油道,612-高壓油道,613-上部高壓油道,614-下部高壓油道,621-高壓油噴口,622-高壓油噴口,623-高壓油噴口,624-高壓油噴口,71-萬向球鉸,72-萬向球鉸,73-萬向球鉸,74-萬向球鉸,81-第一雙耳座,82-第二雙耳座,83-螺柱。
具體實施方式
實施例一:
見圖1~圖3,其包括底座10、浮動平臺20和蓋板30,底座10設(shè)有頂部敞開的容納槽11,蓋板30開有中心空腔31,蓋板30蓋合于10底座上并通過緊定螺釘50將浮動平臺20限位于容納槽11內(nèi),浮動平臺20包括同心設(shè)置的底部平臺基座24與頂部凸臺21,頂部凸臺21向上穿過蓋板30的中心空腔31使得凸臺21頂面外露,浮動平臺20底部一組相垂直鄰接的一橫向側(cè)邊、一縱向側(cè)邊分別設(shè)有橫向伸出端22、縱向伸出端23,容納槽11相垂直鄰接的一橫向槽壁、一縱向槽壁上分別開有橫向通槽111、縱向通槽112(因視向原因圖1中縱向通槽112未示出),橫向伸出端22、縱向伸出端23穿過橫向通槽111、縱向通槽112后分別與相應(yīng)的載荷傳感器連接,其中與橫向伸出端22相連的載荷傳感器41用于檢測橫向載荷大小,與縱向伸出端23相連的載荷傳感器42用于檢測縱向荷載大??;載荷傳感器41、42的數(shù)量可以根據(jù)施加荷載的大小進行調(diào)整,本實施例中,載荷傳感器41設(shè)有一個,載荷傳感器42設(shè)有兩個。
容納槽11的槽底、蓋板30底部分別設(shè)有靜壓支承結(jié)構(gòu),浮動平臺20與容納槽11槽底面、蓋板30的底面之間分別由靜壓支承結(jié)構(gòu)靜壓支承;容納槽11的槽底內(nèi)部、蓋板30內(nèi)部分別開有高壓油道611、612,容納槽11的槽底面上開有若干個與槽底內(nèi)部的高壓油道611相聯(lián)通的高壓油噴口621,提供降壓支承所需要的高壓油,從而在浮動平臺20與底座容納槽11的槽底之間形成一個高壓油膜以及對浮動平臺20進行支承,既可以承受較大的向下壓載荷,又可以大大降低摩擦力;蓋板30底面上分別開有若干個與蓋板內(nèi)部的高壓油道612相聯(lián)通的高壓油噴口622,從而提供靜壓支承所需要的高壓油,當(dāng)浮動平臺20受到向上的拉力時,蓋板30與浮動平臺20之間形成的高壓油膜可以起到一個支承作用,同時摩擦力也能得到一個很好的控制。
底座10分別開有橫向通槽111、縱向通槽112的一側(cè)面底部分別對應(yīng)設(shè)置有橫向延伸部12、縱向延伸部13,載荷傳感器41、42能夠分別安裝于橫向延伸部12、縱向延伸部13上;此外,載荷傳感器41、42的一端通過萬向球鉸71與橫向延伸部12、縱向延伸部13連接,另一端通過萬向球鉸71與橫向伸出端22、縱向伸出端23連接,采用萬向球鉸的連接方式能夠有效承受豎向加載時產(chǎn)生的微小位移量。
實施例二:
實施例二與實施例一不同之處僅在于靜壓支承結(jié)構(gòu),見圖4,實施例二中,靜壓支承結(jié)構(gòu)包括上部高壓油道613和下部高壓油道614,浮動平臺20的底部平臺基座24內(nèi)相互平行有上部高壓油道613和下部高壓油道614,浮動平臺20的底部平臺基座24的頂面、底面還開有若干分別與上部高壓油道613、下部高壓油道614相聯(lián)通的高壓噴油口623、624。
實施例三:
實施例三與實施例一、二的不同之處在于,底座10的四個角端分別設(shè)有耳座塊14,浮動平臺20底部的兩橫向側(cè)邊、兩縱向側(cè)邊分別對應(yīng)設(shè)有橫向伸出端22、縱向伸出端23,四個耳座塊14上分別通過萬向球鉸73連接有第一雙耳座81,浮動平臺20的橫向伸出端22、縱向伸出端23上分別通過萬向球鉸74轉(zhuǎn)動連接有第二雙耳座82,載荷傳感器43的法蘭端與第二雙耳座82連接、載荷傳感器43的軸孔端通過螺柱83與第一雙耳座81連接;采用本實施例的二維力組合載荷測量裝置,其結(jié)構(gòu)緊湊;另外,安裝于橫向伸出端22、縱向伸出端23上的第二雙耳座82均分別設(shè)置于繞Z向軸線順時針轉(zhuǎn)動的前方一側(cè)面,從而使得兩個橫向伸出端22分別連接的載荷傳感器82的安裝方向相反,兩個縱向伸出端23上分別連接的載荷傳感器82的安裝方向相反,因此本實施例的組合載荷測量裝置除了能夠?qū)崿F(xiàn)X、Y向的水平載荷測量,還能實現(xiàn)在X-Y平面內(nèi)扭矩的載荷測量,從而還提高了其通用性。