本發(fā)明涉及一種便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置及其工作方法，屬于材料科學(xué)與機(jī)械制造技術(shù)的儀器與儀表領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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薄板是工程結(jié)構(gòu)中常用的一種材料型式，廣范應(yīng)用于飛機(jī)汽車等結(jié)構(gòu)。多數(shù)工程結(jié)構(gòu)都是在交變載荷作用下工作，因此結(jié)構(gòu)中的薄板一般也會受到交變載荷的作用。在這些載荷中，垂直于薄板平面的載荷會使薄板發(fā)生彎曲變形，在反復(fù)彎曲變形過程中，薄板剛度會逐漸發(fā)生退化，從而發(fā)生疲勞破壞。所以在一些壽命要求較高的薄板零件，在設(shè)計(jì)之初就得按照結(jié)構(gòu)疲勞壽命準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)，再通過薄板實(shí)驗(yàn)前后需要測量薄板的彎曲剛度，再得到其剛度退化的情況來估算薄板的疲勞壽命，評估設(shè)計(jì)是否符合要求。同時(shí)在薄板生產(chǎn)加工以及安裝時(shí)也需要按照設(shè)計(jì)要求確定剛度合格范圍，并對薄板彎曲剛度進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證質(zhì)量。

目前對于薄板結(jié)構(gòu)的剛度檢驗(yàn)的專利不多，其中201110452478.4提出了一種擺片剛度的測試方法，通過準(zhǔn)備剛度測試裝置、安裝、測量位移、得到檢測質(zhì)量塊在自重下的轉(zhuǎn)角等步驟最終得到擺片剛度。但是其提出的測試方法相對復(fù)雜，對設(shè)備和測試場地要求高，需要人力參與較多，一次測量需要2分鐘，雖然可以相對準(zhǔn)確地測出剛度值，但是實(shí)際生產(chǎn)時(shí)不需要知道具體剛度值，只需要與標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行比較，所以這樣的辦法不利于工廠大規(guī)模檢驗(yàn)薄板剛度是否滿足要求。

因此很有必要設(shè)計(jì)一種操作簡單，測量速度快，場地要求不高，適用性高的便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置及其工作方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提供一種便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置及其工作方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置，包括底座，待檢試驗(yàn)件、試件夾持裝置、位移驅(qū)動轉(zhuǎn)置以及測量裝置；

所述底座為一個(gè)空心長方體；

所述試件夾持裝置包括夾塊、夾片、螺柱以及螺母，所述夾塊與底座連接，螺柱與夾塊通過螺紋連接，待檢試驗(yàn)件水平放置在夾塊上，夾片開孔通過螺柱上下移動，所述螺母通過旋轉(zhuǎn)將夾片，待檢試驗(yàn)件和夾塊固定以使待檢試驗(yàn)件一端固定約束；

所述位移驅(qū)動轉(zhuǎn)置包括水平導(dǎo)軌、滑塊、軸承、鎖死螺母和剛架，所述水平導(dǎo)軌包括安裝在底座上的X方向水平導(dǎo)軌以及與X方向水平導(dǎo)軌方向垂直的且安裝在剛架上的Y方向水平導(dǎo)軌，每根X方向水平導(dǎo)軌上有兩個(gè)滑塊，每根Y方向水平導(dǎo)軌上安裝有一個(gè)滑塊，所述滑塊通過鎖死螺母與水平導(dǎo)軌固定，滑塊與水平導(dǎo)軌間安裝有軸承，所述剛架安裝在X方向水平導(dǎo)軌的四個(gè)滑塊上，通過螺栓連接；

所述測量裝置包括測量平臺、砝碼盤、彈簧、刻度尺和砝碼，所述測量平臺連接在Y方向水平導(dǎo)軌的滑塊上，測量平臺中間開設(shè)有中心孔，測量平臺設(shè)有用于安裝彈簧的圓柱，所述砝碼盤設(shè)有用于安裝在彈簧上的短圓柱，所述砝碼盤上連有穿過測量平臺中心孔用于與待檢試驗(yàn)件直接接觸的長圓柱，所述長圓柱上外圍刻有刻度尺，用于試驗(yàn)時(shí)讀數(shù)來判斷待檢試驗(yàn)件剛度是否在合格范圍內(nèi)。

本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：一種便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置的工作方法，包括如下步驟：

步驟一：試驗(yàn)時(shí)，先將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件放在夾塊上，壓上夾片后，擰緊螺母；

步驟二：再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件剛度檢測位置分別調(diào)整X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壣匣瑝K的位置，調(diào)整好后擰緊鎖死螺母；

步驟三：選擇合適質(zhì)量為M的砝碼放置在砝碼盤中央，使得砝碼盤有明顯的位移，且不超過量程，待砝碼盤穩(wěn)定后記錄下刻度尺上讀數(shù)為X，并根據(jù)誤差要求確定砝碼盤位移及刻度尺讀數(shù)合理范圍(X±ΔX)；

步驟四：取下砝碼，然后拆下標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件，再換上待檢試驗(yàn)件；

步驟五：將待檢試驗(yàn)件放在夾塊上，壓上夾片后，擰緊螺母；

步驟六：再根據(jù)待檢試驗(yàn)件剛度檢測位置分別調(diào)整X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壣匣瑝K位置，調(diào)整好后擰緊鎖死螺母；

步驟七：在砝碼盤中央放置上述標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件檢測時(shí)選擇的質(zhì)量為M的砝碼，待砝碼盤穩(wěn)定后讀出刻度尺上讀數(shù)X′，并判斷是否在區(qū)間X±ΔX，從而可以判斷出該待檢試驗(yàn)件剛度是否符合設(shè)計(jì)要求；

步驟八：接著可以換上新的待檢試驗(yàn)件重復(fù)上述檢驗(yàn)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.可進(jìn)行一端固定約束一端自由薄板的彎曲剛度檢驗(yàn)；

2.可適用于長100-200mm，寬50-150mm的薄板彎曲剛度檢驗(yàn)；

3.剛度檢驗(yàn)點(diǎn)可通過兩個(gè)方向的水平導(dǎo)軌調(diào)節(jié)；

4.結(jié)構(gòu)緊湊簡單，操作簡單，不受場地和人員限制，便于維護(hù)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的正視圖。

圖2是本發(fā)明的俯視圖。

圖3是本發(fā)明的右視圖。

其中：

1-底座、2-夾塊、3-夾片、4-螺柱、5-螺母、6-待檢試驗(yàn)件、7-水平導(dǎo)軌、8-滑塊、9-軸承、10-鎖死螺母、11-剛架、12-測量平臺、13-砝碼盤、14-彈簧、15-刻度尺、16-砝碼。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置包括底座1，待檢試驗(yàn)件6、試件夾持裝置、位移驅(qū)動轉(zhuǎn)置以及測量裝置。

底座1為一個(gè)空心長方體，用于支撐整個(gè)檢驗(yàn)裝置。

試件夾持裝置包括夾塊2、夾片3、螺柱4以及螺母5，其中夾塊2與底座1連接，螺柱4與夾塊2通過螺紋連接，待檢試驗(yàn)件6水平放置在夾塊2上，夾片3開孔可通過螺柱4上下移動，通過螺母5將夾片3，待檢試驗(yàn)件6和夾塊2固定，使待檢試驗(yàn)件6一端形成固定約束。

位移驅(qū)動轉(zhuǎn)置包括水平導(dǎo)軌7、滑塊8、軸承9、鎖死螺母10和剛架11，水平導(dǎo)軌7包括安裝在底座1上的X方向水平導(dǎo)軌以及與X方向水平導(dǎo)軌方向垂直的且安裝在剛架11上的Y方向水平導(dǎo)軌，每根X方向水平導(dǎo)軌上有兩個(gè)滑塊8，每根Y方向水平導(dǎo)軌上安裝有一個(gè)滑塊8，滑塊8通過鎖死螺母10與水平導(dǎo)軌7固定，滑塊8與水平導(dǎo)軌7間安裝有軸承9來減小摩擦力，剛架11安裝在X方向水平導(dǎo)軌的四個(gè)滑塊8上，通過螺栓連接。

測量裝置包括測量平臺12、砝碼盤13、彈簧14、刻度尺15和砝碼16。測量平臺12連接在Y方向水平導(dǎo)軌的滑塊8上，測量平臺12中間開設(shè)有中心孔，測量平臺12設(shè)有用于安裝彈簧14的圓柱。砝碼盤13設(shè)有用于安裝在彈簧14上的短圓柱，砝碼盤13上連有穿過測量平臺12中心孔用于與待檢試驗(yàn)件6直接接觸的長圓柱，其中長圓柱上外圍刻有刻度尺15，用于試驗(yàn)時(shí)讀數(shù)來判斷待檢試驗(yàn)件6剛度是否在合格范圍內(nèi)。彈簧14的作用是使得在不加砝碼16的狀態(tài)下砝碼盤13最低點(diǎn)不與待檢試驗(yàn)件6接觸。對于不同尺寸和材料的待檢試驗(yàn)件6，選擇不同的砝碼16放置在砝碼盤13上方，使得砝碼盤13向下產(chǎn)生明顯位移，提高檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明便攜式微型薄板剛度檢驗(yàn)裝置的工作方法，包括如下步驟：

步驟一：試驗(yàn)時(shí)，先將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件(一片事先在實(shí)驗(yàn)室通過精密測量，剛度滿足設(shè)計(jì)要求的試驗(yàn)件可作為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件)放在夾塊2上，壓上夾片3后，擰緊螺母5；

步驟二：再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件剛度檢測位置分別調(diào)整X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壣匣瑝K8的位置，調(diào)整好后擰緊鎖死螺母10；

步驟三：選擇合適質(zhì)量為M的砝碼16放置在砝碼盤13中央，使得砝碼盤13有明顯的位移，且不超過量程，待砝碼盤13穩(wěn)定后記錄下刻度尺15上讀數(shù)為X，并根據(jù)誤差要求確定砝碼盤13位移及刻度尺讀數(shù)合理范圍(X±ΔX)；

步驟四：取下砝碼16，然后拆下標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件，再換上待檢試驗(yàn)件6；

步驟五：將待檢試驗(yàn)件6放在夾塊2上，壓上夾片3后，擰緊螺母5；

步驟六：再根據(jù)待檢試驗(yàn)件6剛度檢測位置分別調(diào)整X方向?qū)к壓蚘方向?qū)к壣匣瑝K8位置，調(diào)整好后擰緊鎖死螺母10；

步驟七：在砝碼盤13中央放置上述標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)件檢測時(shí)選擇的質(zhì)量為M的砝碼16，待砝碼盤13穩(wěn)定后讀出刻度尺15上讀數(shù)X′，并判斷是否在區(qū)間X±ΔX，從而可以判斷出該待檢試驗(yàn)件6剛度是否符合設(shè)計(jì)要求；

步驟八：接著可以換上新的待檢試驗(yàn)件重復(fù)上述檢驗(yàn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。