一種壓桿穩定多約束狀態試驗機的制作方法

本實用新型涉及機械專業領域，具體是一種壓桿穩定多約束狀態試驗機。

背景技術：

壓桿穩定是指當細長的受壓桿當壓力達到一定值時，受壓桿可能突然彎曲而破壞，即產生失穩現象。壓桿穩定較為典型的例子便是內燃機活塞頂桿。壓桿穩定的研究與學習主要包括四種約束狀態，如圖1所示。在進行壓桿教學時，尚缺少相關的實驗器材能夠滿足機械學科教學用，導致材料力學中壓桿穩定章節部分理解困難，不夠透徹，部分高校內采用以較典型的一端自由、一端固定為模型的教學設備，在教學中進行演示，但由于只能演示一種約束條件下的穩定平衡狀態，教學效果不佳，且很顯然該設備不能作為實驗器材使用，達不到實驗目的。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種壓桿穩定多約束狀態試驗機，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種壓桿穩定多約束狀態試驗機，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，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，所述滑座設置在橫梁上；所述下鉸鏈固定在底座中部，壓桿垂直設置，其上下兩端分別固定在上鉸鏈和下鉸鏈的轉銷上，上鉸鏈上設置第一插銷孔，其轉銷上固定連接固定座，所述固定座上也設置與第一插銷孔相同的通孔，上鉸鏈與下鉸鏈結構相同；上鉸鏈固定設置在基座下方，基座上方固定設置套管，套管正上方為與液壓缸固定連接的圓柱形壓頭，套管內設置盲孔，所述盲孔直徑與壓頭直徑相當，套管上還設置水平的插槽，所述插槽內設置圓形的擋片，擋片的直徑大于盲孔的直徑。

作為本實用新型進一步的方案：所述底座上固定設置分度尺。

作為本實用新型進一步的方案：所述橫梁設置刻度線。

作為本實用新型進一步的方案：所述滑座和橫梁上均設置相同的第二插銷孔，且兩個第二插銷孔對齊時，液壓缸正好位于壓桿正上方。

作為本實用新型進一步的方案：所述擋片上設置與壓頭相對應的凹坑。

作為本實用新型進一步的方案：所述壓頭與液壓缸的活塞桿之間設置壓力傳感器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型可根據壓桿不同的約束條件進行相應的試驗，獲得較準確的壓桿穩定的試驗數據，有助于提高教學質量，幫助學生理解。

附圖說明

圖1為壓桿穩定四種約束條件下的結構示意圖。

圖2為本實用新型的結構示意圖。

圖3為本實用新型中上鉸鏈的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1～3，本實用新型實施例中，一種壓桿穩定多約束狀態試驗機，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，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垂直設置，其上下兩端分別固定在上鉸鏈5和下鉸鏈7的轉銷上，上鉸鏈7上設置第一插銷孔51，其轉銷上固定連接固定座52，所述固定座52上也設置與第一插銷孔51相同的通孔，第一插銷孔51與通孔對齊后插入插銷，可使轉銷固定，從而使壓桿與鉸鏈間的鉸接關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結構相同；上鉸鏈5固定設置在基座4下方，基座4上方固定設置套管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內設置盲孔33，所述盲孔33直徑與壓頭2直徑相當，套管3上還設置水平的插槽，所述插槽內設置圓形的擋片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進入盲孔33內。

所述底座8上固定設置分度尺10，用于測量壓桿6壓彎失穩時的各項數據。

所述橫梁11設置刻度線，用于測量滑座12在橫梁11上水平移動的距離。

所述滑座12和橫梁11上均設置相同的第二插銷孔14，且兩個第二插銷孔14對齊時，液壓缸13正好位于壓桿6正上方，第二插銷孔14內插入插銷，可將滑座12固定。

所述擋片31上設置與壓頭2相對應的凹坑32，壓頭2壓在凹坑32內可提高壓頭2在擋片31上的穩定性，防止壓頭2與擋片31出現滑脫。

所述壓頭2與液壓缸13的活塞桿之間設置壓力傳感器1，所述壓力傳感器1與計算機連接，用于傳輸試驗時作用于壓桿6頂端的壓力。

本實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，啟動液壓缸13使壓頭2下移，壓頭2插入盲孔33內，可限制上鉸鏈5水平方向的自由度，隨后對壓桿6頂端施加壓力，進行長度因數u＝1時的試驗，并測量試驗數據(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u＝0.5時的試驗數據；

3、一端固定，一端鉸支，此時上鉸鏈5中的第一插銷孔51中沒有插銷，而下鉸鏈7的第一插銷孔內插入插銷，形成壓桿6頂端鉸支，底端固定的狀態，其余均與情形1相同，可獲得u＝0.7時的試驗數據；

4、一端固定，兩一端自由，此情形下，上下鉸鏈的一插銷孔內均插入插銷，并將擋片31插入插槽內，同時，第二插銷孔14內的插銷拔出，此時相當于壓桿6頂端自由，底端固定連接，啟動液壓缸13，壓頭2壓在擋片31上，與擋片31間點接觸，在施壓過程中，壓桿6頂端出現水平位移，同時液壓缸13隨著滑座12在橫梁11上水平移動，可獲得u＝2時試驗數據。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實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現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。