专利名称：横向加载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及加载装置，特别是在试件上施加预定力的加载装置。
背景技术：
传统的内燃机依靠连杆把燃烧动力从活塞主体传递到发动机的曲轴，从而把该活塞主体的线性运动转化为该曲轴的旋转运动。连杆包括围绕曲轴的曲轴端或大端以及用于接纳活塞销或肘节销的活塞销端或小端。为便于组装在曲轴上，连杆的曲轴端可以被剖分成两个部分，第一部分是该连杆的主体部分，而第二部分是固定在该第一部分上的分离盖。第一部分可以通过紧固件固定在该分离盖上，该紧固件贯穿分离盖中的孔并且与该第一部分中的螺纹孔接合。在发动机工作期间内，将分离盖固定在连杆的曲轴端上的紧固件有时会变松或者 从孔中分离。特别地，紧固件分离取决于如紧固件预紧、螺纹几何形状和涂层等因素，其他的因素也可以包括如每分钟的转数(RPM)、共振频率、以及施加在连杆上的横向载荷等发动机参数，该横向载荷是由于曲柄销和/或曲柄臂的弯曲以及曲柄销与汽缸的错位而引起的。因此连杆通常经过测试，即让连杆置于发动机中工作。举例来说，模拟不利的工作条件，努力确保在发动机的正常工作寿命内紧固件保持固定在孔内。在测试期间，发动机至少运行几百小时以保证紧固件保持固定在连杆的曲轴端的第一部分上。然而，为了进行这种类型的测试，发动机工作更长一段时间，这样可能变得耗时且费钱，同样，发动机工作更长一段时间通常需要大量的燃油为发动机提供动力。由于测试发动机不能够精确地重现与连杆相同的工作条件，所以发动机组的复杂性也会带来重复测试结果的难度。而且，许多发动机部件或者甚至整个发动机在测试后可能需要被更换。另外，可能产生使用不同的机构才能最少化的污染物。因此，需要提供一种装置，该装置模拟往复式发动机工作期间内可能出现在连杆的曲轴端的加载条件。


图I是包括试件的加载组件的透视图；图2是加载组件和试件的局部分解视图，该加载组件包括第一部件、第二部件、第一夹持件和弟~■夹持件；图3A是试件的局部剖视平面图，该试件被夹在加载装置的第一部件和第二部件之间；图3B是试件的局部剖视平面图，该试件被夹在加载装置的第一夹持件和第二夹持件之间；图4是示例性试件的局部分解视图；以及图5是通过加载装置在试件上施加力的示例性处理的处理流程图。
具体实施例方式现在参照下面的论述以及附图，详细地给出实现所公开的系统和方法的示例性方案。尽管附图示出了一些可能的方案，但为了更好地对本发明进行说明和解释，附图不一定按比例绘制，一些特征可能被放大、去除或局部剖开。此外，本文中记载的描述并不旨在穷举或者将权利要求限制或限定为附图中示出的确切形式和构造以及在以下详细描述中公开的内容。此外，在下面的论述中可能会引入一些常量。在一些情况下，提供了这些常量的示例性数值。在其他情况下，这些常量的数值将取决于相关部件的特性、这些特性彼此间的相互关系以及与所公开的系统相关的环境条件和操作条件。图I示出夹持试件30的示例性加载装置20，试件30被示出为连杆并且包括第一面28和第二面32，第一面28与第二面32大致相对。加载装置20包括第一部件34、第二部件36以及致动器38，致动器38与第二部件36机械连接。第一部件34和第二部件36 可以是将试件30夹在加载装置20内的夹具。参照图I和图2，加载装置20还包括两对夹具，即一对第一夹持件或夹具72和一对第二夹持件或夹具74。第一对夹具72可以通过第一紧固件78与第一部件34连接，并且第二夹具74可以通过第二紧固件80固定地安装在第二部件36上。另外，间隔件90设置为在夹具74和第二部件36之间限定预定间隔。因此，第一紧固件78和第二紧固件80以及间隔件90通常可以允许分别调节夹具72、74和部件34、36的相对位置，例如，以适应不同尺寸的试件或连杆。参照图1，第一部件34通常通过载荷传感器68固定在具有静止梁70的框架上。致动器38沿着远离第一部件34的第一方向50驱动第二部件36，或者沿着靠近第一部件34的第二方向52驱动第二部件36。特别地，致动器38可以与第二部件36机械连接，当第二部件36沿着第一方向50或第二方向52受到驱动时，致动器38将预定力施加在第二部件36上。转到作为加载装置20的分解视图的图2，第一部件34包括第一表面60，第一表面60与组装好的加载装置20内的试件30的第一面28接触。最好看图2，第一表面60可以被延伸从而限定第一纵向轴线A1-A1,纵向轴线Al-Al相对于第一表面60是纵向的。第二部件36包括第二表面62，第二表面62也可以被延伸以限定第二纵向轴线A2-A2，纵向轴线A2-A2相对于第二表面62纵向延伸。第二表面62可以设置为与第一表面60大致垂直，并且与组装好的加载装置20内的试件30的第二面32接触。就是说，第一表面60可以设置为使第一纵向轴线Al-Al与第二表面62的第二纵向轴线A2-A2大致垂直。第一表面60和第二表面62因而可以构造为用各自的彼此大致正交的边缘给试件30加载，下面也会进一步解释。第一对夹具72包括第一夹持表面82，并且第二对夹具74包括第二夹持表面84。第一对夹具72可以协同限定纵向轴线A3-A3，而第二对夹具74协同限定纵向轴线A4-A4，其中，轴线A3-A3、A4-A4彼此大致垂直。当被组装到加载装置20内时，第一夹持表面82与试件30的第二面32接触，第二夹持表面84与试件30的第一面28接触。参照图I，当加载装置20被组装时，第二夹持表面84可以与第二部件36的第二表面62大致对准，并且第二部件36可以固定地安装在第二对夹具74上。此外，轴线A2-A2、A4-A4可以大致彼此平行地对准。第一夹持表面82与试件30的第二面32接触，并且可以设置为与第二夹持表面84大致垂直。当第二部件36被驱动远离第一部件34，即沿着图I所示的第一方向50受到驱动时，第二对夹具74将预定力施加在试件30上。当第二部件36沿着第二方向52受到驱动而靠近第一部件34时，第二部件36将预定力施加在试件30上。第二对夹具74和第二部件36将预定力施加到试件30上而在试件30中产生弯曲力矩，该弯曲力矩因而可以是预定的，这点下面也会进一步描述。预定力可以以预定频率从致动器38传递到第二部件36。在加载装置20的一个实例中，上述预定频率在数值上是可调节的，并且与例如涉及到的往复式发动机的转速(即RPM)大致相关联。更具体地说，预定频率基本上模拟连杆在以特定RPM旋转的示例性往复发动机中工作所经历的大致相同的频率。预定的频率值可以被调节以代表不同的RPM值。该往复式发动机可以从包括例如一个或多个往复式活塞的任何类型的发动机中选择，例如内燃机。预定力和产生的弯曲力矩在数值上也是可调节的，并且与施加到往复式发动机的连杆上的横向载荷大致相关联。更具体地说，预定力充分模拟在往复式发动机工作时连杆的曲轴端可能经历的载荷。横向载荷通常是由于一些往复式发动机中出现的曲柄销弯曲以及曲柄销与汽缸的错位而引起的。这是因为往复式发动机的曲柄销和/或曲柄臂通常有一 定程度的弯曲，曲柄臂与汽缸也有一定程度的错位。横向载荷可以被定义为一种施加在连杆的曲轴端上的载荷，其方向与随着连杆一起工作的相应汽缸的轴线大致垂直。横向载荷也可以与曲轴的纵向轴线大致平行，该曲轴与连杆的曲轴端连接。通过致动器38施加在试件30上的预定力对应于施加在连杆的曲轴端上的横向载荷。因此，试件30可以被安放在加载装置20上，加载装置20可以按照预定频率将预定力施加到试件30上，以基本上模拟往复式发动机在具体工作条件下工作时连杆的曲轴端上受到的大致相同的载荷。可以独立于预定频率值来调节该预定力，然而也可以与预定频率值相关联地调节该预定力。在加载装置20的一个示例性实例中，预定力介于约2kN和约30kN之间，预定频率值介于约IOHz和约IOOHz之间。该预定的加载频率代表发动机往复速度，用每分钟的转数(RPM)除以120表示，其中，发动机RPM首先被除以数值60而把RPM值转换成每秒的转数(Hertz)。然后，该值被数值2除，因为在四冲程发动机中每两个曲柄转数为一个动力循环。对于两冲程发动机应用，除以2的最后一步是不必要的，因为一个动力循环对应于发动机的每次旋转。作为一个具体的实例，在一个实例中发动机速度可以是约4000RPM，这对应于约33Hz。继续参照图1，示出了处于夹持位置的加载装置20，其中第一表面60和第二表面62分别接触试件30的第一面28和第二面32。应该注意到，尽管图I所示的第一部件34放置于第二部件36上方，加载装置20也可以排列成相反的方向，也就是说，第二部件36放置于第一部件34上方、侧面、或任何其他便于组装的位置。转到图2,第一表面60和第二表面62通常可以是以纵向为取向的表面,该表面有小的宽度W，其中表面60和表面62的宽度W的尺寸可确保在试件30上产生边缘载荷。在一个示例性实例中，第一表面60和第二表面62可以具有约2_到3_之间的宽度W。第一夹持表面82和第二夹持表面84也是相似的，通常也是具有宽度W'的以纵向为取向的表面，宽度W'的尺寸可确保产生边缘载荷。在一个示例性实例中，第一夹持表面82和第二夹持表面84也可以具有约2mm到3mm之间的宽度。图I示出了第一部件34设置为与第二部件36大致垂直。致动器38例如可以是任何一种能按照特定频率施加预定力的致动器，例如气动或液动致动器。图I也示出了通过传动轴66与第二部件36连接的致动器38，然而致动器38也可以通过一系列连接件与第二部件36连接。作为选择，致动器38也可以与第二部件36直接连接，而传动轴66可以被省略。第一部件34可以位于与载荷传感器68邻近的大致固定的位置,而载荷传感器68设置在静止梁70上。载荷传感器68测量由致动器38施加到第一部件34和第二部件36上的张力和压力。载荷传感器68可以与数据米集系统(未不出)电连接,载荷传感器68把张力和压力数据传送到该数据采集系统。静止梁70提供支撑，以便即使在致动器38沿着第一方向50施加预定力时也允许第一部件34大致保持静止，从而将因致动器加载而发生任何挠曲基本上只局限于试件32。第一对夹具72分别组装在第一部件34上，并且第二对夹具74分别组装在第二部件36上。第一对夹具72可以这样选择性地固定在第一部件34上，并且第二对夹具74可以分别选择性地固定在第二部件36上。第一夹持表面82与试件30的第二面32接触，第二夹持表面84与试件30的第一面28接触。第一紧固件78可以通过螺纹接合与第一部件 34连接，第一紧固件78与第一部件34的第一孔88以及第一对夹具72的第一孔89接合(图I和图2)。第二紧固件80也可以通过螺纹接合与第二部件36固定地连接，第二紧固件80与第二部件36的第二孔85以及第二夹持件74的孔87接合(图I和图2)。第二紧固件80包括间隔件90，该间隔件将第二对夹具74与第二部件36固定地连接。也就是说，间隔件90将第二对夹具74与第二部件36固定地连接，以便第二对夹具74被定位成与第二部件36相距预定距离D。随着致动器38沿着第一方向50或第二方向52驱动第二部件36，预定距离D大致保持恒定。间隔件还可以允许第二对夹具74把试件30牢固地夹持在第二部件36上。相反，第一紧固件78可以是螺栓，其允许第一对夹具72相对于第一部件34被调节，以便例如适应具有不同厚度的试件。图3A是装载在第一部件34和第二部件36之间的试件30的局部剖视图。试件30被示出为连杆，该连杆的曲轴端92按照预定方位(这里示例性示出为垂直关系)被夹在第一部件34和第二部件36之间。连杆的曲轴端92被示出为断裂分割式连杆，该连杆被沿着形成剖分线94的轴线B-B (图4所示)分割开。这种断裂式剖分线94通常是通过众所周知的裂化制造工艺将连杆断裂成两块而形成的。具体地说，连杆可以被断裂成第一部分96和第二部分或连杆盖98。第一部分96和连杆盖98可以通过紧固件100在剖分线94处保持在一起，紧固件100被示出为螺栓。所示连杆的活塞销端93在加载装置20内保持大致自由状态，活塞销端93通常不在加载装置20中进行测试。在一个实例中，活塞销端93甚至可以在被放置于加载装置20中之前从连杆上拆下。尽管图3A示出的是具有通过裂化产生的剖分线94的连杆，应该注意到，剖分线94也可以通过其他的制造工艺产生，例如切割加工。然而，包括通过裂化产生的剖分线94是有利的，因为与机加工相比，当组装在一起时，连杆的裂化部分通常形成更精密的配合。此夕卜，未断裂或无剖分线的连杆也可以被测试。第二部件36的第二表面62的纵向轴线A2-A2 (最好看图2)示出为与剖分线94大致垂直，而第一部件34的第一表面60的纵向轴线Al-Al (最好看图2)示出为与剖分线94大致平行并且与剖分线94接触。当第二部件36沿着第二方向52向第一部件34施加预定力(如图I所示)时,第一部件34保持相对静止，而第二部件36和第二表面62将预定力施加到试件30上。第一部件34和第二部件36之间的相对运动在连杆的曲轴端92产生第一弯曲运动，在剖分线94处产生大致为零的位移，并且在连杆的纵向轴线L-A处产生大约是最大的位移。也就是说，曲轴端92的第一弯曲运动在曲轴端92的断裂剖分线94处具有大约最小量，而随着第二部件36将力施加到试件30上，在连杆的纵向轴线L-A处具有大约最大量。因而，试件30的第一弯曲运动施加绕着力矩轴线B-B (图4所示)的第一弯曲力矩，轴线B-B与试件30的连杆盖98和第一部分96的分界面(例如，剖分线94)大致平行地对准。图3B示出装载在第一对夹具72中包括第一夹持表面82的一个夹具以及第二对夹具74中包括第二夹持表面84的一个夹具之间的试件30。当组装在加载装置20 (图I)上时，第一夹持表面82与试件30的第二面32接触,而第二夹持表面84与试件30的第一面28接触。当第二部件36沿着第一方向50 (图I)被驱动时，第二夹持表面84将预定力施加到试件30上，其中，第二夹持表面84与位于试件30的相对侧的第二表面62大致对准(图3A)，并且设置为与剖分线94大致垂直。当第二部件36 (图3A)沿着第一方向50被驱动时，由于第一对夹具72和第二对夹具74之间的相对运动，第一夹持表面82相对于第二 夹持表面84平移。第一对夹具72和第二对夹具74之间的相对运动在试件30中绕着上述断裂剖分线94产生弯曲力矩。而且，第一对夹具72和第二对夹具74之间的相对运动还可以在连杆的曲轴端92中产生第二弯曲运动。试件30中的第二弯曲运动通常由于在第一夹具72和第二夹具74之间的相对运动期间试件30沿着第二表面62和第二夹持表面84之间的纵向轴线L-A受约束而产生。该第二弯曲运动通常在试件30中绕着纵向轴线L-A产生第二弯曲力矩，纵向轴线L-A与以上参照图3A所述的第一弯曲运动的力矩轴线B-B大致垂直。而图2不出第一表面60和第一轴线Al-Al分别与第二表面62和第二轴线A2-A2大致垂直，第一表面60和第二表面62只需定位成如上所述使得加载装置20施加第一弯曲力矩。也就是说，第一表面60和第二表面62不必互相精确地垂直，而只需垂直的程度使得在试件30中绕着剖分线94产生第一弯曲力矩而在试件30中绕着连杆的纵向轴线L-A产生第二弯曲力矩。通过加载装置20产生的第一弯曲力矩和第二弯曲力矩与连杆的曲轴端92在往复发动机中工件时所经历的弯曲力矩相似。更具体地说，因为加载装置20的预定力能基本上模拟连杆的曲轴端在往复发动机中所经历的载荷和弯曲力矩，所以也可以产生在连杆的曲轴端形成的相似弯曲力矩。图4是试件30的分解视图，试件30被示出为连杆并且包括紧固件100，紧固件100将第一部分96与连杆盖98连接。紧固件100可以包括螺纹102，并且连杆可以包括接纳孔104，接纳孔104接纳紧固件100。具体地说，紧固件100可以贯穿连杆盖98中的孔104的非螺纹部分，以便紧固件100的螺纹102可以与第一部分96中的孔104内的互补螺纹106接合。在加载装置20的工作期间内，第一部件34和第二部件36以及第一对夹具72和第二对夹具74在试件30中产生第一弯曲力矩和第二弯曲力矩。当连杆被组装时，第一弯曲力矩和/或第二弯曲力矩通常在紧固件100和孔104的螺纹106之间产生相对运动。当超过预定时间段时，紧固件100和螺纹106之间的相对运动趋于使紧固件100变松而离开孔104，当连杆在往复式发动机内工作时，紧固件100可以遇到相似的变松。随着加载装置20工作时间超过预定时间段，紧固件100会从孔104中松脱。因此，在连杆测试期间内，力口载装置20可以用来代替往复式发动机。在一个示例性实例中，用于发动机测试的预定时间量可以在约150至约400小时的范围内，然而，也可以采用其他时间段。相比之下，在一个示例性实例中，加载装置20在工作4至5小时后使紧固件100变松，而在一些情况下仅仅在几分钟内使紧固件100变松。预定时间段取决于各种因素，例如紧固件100的预紧、螺纹几何形状和涂层。预定时间段还取决于加载装置20施加在试件30上的载荷和施加频率。使用加载装置20的一个优点是在连杆测试期间内使用加载装置比使用往复式发动机更经济。减少的时间间隔与连杆的紧固件100发生变松现象有关，这些上文已经解释。而且，发动机组件可能对连杆产生显著不同的测试环境，因此即使发动机设计是相同的，也会很难复制。因此，与往复式发动机相比，加载装置20作为更简化的结构，能确保更多的可重复结果。另外，往复式发动机工作几百小时通常需要大量的燃油为发动机提供动力。往复式发动机工作几百小时也很费钱，因为许多发动机部件或者甚至整个发动机可能 不得不被更换。具体参照图5，描述用于在连杆的曲轴端产生弯曲力矩以模拟连杆在往复式发动机工作期间内所经历的载荷的处理500。处理500通常从步骤502开始。在步骤502中，提供第一部件34，其中，第一部件34包括第一表面60，第一表面60与试件30的第一面28接触。在图I至图4的实例中，试件30是包括第一面28和第二面32的连杆，第一面28和第二面32彼此大致相对。处理500然后继续到步骤504。在步骤504中，提供第二部件36，其中，第二部件36包括第二表面62，如上所述第二表面62可以设置为与第一表面60大致垂直。第二表面62与组装好的加载装置20中的试件30的第二面32接触。参照图2，第一表面60和第二表面62可以是具有宽度W的大致以纵向为取向的表面，宽度W的尺寸可确保在试件30上产生边缘载荷。在一个示例性实例中，第一表面60和第二表面62可以具有约2_到约3_之间的宽度。分别沿着与表面60和表面62的纵向延伸轴线(例如，轴线Al-Al和轴线A2-A2)大致垂直的方向测量宽度。接着，处理500继续到步骤506。在步骤506中，将包括第一夹持表面82的第一夹持件72设置为接触试件30的第二面32。如上所述，将第一夹持件72固定到第一部件34上。第一紧固件78可以通过螺纹接合与第一部件34连接，其中，第一紧固件78与第一部件34的第一孔88和第一夹持件72的第一孔89接合(图I和图2)。接着，处理500继续到步骤508。在步骤508中，将包括第二夹持表面84的第二夹持件74设置为接触试件30的第一面28。如上所述，第二夹持表面84与第一夹持表面82大致垂直。转到图1，当组装到加载装置20时，第一夹持表面82与试件30的第二面32接触而第二夹持表面84与试件30的第一面28接触。第二夹持表面84可以与第二部件36的第二表面62大致对准，而当加载装置20被组装时，第二部件36可以与第二夹持件74固定地连接。第一夹持表面82与试件30的第二面32接触，并且可以设置为与第一表面60大致垂直。第一夹持表面82和第二夹持表面84通常是具有宽度W'的以纵向为取向的表面，宽度W'的尺寸可确保在试件30上产生边缘载荷。与第一表面60和第二表面62相似，宽度W'可在约2mm到3mm之间。接着处理500继续到步骤510。在步骤510中，预定力沿着远离第一部件34的第一方向50驱动第二部件36。参照图1，致动器38可以用来将预定力传递到第二部件36。如上所述，当第二部件36沿着第一方向50被驱动时，第二夹持表面84将预定力施加到试件30上，其中，第二夹持表面84可以与位于试件30的相对侧的第二表面62大致对准(图3A)。接着处理500继续到步骤512。在步骤512中，预定力沿着靠近第一部件34的第二方向52驱动第二部件36。如上所述，当第二部件36沿着靠近第一部件34的第二方向52施加预定力(如图I所示)时，第一部件34保持大致静止，因此约束试件30并在试件30中产生第一弯曲力矩和/或第二弯曲力矩。接着处理500继续到步骤514。在步骤514中，随着沿着第一方向50或第二方向52施加预定力而产生试件30中的弯曲力矩，因而产生第一弯曲力矩或第二弯曲力矩。具体地说，如上所述，当第二部件36 沿着第一方向50被驱动(图I)时，第二夹持表面84将预定力施加到试件30上，其中，第二夹持表面84与位于试件30的相对侧的第二表面62大致对准(图3A)并且设置为与剖分线94大致垂直。当第二部件36 (图3A)沿着第一方向50被驱动(图I)时，第一夹持表面82可以相对于第二夹持表面84大致静止。因此，如上所述，第一对夹具72和第二对夹具74之间的相对运动在连杆的曲轴端92产生第一弯曲力矩和第二弯曲力矩。随着第二部件36沿着靠近第一部件34的第二方向52施加预定力(如图I所示)，在第二部件36施加预定力到试件30上的同时，第一部件34保持相对静止。第一部件34和第二部件36之间的相对运动在连杆的曲轴端92产生第一弯曲运动。参照图3B，第一弯曲力矩在试件30内绕着剖分线94 (例如，上述力矩轴线B-B)产生。例如，如上所述，第二部件36相对于第一部件34的运动可能导致试件30沿着试件30的纵向轴线L-A方向产生最大位移，而随着第二部件36施加力在试件30上，试件30在断裂剖分线处产生最小位移。接着处理500继续到步骤516。在步骤516中，可以调节预定力以使预定力与施加在往复式发动机的连杆上的横向载荷大致相关联。更具体地说，如上所述，预定力基本上模拟在往复式发动机工作时连杆所经历的大致相同的载荷，其中，横向载荷通常是由于在一些往复式发动机中出现的曲柄臂弯曲和曲柄臂与汽缸的错位造成的。这是因为往复式发动机的曲柄臂通常有一定程度的弯曲，曲柄臂与汽缸也有一定程度的错位。在加载装置20的一个示例性实例中，预定力在约2kN到约30kN之间。接着处理500继续到步骤518。在步骤518中，使预定频率与往复式发动机的RPM大致相关联。例如，如上所述，预定频率基本上模拟往复式发动机工作时连杆所经历的大致相同的频率。可独立于预定频率值来调节预定力，然而，也可以与预定频率值相关联地调节预定力。在加载装置20的一个示例性实例中，预定频率值在约IOHz到约IOOHz之间。于是，处理500结束。尽管处理500描述了加载装置20用来模拟试件30在往复式发动机中工作，加载装置20也可以有其他用途。在加载装置20的另一个实例中，加载装置20可以被用来产生具有分体式曲轴端的连杆，例如，图3A、图3B及图4所示出的具有剖分线94的连杆30。也就是说，参照图3A和图3B。加载装置20可以将具有预定频率的预定断裂力施加到连杆30上以使连杆30沿着轴线A-A裂化，使连杆盖98从连杆的第一部分96断裂开，并且形成剖分线94。例如，在一个示例性实例中，以与连杆的固有频率大致对应的频率施加预定载荷，从而在连杆内引起分割断裂。更加具体地说，转向图1，可以将作为连杆的没有剖分线94的试件30放置在加载装置20内。然后，加载装置20可以在曲轴端92处使连杆断裂。在这个实例中，连杆开始是作为一个整体。然后，加载装置20可以沿着第二方向52施加预定断裂力，其中，预定断裂力是足够让试件30在曲轴端处断裂成两块的值。然后，试件30可以从加载装置20中取出。已参照前述实例详细地示出并描述了本发明，前述实例仅仅是本发明的最佳实施方式的示例。本领域的技术人员应当理解，在不背离由前面的权利要求限定的本发明的要旨和范围的情况下，在实施本发明时可以采用本文中所描述的实例的各种变型。其旨在用所附的权利要求限定本发明的范围，从而涵盖落入这些权利要求的范围内的方法和装置及其等同内容。本发明的说明书应当理解为包括了本文中所描述的要素的所有新颖和非显而易见的组合，并且权利要求可以以这些要素的任何新颖和非显而易见的组合的形式记载在该申请或以后的申请中。此外，前述实例是示例性的，单个特征或要素对在该申请或以后的
申请中可以要求保护的所有可能的组合不是必需的。
权利要求
1.一种用于试件的加载装置，所述试件包括第一面和第二面，所述第一面与所述第二面大致相对，所述加载装置包括 第一部件，其包括第一表面，所述第一表面构造为与所述试件的第一面接触； 第一夹持件，其固定地安装在所述第一部件上并且包括第一夹持表面，所述第一夹持表面构造为与所述试件的第二面接触并且限定第一纵向轴线； 第二部件，其包括第二表面，所述第二表面构造为与所述试件的第二面接触； 第二夹持件，其固定地安装在所述第二部件上并且包括第二夹持表面，所述第二夹持表面构造为与所述试件的第一面接触并且限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线设置为与所述第一纵向轴线大致垂直；以及 致动器，其与所述第二部件连接，并且构造为施加沿着远离所述第一部件的第一方向驱动所述第二部件的预定力或者施加沿着靠近所述第一部件的第二方向驱动所述第二部件的预定力； 其中，所述第二夹持件构造为当所述第二部件沿着所述第一方向受到驱动时将所述预定力施加在所述试件上，并且所述第二部件构造为当所述第二部件沿着所述第二方向受到驱动时将所述预定力施加在所述试件上。
2.根据权利要求I所述的加载装置，其中， 所述第一部件的第一表面和所述第二部件的第二表面分别限定第三纵向轴线和第四纵向轴线，所述第三纵向轴线和所述第四纵向轴线彼此大致垂直。
3.根据权利要求I所述的加载装置，其中， 所述第一夹持件和所述第二夹持件设置为这样当所述预定力被施加在所述试件上时，所述第一夹持件和所述第二夹持件协作以便在所述试件中产生弯曲力矩。
4.根据权利要求I所述的加载装置，其中， 所述致动器构造为按照预定频率值将所述预定力施加在所述第二部件上。
5.根据权利要求4所述的加载装置，其中， 所述预定频率值是可调节的且与所述试件涉及到的往复式发动机的转速大致相关联，并且所述预定力是可调节的且与施加在所述往复式发动机的连杆上的横向载荷大致相关联。
6.根据权利要求4所述的加载装置，其中， 所述预定频率值在约IOHz到约IOOHz之间。
7.根据权利要求4所述的加载装置，其中， 所述预定频率值与所述试件的固有频率大致相等。
8.根据权利要求4所述的加载装置，其中， 所述预定力在约2kN到约30kN之间。
9.根据权利要求I所述的加载装置，其中， 所述试件是连杆的曲轴端。
10.根据权利要求9所述的加载装置，其中， 所述连杆的曲轴端沿着轴线被剖分而形成剖分线，并且所述第一纵向轴线与所述剖分线大致平行地对准。
11.根据权利要求10所述的加载装置，其中，所述曲轴端在所述剖分线处通过至少一个紧固件保持在一起。
12.根据权利要求10所述的加载装置，其中， 所述第一夹持件和所述第二夹持件设置为这样当所述预定力被施加在所述连杆上时，所述第一夹持件和所述第二夹持件协作以便绕着所述剖分线产生弯曲力矩。
13.根据权利要求I所述的加载装置，其中， 所述第一部件的第一表面和所述第二部件的第二表面各自的宽度在约2mm到约3mm之间，所述宽度是分别沿着与所述第一表面的第一纵向轴线大致正交的方向和所述第二表面的第二纵向轴线大致正交的方向测量得到的。
14.一种用于试件的加载装置，所述试件包括第一面和第二面，所述第一面与所述第二面大致相对，所述试件包括用螺纹紧固件连接在一起的两个部分并且在所述两个部分之间限定有裂缝，所述加载装置包括 第一部件，其包括第一表面，所述第一表面与所述试件的第一面接触； 第一夹持件，其固定地安装在所述第一部件上并且包括第一夹持表面，所述第一夹持表面与所述试件的第二面接触并且限定第一纵向轴线； 第二部件，其包括第二表面，所述第二表面与所述试件的第二面接触； 第二夹持件，其固定地安装在所述第二部件上并且包括第二夹持表面，所述第二夹持表面与所述试件的第一面接触并且限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线设置为与所述第一纵向轴线大致垂直；以及 致动器，其与所述第二部件连接并将预定力施加在所述第二部件上，以便所述第一夹持件和所述第二夹持件在所述试件内绕着力矩轴线产生弯曲力矩，所述力矩轴线与所述试件的所述两个部分之间的所述裂缝大致平行地对准。
15.根据权利要求14所述的加载装置，其中， 所述第一部件的第一表面和所述第二部件的第二表面分别限定第三纵向轴线和第四纵向轴线，所述第三纵向轴线和第四纵向轴线彼此大致垂直。
16.根据权利要求14所述的加载装置，其中， 所述预定力按照预定频率值施加在所述第二部件上，所述预定频率值是可调节的且与所述试件涉及到的往复式发动机的转速大致相关联，并且所述预定力是可调节的且与施加在所述往复式发动机的连杆上的横向载荷大致相关联。
17.根据权利要求14所述的加载装置，其中， 所述预定频率值在约IOHz到约IOOHz之间。
18.根据权利要求14所述的加载装置，其中， 所述预定力在约2kN到约30kN之间。
19.根据权利要求14所述的加载装置，其中， 所述试件是连杆的曲轴端。
20.一种对试件加载的方法，包括如下步骤 提供包括第一表面的第一部件，所述第一表面接触所述试件的第一面； 将第一夹持件的第一夹持表面设置为与所述试件的第二面接触，所述第一夹持件固定地安装在所述第一部件上，所述第一夹持表面限定第一纵向轴线； 提供包括第二表面的第二部件，所述第二表面与所述试件的第二面接触，所述试件的第二面与所述试件的第一面大致相对； 将所述第二夹持件的第二夹持表面设置为与所述试件的第一面接触，所述第二夹持件固定地安装在所述第二部件上，所述第二夹持表面限定第二纵向轴线，所述第二纵向轴线设置为与所述第一纵向轴线大致垂直；以及 施加沿着第一方向驱动所述第二部件的预定力，所述第一方向是远离所述第一部件的方向； 其中，当所述第二部件沿着所述第一方向受到驱动时，所述第二夹持件将所述预定力施加在所述试件上。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括 施加沿着第二方向驱动所述第二部件的预定力，所述第二方向是靠近所述第一部件的方向， 其中，当所述第二部件沿着所述第二方向受到驱动时，所述第二部件将所述预定力施加在所述试件上。
22.根据权利要求20所述的方法，还包括 沿着所述第一方向或所述第二方向将所述预定力施加在所述试件上，以在所述试件中产生弯曲力矩。
23.根据权利要求20所述的方法，还包括 调节所述预定力以使所述预定力与施加在往复式发动机的连杆上的横向载荷大致相关联；以及 按照预定频率施加所述预定力，所述预定频率与所述往复式发动机的转速大致相关联。
全文摘要
本发明公开了一种加载装置。该加载装置包括第一部件、第二部件、第一夹持件、第二夹持件及致动器。第一部件包括第一表面，该第一表面与试件的第一面接触。第二部件包括第二表面，该第二表面与试件的第二面接触。第一夹持件包括第一夹持表面，该第一夹持表面与试件的第二面接触。第二夹持件固定地安装在第二部件上。致动器施加沿着远离第一部件的第一方向或者沿着靠近第一部件的第二方向驱动第二部件的预定力。
文档编号G01N3/02GK102792143SQ201080065317
公开日2012年11月21日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年1月11日
发明者克里斯托弗·霍尔, 罗格·克劳泽, 舍里夫·金迪 申请人:马勒国际公司