横向加载装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102792143 A (43)申请公布日 2012.11.21 CN 102792143 A *CN102792143A* (21)申请号 201080065317.3 (22)申请日 2010.12.24 12/685,217 2010.01.11 US G01N 3/04(2006.01) G01N 3/32(2006.01) G01M 13/02(2006.01) G01N 3/00(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (71)申请人 马勒国际公司 地址 德国斯图加特市 (72)发明人 克里斯托弗霍尔 舍里夫金迪 罗格克劳泽 (74)专利代。

2、理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 顾红霞 龙涛峰 (54) 发明名称 横向加载装置 (57) 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。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2。

3、012.09.10 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2010/007945 2010.12.24 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/082816 EN 2011.07.14 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 5 页 1/3 页 2 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。

4、， 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。

5、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 1 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 1 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 1 所述的加载装置，。

6、 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 10Hz 到约 100Hz 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。

7、要求 1 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， 权 利 要 求 书 CN 102792143 A 2 2/3 页 3 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。 1。

8、3. 根据权利要求 1 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。

9、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。

10、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 10Hz 到约 100Hz 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.。

11、 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 权 利 要 求 书 CN 102792143 A 3 3/3 页 4 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 。

12、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。

13、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。 权 利 要 求 书 CN 102792143 A 4 1/8 页 5 横向加载装置 技术领域 0001 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 0002 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。

14、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。 0003 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。

15、 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。

16、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。 0004 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。 附图说明 0005 图 1 是包括试件的加载组件的透视图 ； 0006 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 一夹持件和第二夹持件 ； 0007 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 ； 0008 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 ； 000。

17、9 图 4 是示例性试件的局部分解视图 ； 以及 0010 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。 说 明 书 CN 102792143 A 5 2/8 页 6 具体实施方式 0011 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。 0012 此外， 在下面的论述中可能会引入一些常量。

18、。 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。 0013 图 1 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 1 和图 2， 加载装置 20 还包括两。

19、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。 0014 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 。

20、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 A1-A1 相对于第一表面 60 。

21、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 A1-A1 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。

22、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。 0015 参照图1， 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。

23、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 1 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 说 明 书 CN 102792143 A 6 3/8 页 7 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。

24、 36。 0016 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。 0017 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。

25、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。 0018 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。

26、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。 0019 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 10Hz 和约 100Hz 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。

27、 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。 0020 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 1 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。 0021 转到图 2， 第一表面 60 和第二表面 62 。

28、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 2mm 到 3mm 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。 0022 图 1 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 说 。

29、明 书 CN 102792143 A 7 4/8 页 8 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 1 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。 0023 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 可以与数据采集系统 。

30、（未示出） 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。 0024 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 。

31、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 1 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 1 和图 2） 。 0025 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。

32、 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。 0026 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。

33、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。 0027 尽管图3A。

34、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 外， 未断裂或无剖分线的连杆也可以被测试。 0028 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 A1-A1（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 。

35、施加预 说 明 书 CN 102792143 A 8 5/8 页 9 定力 （如图 1 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 3。

36、0 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。 0029 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 1） 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 1） 被驱动时， 第二夹持表面 84 。

37、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。 0030 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。

38、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。 0031 而图 2 示出第一表面 60 和第一轴线 A1-A1 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。

39、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。 0032 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。 0033 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 。

40、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。 0034 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 说 明 书 CN 10279214。

41、3 A 9 6/8 页 10 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， 加 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，。

42、 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。 0035 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。

43、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。 0036 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 1 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。

44、 500 然后继续到步骤 504。 0037 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 2mm 到约 3mm 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。

45、线 A1-A1 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。 0038 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 1 和图 2） 。接着， 处理 500 继续到步骤 508。 0039 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。

46、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，。

47、 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 说 明 书 CN 102792143 A 10 7/8 页 11 间。接着处理 500 继续到步骤 510。 0040 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。

48、 62 大致对准 （图 3A） 。接着处理 500 继续到步骤 512。 0041 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 1 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。 0042 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。

49、说， 如上所述， 当第二部件 36 沿着第一方向 50 被驱动 （图 1） 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 1） 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。 0043 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 1 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 3。