一种天平标定装置的制作方法

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一种天平标定装置的制作方法

本发明涉及动/静态弯曲试验机技术领域,尤其涉及一种天平标定装置。



背景技术:

目前,我国市场上的立式弯曲试验机,基本采用液压疲劳作动器和电动缸结构,液压疲劳作动器由于受伺服阀控制原理限制,对于小力值试验的控制精度低,(受摩擦力影响以及控制阀细分),而电动缸是商品化产品,除了难以进行质量平衡(不平衡的重量会作用在负荷传感器的侧向,影响其精度且无法修正)外,需要另外增加导向机构,导致加载部分结构过于复杂,体积和质量大。



技术实现要素:

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种精度高、可靠性和经济性好的天平标定装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:

本发明提供的天平标定装置,包括底座,其还包括:

回转工作台,设置在所述底座的一端上表面,所述回转工作台用于安装固定试件,并调节所述试件的测试点位置;

伺服加载装置,与所述试件相连接,并用于对所述试件的测试点施加测试力;

立柱组件,设置在所述底座的另一端上表面,所述立柱组件用于驱动所述伺服加载装置沿竖直方向上下移动。

进一步地,所述回转工作台包括:

工作台座,固定在所述底座的上表面;

油缸,固定在所述工作台座的内部,所述油缸的活塞杆上还固定一连接板;

连接盘,通过轴承与所述连接板旋转连接,且所述连接盘还与所述油缸的活塞杆相连接,当所述油缸的活塞杆伸出时,所述连接盘与所述工作台座分离,当所述油缸的活塞杆缩回时,所述连接盘盖合在所述工作台座上;以及所述连接盘上还设有一齿圈,所述齿圈位于所述轴承的外侧;

直齿轮副,与所述齿圈相啮合,所述直齿轮副经一伞齿轮副与驱动机构相连接,所述驱动机构用于驱动所述伞齿轮副旋转,且所述驱动机构延伸至所述工作台座的外部。

进一步地,所述工作台座的顶部周向方向上设有第一台阶面,所述连接盘的下表面周向方向上设有第二台阶面,当所述油缸的活塞杆缩回时,所述第一台阶面和第二台阶面相配合。

进一步地,所述驱动机构为驱动手柄或电机。

进一步地,所述伺服加载装置包括:

触头,与所述试件的测试点相连接;

连接块,经压力传感器与所述触头相连接;

传动座,内部安装有第一丝母,所述第一丝母经同步带轮副与外部的第一伺服电机相连接;

施压轴,包括滚动花键轴和第一滚珠丝杆,所述滚动花键轴的一端与所述第一滚珠丝杆的一端一体式连接,所述滚动花键轴的另一端与所述连接块相连接;所述第一滚珠丝杆的另一端穿设在所述第一丝母内,且与所述第一丝母相配合。

进一步地,所述伺服加载装置还包括:支撑套和防护套,所述支撑套与所述传动座的一侧相连接,且所述支撑套的端部内还设有与所述滚动花键轴相配合的导向套,所述滚动花键轴穿设在所述导向套内,所述防护套与所述传动座的另一侧相连接,且套设在所述第一滚珠丝杆的外部。

进一步地,所述防护套的内部还设有一对限位开关,所述限位开关的位置与所述第一滚珠丝杆的位置相对应。

进一步地,所述立柱组件包括:

支柱,固定在所述底座的另一端上表面;

移动横梁,外侧与所述传动座铰链连接,其内侧对称的设有两个第二丝母;两个第二滚珠丝杆,对称的设置在所述支柱的两侧,且与所述第二丝母相配合,两个所述第二滚珠丝杆的底部轴径分别与减速机的输出轴相连接,且两个所述减速机的输入轴经连接轴与所述第二伺服电机相连接。

进一步地,所述移动横梁上还设有锁紧组件,所述锁紧组件用于将所述移动横梁锁紧在所述立柱上。

进一步地,所述支柱与所述底座之间还设有加强筋。

本发明的有益效果在于:通过回转工作台安装固定试件,并调节试件的测试点位置;再利用立柱组件驱动伺服加载装置沿竖直方向上下移动,使伺服加载装置能准确的与试件的测试点位置相对应,最后通过伺服加载装置对试件施加测试力,从而实现动静载荷的测试和标定,其不仅测试精度高,而且可靠性和经济性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的天平标定装置的结构示意图;

图2是本发明的天平标定装置的回转工作台的结构示意图;

图3是本发明的天平标定装置的立柱组件的结构示意图;

图4中,图4a和图4b分别是本发明的天平标定装置的伺服加载装置的右视图和主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示,本发明的天平标定装置,包括底座1,其还包括:

回转工作台2,设置在底座1的一端上表面,回转工作台2用于安装试件5,并调节试件5的测试点位置;

伺服加载装置3,与试件5相连接,并用于对试件5的测试点施加测试力;

立柱组件4,设置在底座1的另一端上表面,立柱组件4用于驱动伺服加载装置3沿竖直方向上下移动。

本发明通过回转工作台2安装固定试件5,并调节试件5的测试点位置,再利用立柱组4驱动伺服加载装置3沿竖直方向上下移动,使伺服加载装置3能准确的与试件5的测试点位置相对应,最后通过伺服加载装置3对试件5施加测试力,从而实现动静载荷的测试和标定,其不仅测试精度高,而且可靠性和经济性好。

参阅图2所示,回转工作台2包括:

工作台座21,固定在底座1的上表面;

油缸22,固定在工作台座21的内部,油缸22的活塞杆23上还固定一连接板24;

连接盘25,通过轴承26与连接板24旋转连接,且连接盘25还与油缸22的活塞杆23相连接,当油缸22的活塞杆23伸出时,连接盘25与工作台座21分离,当油缸22的活塞杆23缩回时,连接盘25盖合在工作台座21上;以及连接盘25上还设有一齿圈212,齿圈212位于轴承26的外侧;

直齿轮副27,与齿圈212相啮合,直齿轮副27经一伞齿轮副28与驱动机构29相连接,驱动机构29用于驱动伞齿轮副28旋转,且驱动机构29延伸至工作台座21的外部。本发明中的驱动机构29可以为驱动手柄,通过手动旋转驱动手柄依次带动伞齿轮副28、直齿轮副27和齿圈212旋转,也可以为电机等自动化驱动装置。

本发明的回转工作台2工作过程为:油缸22的活塞杆23伸出,举起连接盘25,旋转连接盘25对中孔位后固定试件5,继续旋转连接盘25,使试件5的测试点位置与伺服加载装置3的位置相对应,接着,油缸22的活塞杆23缩回,使连接盘25盖合在工作台座21上,并由油缸22加压夹紧,这样便可消除回转间隙,从而满足了试件5的动态测试受力方向变化的要求。

较佳的,为了进一步提高配合精度,消除回转间隙,工作台座21的顶部周向方向上设有第一台阶面210,连接盘25的下表面周向方向上设有第二台阶面211,当油缸22的活塞杆23缩回时,第一台阶面210和第二台阶面211相配合。

参阅图3所示,伺服加载装置3包括:

触头31,与试件5的测试点相连接;

连接块32,经压力传感器33与触头31相连接;压力传感器33主要用于检测伺服加载装置3加载的测试力大小;压力传感器33还可以与一显示器连接,从而可以直接从显示器上读取压力值,方便测试人员的控制;

传动座34,内部安装有第一丝母35,第一丝母35经同步带轮副36与外部的第一伺服电机37相连接;

施压轴38,包括滚动花键轴381和第一滚珠丝杆382(可以为一体式非组装结构),滚动花键轴381的一端与第一滚珠丝杆382的一端一体化连接,滚动花键轴381的另一端与连接块32相连接;第一滚珠丝杆382的另一端穿设在第一丝母35内,且与第一丝母35相配合。其中,第一丝母35通过轴承支撑传动座34上。

本发明通过第一伺服电机37经同步带轮副36驱动第一丝母35旋转,从而带动第一滚珠丝杆382直线移动,因滚动花键轴381的一端与第一滚珠丝杆382的一端一体化连接,因此,滚动花键轴381能在第一滚珠丝杆382的作用下保持稳定的水平向左或向右移动,从而对连接块32和触头31施加测试力。本实施例中,滚动花键轴381和第一滚珠丝杆382的运行间隙可以设置成预压无间隙,其具有磨损轻微,寿命长的特点,更加适用于动态疲劳加载的场合。

具体地,伺服加载装置3还包括:支撑套39和防护套310,支撑套39与传动座34的一侧相连接,且支撑套39的端部内还设有与滚动花键轴381相配合的导向套311,滚动花键轴381穿设在导向套311内,通过导向套311的精确导向,可以提高对试件5施力点的位置精度,从而提高测试结果的准确性。防护套310与传动座34的另一侧相连接,且套设在第一滚珠丝杆382的外部。在第一滚珠丝杆382移动的过程中,防护套310可以对第一滚珠丝杆382进行防护,防止误触碰现象的发生,从而提高了装置的安全性。较佳的,为了进一步提高安全性,防护套310的内部还设有一对限位开关312,限位开关312的位置与第一滚珠丝杆382的位置相对应。限位开关312可以对第一滚珠丝杆382的极限位置进行限位。

参阅图4所示,立柱组件4包括:

支柱41,固定在底座1的另一端上表面;

移动横梁42,外侧与传动座34铰链连接(试验时能够随施力点的高度变化而摆动调整),其内侧对称的设有两个第二丝母43;

两个第二滚珠丝杆44,对称的设置在支柱41的两侧,且与第二丝母43相配合,两个所述第二滚珠丝杆44的底部轴径分别与减速机46的输出轴相连接,且两个减速机46的输入轴经连接轴45与第二伺服电机47相连接。

本发明中,通过第二伺服电机47驱动连接轴45转动,连接轴45带动两个减速机46同步驱动,从而带动第二滚珠丝杆44旋转,进而使设有第二丝母43的移动横梁42能进行上下移动,最终使伺服加载装置3的位置能实现自由调整。

较佳的,为了在伺服加载装置3到达测试位置后能保持结构的稳定性,移动横梁42上还设有锁紧组件48,锁紧组件48用于将移动横梁42锁紧在立柱41上。其中,锁紧组件48可以为螺栓锁紧,也可以为其他的锁紧机构。

较佳的,为了增加结构强度,支柱41与底座1之间还设有加强筋49。

以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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