[發明專利]可調式測力儀標定加載臺的布局方法及裝置

有效

• 申請號: 201010100621.9
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101750186A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 戴恒震;錢敏;張軍;康仁科;郭東明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

1.可調式測力儀標定加載臺的布局方法，其特征在于：布局采用在工作臺(2) 上沿X和Y兩個方向布置了兩兩相對、相鄰垂直的四個水平加載器(13)的形式， 在工作臺上加工了多組安裝孔，以便水平加載器在前后方向調整位置；每個水 平加載器(13)主要由支架(42)、底板(40)、水平導向套(37)、第二調節螺 母(33)、水平滑動推套(28)、加載螺母(32)和水平加載螺桿(38)、行星齒 輪減速器(36)及手輪(35)組成；水平加載器(13)用導向鍵(39)相對滑動來 實現水平加載器的左右調整，每個水平加載器用水平導向套(37)與支架(42) 之間的滑動能上下調整；Z向的鉛垂加載器(9)的組成部分包括螺旋增力機構、 蝸輪蝸桿減速器(16)及大手輪(7)，螺旋增力機構主要由導向套、壓縮彈簧 (18)、螺釘(17)、第一調節螺母(19)、鉛垂推套(21)、加載螺母(22)和 鉛垂加載螺桿(26)組成；鉛垂加載器(9)沿橫架(6)上的滑道(11)水平連續調 整，鉛垂加載器(9)上下位置由橫架(6)的高度決定，橫架(6)可利用提升機構 (5)的鋼絲繩提拉沿支撐螺柱(3)上下調整；

標定時調整任意相鄰兩個水平加載器及一個鉛垂加載器的位置能形成非定 點XYZ三向交于一點的正交力組，滿足測力儀的三向力的標定要求；進行水平加 載器的左右調整需先松開左右調節鎖緊螺栓(41)，再調整加載器左右位置，之 后用左右調節鎖緊螺栓(41)固定；調整上下位置需先松開上下調節鎖緊螺栓 (27)，支架(42)與水平導向套(37)之間組成上下滑動副，搖動小手輪(31)帶 動螺桿(30)旋轉調節加載器水平導向套(37)的所需高度，再擰緊上下調節鎖 緊螺栓(27)固定位置，以得到準確的水平加載上下位置；鉛垂加載器調整時需 要先松開壓塊(24)上的螺栓，通過搖動橫架一側絲杠的手柄(10)把鉛垂加載器 調整到合適的加載位置，調整后再擰緊壓塊(24)上的螺栓使鉛垂加載器(9)與橫 架固定成一體，便于加載Z向力；用支撐螺柱(3)上的四個鎖緊螺母(4)鎖定橫 架位置，以使鉛垂加載器得到合適的加載高度；

對于體積更大的待標定測力儀，拆除橫架一端相鄰的兩個水平加載器(13)， 將鉛垂加載器(9)沿橫架(6)調整到遠離兩個剩下的水平加載器(13)的另一端 處，將兩個水平加載器(13)向工作臺面外側方向調整，由這三個加載器也可 以形成非定點XYZ三向交于一點的正交力組，滿足大尺寸測力儀的三向力的標定 要求；

適當錯開水平加載器(13)的位置還可以形成三向力矩載荷，其中兩相對 水平加載器適當左右錯開后可施加繞Z軸的力矩載荷，X方向的兩相對的水平加 載器適當上下錯開后可施加繞Y軸的力矩載荷，Y方向的兩相對的水平加載器適 當上下錯開后可施加繞X軸的力矩載荷；通過搖動大手輪(7)及手輪(35)，經 蝸輪蝸桿減速器(16)及行星齒輪減速器(36)減速后使鉛垂加載螺桿(26) 及水平加載螺桿(38)旋轉驅動鉛垂推套(21)及水平滑動推套(28)緩慢伸 出實現增力作用，滑動螺旋副的自鎖作用可保持住加載載荷，在滑動螺旋增力 機構中靠近加載螺母都設計了調節螺母組件，調節第一、第二調節螺母(19、 33)在壓縮彈簧的作用下，消除滑動螺旋副軸向配合回程間隙，提高標定精度； 在各加載器滑動推套上安裝適當的標準測力計組件(12)后，在基座(15)上安裝 待標定測力儀(14)及加載附件，調整好加載位置，通過記錄和分析標準測力 計組件(12)的讀數及待標定測力儀的輸出數值就可進行非定點三向力及力矩的 加載標定。

2.如權利要求1所述可調式測力儀標定加載臺的布局方法，方法采用的裝置其 特征是：工作臺(2)上安裝有兩個支撐螺柱(3)、四個可調式水平加載器(13) 和測力儀安裝基座(15)，鉛垂加載器(9)通過六個調節螺釘組件(25)與橫架 (6)上的滑道(11)接觸定位，橫架(6)兩端的導套與兩支撐螺柱(3)間隙配 合，支撐螺柱(3)與橫架(6)配合處上下各有兩個鎖緊螺母(4)，橫架一端 裝有提升機構(5)，另一端設有鉛垂加載器位置調整絲杠機構的手柄(10)；

每個水平加載器(13)主要由支架(42)、底板(40)、水平導向套(37)、 第二調節螺母(33)、水平滑動推套(28)、加載螺母(32)和水平加載螺桿(38)、 行星齒輪減速器(36)及手輪(35)組成，其中支架(42)與底板(40)之間 通過導向鍵(39)及左右調節鎖緊螺栓(41)連接，支架(42)與水平導向套 (37)之間有上下滑動副并用上下調節鎖緊螺栓(27)連接，水平滑動推套(28) 及加載螺母(32)用螺釘固定一體并都與水平導向套(37)間隙配合，加載螺 母(32)與第二調節螺母(33)也通過壓縮彈簧浮動連接并都與水平加載螺桿 (38)配合，水平加載螺桿(38)與行星齒輪減速器(36)的輸出端連接起來， 行星齒輪減速器(36)的輸入端安裝了手輪(35)；

鉛垂加載器包括螺旋增力機構、蝸輪蝸桿減速器(16)及大手輪(7)，螺 旋增力機構主要由導向套、壓縮彈簧(18)、螺釘(17)、第一調節螺母(19)、 鉛垂推套(21)、加載螺母(22)和鉛垂加載螺桿(26)組成，鉛垂推套(21) 與加載螺母(22)通過螺釘固定在一起，加載螺母(22)與第一調節螺母(19) 通過壓縮彈簧(18)及螺釘(17)浮動連接并都與鉛垂加載螺桿(26)配合。