[發明專利]一種無摩擦氣缸抗彎能力測試裝置

有效

• 申請號: 201310124912.5
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103245493A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 單曉杭;孫建輝;周海清
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發明涉及一種無摩擦氣缸測試領域，尤其是一種無摩擦氣缸抗彎能力檢測領域。

背景技術

隨著現代工業及高科技的飛速發展，氣體潤滑軸承技術得到廣泛應用，它是用氣體代替油作為潤滑劑，在軸與軸承套之間構成氣膜，使活動面和靜止面避免直接接觸的理想的支承元件。

氣體潤滑技術在實現零摩擦氣缸上也得到應用，缸筒與活塞之間留有極小的間隙，并在活塞徑向上設置勻分布的節流孔，采用氣缸自身容腔中的壓縮空氣作為潤滑劑，將氣體引入間隙中，使活塞在氣缸中處于完全懸浮狀態，活塞和缸筒彼此不接觸，從而消除了氣缸結構中活塞與缸筒之間的摩擦力。

活塞桿一端承受一定的徑向載荷，會產生彎矩從而直接影響活塞和缸筒之間氣膜的形成，當載荷達到一定程度時，會使活塞卡死在缸筒內。不同應用領域對無摩擦氣缸活塞的抗彎能力要求不同，因此對無摩擦氣缸的抗彎能力進行測試是不可缺少的，若直接在活塞桿末端加一個徑向載荷，只能測試無摩擦氣缸處于靜態時候的抗彎能力，實際上活塞位于缸筒內任何一個位置時的抗彎能力是不一樣的，且在工程實際運用過程中無摩擦氣缸是處于動態運動的，目前行業內沒有一種操作方便的、檢驗精度高的測試標準和測試儀器。

發明內容

為了克服現有技術中無法有效測試出無摩擦氣缸活塞位于缸筒內不同位置時的抗彎能力的不足，本發明提供一種力加載機構與活塞桿不直接接觸、動態測量、檢測精度高、操作方便的無摩擦氣缸抗彎能力測試裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種無摩擦氣缸抗彎能力測試裝置，所述抗彎能力測試裝置包括機架、鐵磁體、氣浮墊、電磁鐵和力傳感器，所述無摩擦氣缸的無桿腔側固定在機架上，所述無摩擦氣缸的活塞桿呈向上布置，所述鐵磁體套裝在所述活塞桿的上端，所述氣浮墊安裝在升降機構上且與所述鐵磁體同心，所述氣浮墊位于所述鐵磁體上且兩者之間氣浮式連接，所述升降機構安裝在機架上，所述電磁鐵與力傳感器連接，所述力傳感器與所述升降機構連接，所述電磁鐵與所述鐵磁體正對，所述升降機構上設有氣浮墊供氣口，所述支架上設有無摩擦氣缸的進氣孔。

進一步，所述機架包括底座和兩個支架，所述升降機構包括移動橫梁、滾珠絲杠、絲杠螺母座、直線導軌和直線導軌座，所述兩個支架豎直固定在底座上，所述滾珠絲杠兩端通過軸承座固定在其中一個支架上，所述直線導軌通過固定座安裝在另一個支架上，所述移動橫梁一端與滾珠絲杠螺母座連接，所述絲杠螺母座套裝在所述滾珠絲杠上，所述移動移動橫梁的另一端與所述直線導軌座連接，所述直線導軌座套裝在所述直線導軌上，電機通過聯軸器與滾珠絲桿連接；所述移動橫梁上開有氣浮墊供氣口，所述底座上開有無摩擦氣缸的進氣孔。當然，也可以選用其他的升降機構來實現。

更進一步，所述電磁鐵與用以通過調整電流大小改變電磁力的電磁力調節模塊連接。

所述鐵磁體為生鐵頭。也可以采用其他能夠被磁鐵所吸住的鐵磁體。

本發明的技術構思為：移動橫梁上安裝有氣浮墊，安裝在活塞桿上端的鐵磁體與氣浮墊之間通過氣體潤滑，相對運動時不存在摩擦力，滾珠絲杠帶動移動橫梁上下移動，控制氣浮墊的位置，氣缸通氣后活塞在缸筒內可達到懸浮狀態。帶線圈的電磁鐵通過連接件與移動橫梁固定，通入電流時產生沿活塞桿徑向方向的電磁力作用在鐵磁體上，轉動無摩擦氣缸的活塞桿，調節電磁鐵通入電流的大小，由于活塞與缸筒之間通過氣體潤滑只存在空氣阻力，但是當作用在活塞桿末端的電磁力不斷增加，達到極限時活塞卡停在缸筒內并記錄下此時力傳感器的數值與活塞所處的位置，可得到活塞位于當前位置所允許的最大彎矩。

本方案利用了磁力原理來實現，所述鐵磁體是指在磁場作用下產生與外磁場相同的強烈的附加磁場的物質，所述鐵磁體包括鐵鈷鎳等，其能夠被電磁鐵產生的磁力后吸引，所述帶線圈的電磁鐵能夠通過改變通入電流的大小來改變磁力的大小。

此測試裝置僅適用于鋁合金材料等不受電磁鐵影響的氣浮無摩擦氣缸。

本發明的有益效果主要表現在：動態測量、檢測精度高、操作方便。

附圖說明

圖1是無摩擦氣缸抗彎能力測試裝置的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。