[發明專利]多方位同步載荷試驗機及其控制方法

有效

• 申請號: 201310366066.8
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103411820A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王金倉
• 申請（專利權）人: 王金倉
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增;姚源

技術領域：

本發明涉及試驗機技術領域，特別涉及一種多方位同步載荷試驗機及其控制方法。

背景技術：

????現有的載荷試驗機多為單軸，即一次只能對一個試樣的一個位置施加載荷；另外一些多軸載荷試驗機是用于對多個試樣同時做載荷試驗；而能夠同時對一個試樣的兩個不同部位施加同向或正交方向同步載荷的試驗機目前尚無。

發明內容：

鑒于此，有必要設計一種多方位同步載荷試驗機；還有必要提供一種控制多方位同步載荷試驗機施加同步載荷的方法。

????一種多方位同步載荷試驗機，包括：機柜、加荷系統、計算機控制系統；其中，機柜用于安置加荷系統和計算機控制系統及放置試樣，機柜包括上柜體、立柱、下柜體、試樣臺、背板、頂板；頂板通過四根立柱固定在下柜體上方，頂板上設有上柜體，上柜體內部安置加荷系統且加荷系統的一端穿過頂板向下伸出，在下柜體的背面和頂板的同一側之間固定有背板，在下柜體外的頂部固定有試樣臺，下柜體內部設有計算機控制系統；

加荷系統包括一組水平方向的加荷系統和兩組垂直方向的加荷系統，水平方向的加荷系統安裝在背板上，每組加荷系統包括：伺服電機、蝸輪減速機、絲杠、力傳感器、施力刀刃；其中，伺服電機通過皮帶與蝸輪減速機相連帶動絲杠進行直線運動，在絲杠的末端連有力傳感器，力傳感器的另一端連接施力刀刃；伺服電機、力傳感器與計算機控制系統電性連接，計算機控制系統通過力傳感器的反饋數據控制各個伺服電機之間的同步；

頂板和背板上開有通孔；垂直方向的加荷系統其伺服電機、蝸輪減速機安裝在頂板上，置于上柜體內，絲杠從頂板的通孔向下穿出；水平方向的加荷系統安裝在背板后端，絲杠從背板的通孔向前穿出。

????優選的，絲杠頂部裝有止動片，在機柜對應位置裝有與每個止動片配合的一對行程限位開關。

????優選的，垂直方向的加荷系統，其中左側一組固定在頂板上，右側一組為可調式加荷系統，可調式加荷系統還包括有移動調節機構，其包括：底板、倒“L”型壓板、手輪、螺母；可調式加荷系統其伺服電機、蝸輪減速機安置在底板上，絲杠穿過底板向下伸出，底板在頂板上可進行左右滑動，底板前后側通過倒“L”型壓板固定，底板通過其右端固定的螺母與手輪螺紋連接，手輪頸部與上柜體的手輪座間隙配合。

????一種控制多方位同步載荷試驗機施加同步載荷的方法，包括以下步驟：

設定需要同步的兩個加荷系統A、B的初始負載分別為P1、P2，額定負載分別為P3、P4，實時反饋負載為Pa、Pb；

同時啟動加荷系統A、B使其對試樣進行施力；當Pa=P1，Pb<P2時，保持加荷系統A的負載不變，增加加荷系統B的負載；當Pa<P1，Pb=P2時，保持加荷系統B的負載不變，增加加荷系統A的負載；

當Pa=P1，Pb=P2時，負載Pa、Pb分別按20%P3、20%P4遞增，并且在每次20%遞增前執行如同步驟的同步檢測；

當Pa=P3，Pb=P4時，負載Pa、Pb分別按10%P3、10%P4遞增，并且在每次10%遞增前執行如同步驟的同步檢測；直至式樣損壞。

本發明每個加荷系統都有獨立的伺服電機和力傳感器，計算機控制系統各個力傳感器的反饋來同步兩組垂直方向的加荷系統或一組水平方向的加荷系統與一組垂直方向的加荷系統。

附圖說明：

附圖1是一幅較佳實施方式的多方位同步載荷試驗機的主視示意圖。

附圖2是一幅較佳實施方式的多方位同步載荷試驗機的主視方向的局部剖視示意圖。

附圖3是一幅較佳實施方式的多方位同步載荷試驗機的左視方向的局部剖視示意圖。

附圖4是一幅較佳實施方式的多方位同步載荷試驗機的俯視示意圖。

圖中：機柜1、上柜體11、立柱12、下柜體13、試樣臺14、背板15、頂板16、加荷系統2、伺服電機21、蝸輪減速機22、絲杠23、力傳感器24、施力刀刃25、通孔17、止動片26、行程限位開關27、移動調節機構28、底板281、倒“L”型壓板282、手輪283、螺母284、手輪座111、試樣4。

具體實施方式：