[發明專利]一種測試彈簧機械性能的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410814164.8
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104458240A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 成勇;趙宇明;劉宇;張欣;駱虎;姚森敬;朱正國
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;西安高壓電器研究院有限責任公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

技術領域

本發明涉及彈簧檢測技術領域，尤其涉及一種測試彈簧機械性能的裝置及方法。

背景技術

彈簧是基于彈性操作來完成功能的一類元件。在實際工作中，彈簧承受著各種不同類型的負載，這些負載成為彈簧疲勞失效、影響其工作壽命的重要因素。

彈簧機械性能試驗用于測試彈簧的壽命特性，現有的試驗方法或以夾板配合驅動機構對一個或多個彈簧實現上下拉壓動作，來完成彈簧的疲勞測試；或以驅動機構配合凸輪結構對多個彈簧實現往復動作，來達到壽命試驗的目的。

但在目前的技術中，測試裝置僅以拉伸量或壓縮量來模擬彈簧實際負載，而無法給出負載的動態過程，同時對測試過程中的彈簧特性以及負載特性缺乏關注，測試方案不夠靈活，結果準確度不佳。???

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種測試彈簧機械性能的裝置及方法，能夠在被測彈簧上施加特定形式的動態負載，該動態負載包括施加于被測彈簧上的隨被測彈簧的壓縮量/拉伸量實時動態變化的壓力/拉力和被測彈簧上的隨時間變化的具有沖擊/均勻變化過程的壓力/拉力，從而使被測彈簧在一次動作循環中達到指定變形量，其測試靈活，準確度高。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種測試彈簧機械性能的裝置，所述裝置包括操動模塊、驅動模塊、測量模塊、控制模塊和輸出模塊；其中，

所述操動模塊的輸入端與所述驅動模塊的第一輸出端相連，用于安裝被測彈簧，且獲取所述驅動模塊輸出的動態負載，并實施所述動態負載作用于所述被測彈簧上；

所述測量模塊的輸入端與所述操動模塊的輸出端及所述驅動模塊的第二輸出端相連，輸出端與所述控制模塊的輸入端相連，其包括傳感器組，用于分析處理所述傳感器組所采集到的被測彈簧不同部位材料的應力和應變情況而產生的非電信號、被測彈簧受力端的位移信號、驅動模塊的電壓信號及其對應的電流信號后，得到被測彈簧的動態負載信息和驅動模塊的輸出特性信息并輸出；

所述控制模塊的第一輸出端與所述驅動模塊的輸入端相連，第二輸出端與所述輸出模塊相連，用于獲取所述被測彈簧的動態負載信息和所述驅動模塊的輸出特性信息并進行存儲，待進一步分析和處理后，與相應的預設的動態負載閾值對比，根據比較結果輸出相應的控制指令給所述驅動模塊，且將所述存儲的被測彈簧的動態負載信息和驅動模塊的輸出特性信息輸出給所述輸出模塊；

所述驅動模塊，用于當獲取到所述控制指令時，根據所述獲取到的控制指令，實現所述動態負載的可控輸出給所述操動模塊；

所述輸出模塊，用于獲取且實時顯示所述被測彈簧的動態負載信息和驅動模塊的輸出特性信息，并確定所述被測彈簧的機械性能參數。

其中，所述驅動模塊包括可控整流器和大功率直流電機；其中，

所述可控整流器的輸入端與所述控制模塊的第一輸出端相連，輸出端與所述大功率直流電機的輸入端相連，用于獲取所述控制模塊輸出的控制指令，并根據所述獲取的控制指令，調控輸入所述大功率直流電機的電壓；

所述大功率直流電機的輸出端通過活動機構與所述操動模塊的輸入端相連，用于根據所述調控輸入的電壓，實現所述動態負載的可控輸出給所述操動模塊。

其中，所述活動機構包括由所述大功率直流電機驅動的齒輪和與所述齒輪相配合的齒條；其中，

所述齒輪直接與所述大功率直流電機的輸出端相連；

所述齒條為直線型，且位于所述齒輪與所述操動模塊的輸入端之間；

當所述大功率直流電機驅動所述齒輪轉動時，所述齒輪帶動所述齒條直線運動，實施所述動態負載作用于所述被測彈簧上。

其中，所述傳感器組包括電流互感器、電壓互感器、直線位移傳感器及應力應變傳感器；其中，

所述電流互感器，用于采集所述大功率直流電機的輸入端的電流信號；

所述電壓互感器，用于采集所述大功率直流電機的輸入端的電壓信號；

所述直線位移傳感器，用于采集所述被測彈簧受力端的位移信號；

所述應力應變傳感器，用于采集所述被測彈簧不同部位材料的應力和應變情況而產生的非電信號。

其中，所述控制模塊上設有用于修正所述預設的動態負載閾值的觸發區。

其中，所述動態負載包括施加于所述被測彈簧上的隨被測彈簧的壓縮量/拉伸量實時動態變化的壓力/拉力，以及所述被測彈簧上的隨時間變化的具有沖擊/均勻變化過程的壓力/拉力。

本發明實施例還提供了一種測試彈簧機械性能的方法，其在前述的裝置中實現，所述方法包括：