[實(shí)用新型]用于顆粒力鏈觀測(cè)的磨粒約束裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420630569.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204188463U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾晰;計(jì)時(shí)鳴;潘燁;王成湖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N15/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于顆粒力鏈觀測(cè)的磨粒約束裝置。

背景技術(shù)

氣壓砂輪的表層磨粒層是一個(gè)具有局部自由的顆粒群體，該磨粒層在內(nèi)層彈性層支撐下，對(duì)工件表面起光整的作用。由于磨粒層是在柔性環(huán)境下對(duì)工件起加工作用的，其顆粒間的力學(xué)行為在加工過(guò)程中實(shí)時(shí)會(huì)發(fā)生變化，磨粒群在隨著柔性介質(zhì)呈一致的宏觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同時(shí)，其內(nèi)部也存在局部的微觀運(yùn)動(dòng)，形成可變的力鏈分布。為了觀測(cè)這一現(xiàn)象，在現(xiàn)有的光學(xué)研究基礎(chǔ)上，采用光彈顆粒模擬磨粒群，通過(guò)光源和偏光器的作用，通過(guò)光的折射現(xiàn)象，對(duì)光彈顆粒在擠壓過(guò)程中形成的力鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，從而得到磨粒群的力學(xué)變化規(guī)律。

當(dāng)前，由于氣壓砂輪實(shí)際加工過(guò)程無(wú)法配合整套觀測(cè)體系，需進(jìn)一步設(shè)計(jì)一套可模擬磨粒運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)的力鏈觀測(cè)裝置存在一個(gè)主要難題，就是如何設(shè)計(jì)一個(gè)磨粒約束裝置使針對(duì)磨粒群力鏈的觀測(cè)盡可能的與實(shí)際情況相符。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有磨粒約束裝置無(wú)法模擬氣壓砂輪實(shí)際磨粒加工情況以及無(wú)法觀測(cè)磨粒群的力鏈變化的問(wèn)題，提出了一種用于顆粒力鏈觀測(cè)的磨粒約束裝置。

本實(shí)用新型所述的用于顆粒力鏈觀測(cè)的磨粒約束裝置，其特征在于：包括上透明層、下透明層、夾在上下透明層之間的中層磨粒約束模塊、多個(gè)用于測(cè)定磨粒受力狀態(tài)的應(yīng)力傳感器、控制器，所述的中層磨粒約束模塊包括用于容納光彈顆粒的腔體、擋板、施力機(jī)構(gòu)，所述的腔體側(cè)面帶有缺口；所述的擋板安裝在所述的腔體缺口處；所述的腔體底部裝有用于擠壓光彈顆粒的施力機(jī)構(gòu)，所述的施力機(jī)構(gòu)的擠壓部貫穿所述的腔體的底板后與光彈顆粒接觸；所述的上透明板、下透明板、施力機(jī)構(gòu)的擠壓部、所述的腔體以及所述的擋板共同圍成容納光彈顆粒的中層封閉容納腔；所述的中層磨粒約束模塊配置多個(gè)應(yīng)力傳感器，所述的應(yīng)力傳感器與所述的控制器的信號(hào)輸入端相連、所述的施力機(jī)構(gòu)與所述的控制器的信號(hào)輸出端相連。

所述的中層磨粒約束模塊位于所述的上透明層與下透明層的中心。

所述的腔體為U型支架，U型支架的兩個(gè)延伸臂上端設(shè)有第二滑槽，并且所述的第二滑槽分別裝有與第二滑槽匹配的第二滑塊，所述的擋板的兩端分別固接在所述的第二滑塊上，并且所述的擋板隨第二滑塊的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，使得擋板呈現(xiàn)下凹和上凸兩個(gè)狀態(tài)，其中第二滑槽的中心軸與腔體的中心軸平行。

所述的施力機(jī)構(gòu)包括固接在腔體底部的連桿、由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤、第一滑塊，所述的連桿設(shè)有第一滑槽，轉(zhuǎn)盤的安裝軸與第一滑塊固定，隨第一滑塊沿第一滑槽運(yùn)動(dòng)，其中第一滑槽的中心軸與腔體的中心軸平行，伺服電機(jī)與控制器的信號(hào)輸出端連接。

所述的第一滑槽與腔體底部之間的最小距離小于所述的轉(zhuǎn)盤的半徑。

所述的擋板內(nèi)表面配有表層應(yīng)力傳感器、所述的腔體的內(nèi)側(cè)面配有內(nèi)層應(yīng)力傳感器、所述的第一滑塊配有外層應(yīng)力傳感器，并且所述的表層應(yīng)力傳感、內(nèi)層應(yīng)力傳感器、外層應(yīng)力傳感器分別與控制器相應(yīng)的輸入端連接。

所述的轉(zhuǎn)盤的外緣周向配有彈性環(huán)形外套。

所述的環(huán)形外套的彈性與氣壓砂輪內(nèi)層彈性橡膠層一致。