[發(fā)明專利]一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107702900B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯占林;崔佩娟;王春明;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于步驟如下：

(1)安裝承載圓柱壓縮彈簧的基座；

(2)將導(dǎo)軌(3)安裝在基座上；

(3)滑動板(4)安裝在導(dǎo)軌(3)上，使滑動板(4)能夠在導(dǎo)軌上(3)上滑動；

(4)螺桿(5)穿過滑動板(4)的通孔，將每根螺桿兩端各套裝一根彈簧，螺桿一端的彈簧設(shè)為第一彈簧，螺桿另一端的彈簧設(shè)為第二彈簧；

(5)根據(jù)推動作動器的最大推力Fmax，計(jì)算力梯度f＝Fmax/l，式中l(wèi)表示機(jī)電作動器絲杠的最大位移的兩倍；

(6)根據(jù)需要的力梯度f，計(jì)算鎖緊螺母(1)預(yù)壓彈簧的預(yù)壓量，即預(yù)縮第一彈簧的長度L1和預(yù)壓第二彈簧的長度L2；

L1＝L2＝l/2；

(7)調(diào)整鎖緊螺母(1)，使第一彈簧的預(yù)壓量和第二彈簧的預(yù)壓量均達(dá)到l/2；

(8)將機(jī)電作動器的前支耳連接滑動板(4)，裝配的機(jī)電作動器匹配彈簧的位移和最大推力；

(9)機(jī)電作動器在前支耳和絲杠之間安裝拉壓力傳感器，機(jī)電作動器的絲杠開始運(yùn)動，即從零位向一個方向伸出至第一彈簧最大壓縮量，再向反方向縮回至第二彈簧的最大壓縮量，最后回到零位，機(jī)電作動器的運(yùn)動過程中每隔固定長度N，記錄一次拉壓力傳感器的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)對第一彈簧和第二彈簧的標(biāo)定；根據(jù)拉壓力傳感器的讀數(shù)，與拉壓力傳感器讀數(shù)時刻作動器的位移，計(jì)算此刻彈簧的力梯度，包括第一彈簧的力梯度和第二彈簧的力梯度；

(10)步驟(9)得到距零位M距離以內(nèi)的傳感器讀數(shù)對應(yīng)的彈簧力梯度在步驟(5)計(jì)算的力梯度的±15％范圍內(nèi)，且其余傳感器讀數(shù)對應(yīng)的彈簧力梯度在步驟(5)計(jì)算的力梯度的±8％范圍內(nèi)，則判定第一彈簧和第二彈簧指標(biāo)合格。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于：M的取值范圍為5mm～20mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于：Fmax設(shè)計(jì)為最大推力的1.2以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于：導(dǎo)軌長度為試驗(yàn)臺長度的2/3長度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于：其螺桿為T型大螺距全螺紋。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，其特征在于：螺桿長度超出試驗(yàn)臺體400mm及以上。

7.一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于包括：控制模塊、計(jì)算模塊、調(diào)整模塊、安裝模塊、判定模塊；

控制模塊，首先控制將導(dǎo)軌(3)安裝在基座上，滑動板(4)安裝在導(dǎo)軌(3)上，使滑動板(4)能夠在導(dǎo)軌上(3)上滑動；將螺桿(5)穿過滑動板(4)的通孔，將每根螺桿兩端各套裝一根彈簧，螺桿一端的彈簧設(shè)為第一彈簧，螺桿另一端的彈簧設(shè)為第二彈簧；

計(jì)算模塊，根據(jù)推動作動器的最大推力Fmax，計(jì)算力梯度f＝Fmax/l，式中l(wèi)表示機(jī)電作動器絲杠的最大位移的兩倍；然后根據(jù)需要的力梯度f，計(jì)算鎖緊螺母(1)預(yù)壓彈簧的預(yù)壓量，即預(yù)縮第一彈簧的長度L1和預(yù)壓第二彈簧的長度L2；

L1＝L2＝l/2

調(diào)整模塊，調(diào)整鎖緊螺母(1)，使第一彈簧的預(yù)壓量和第二彈簧的預(yù)壓量均達(dá)到l/2；然后將機(jī)電作動器的前支耳連接滑動板(4)，裝配的機(jī)電作動器匹配彈簧的位移和最大推力；

安裝模塊，控制機(jī)電作動器在前支耳和絲杠之間安裝拉壓力傳感器，機(jī)電作動器的絲杠開始運(yùn)動，即從零位向一個方向伸出至第一彈簧最大壓縮量，再向反方向縮回至第二彈簧的最大壓縮量，最后回到零位，機(jī)電作動器的運(yùn)動過程中每隔固定長度N，記錄一次拉壓力傳感器的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)對第一彈簧和第二彈簧的標(biāo)定；根據(jù)拉壓力傳感器的讀數(shù)，與拉壓力傳感器讀數(shù)時刻作動器的位移，計(jì)算此刻彈簧的力梯度，包括第一彈簧的力梯度和第二彈簧的力梯度；

判定模塊，使距零位M距離以內(nèi)的傳感器讀數(shù)對應(yīng)的彈簧力梯度在計(jì)算模塊計(jì)算的力梯度的±15％范圍內(nèi)，且其余傳感器讀數(shù)對應(yīng)的彈簧力梯度在計(jì)算模塊計(jì)算的力梯度的±8％范圍內(nèi)，則判定第一彈簧和第二彈簧指標(biāo)合格。