[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

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710773799.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107702900B
• 公開(kāi)（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(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法及系統(tǒng)，利用圓柱壓縮彈簧被動(dòng)加載，對(duì)稱布局的所有圓柱彈簧均處于壓縮工作狀態(tài)，提高負(fù)載臺(tái)力梯度、彈簧利用效率、避免碰撞彈簧和接觸件的碰撞，根據(jù)被測(cè)機(jī)電作動(dòng)器的最大推力Fmax，計(jì)算圓柱壓縮彈簧力梯度f(wàn)＝Fmax/l，式中l(wèi)表示機(jī)電作動(dòng)器絲杠的最大位移的兩倍；根據(jù)需要的力梯度f(wàn)，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(zhǎng)度L1和預(yù)壓第二彈簧的長(zhǎng)度L2，L1＝L2＝l/2；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；同組彈簧情況下，實(shí)現(xiàn)不同加載力梯度，最大實(shí)現(xiàn)2倍初始力梯度，鎖緊螺母在螺桿的位置調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)滿足不同作動(dòng)器零位的條件；并用壓力傳感器則判定第一彈簧和第二彈簧指標(biāo)合格。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法及系統(tǒng)，尤其適用機(jī)電作動(dòng)器直線加載。

背景技術(shù)

機(jī)電作動(dòng)器發(fā)展速度飛快，又由于其有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用也迅速擴(kuò)大，隨之而來(lái)的就是對(duì)其實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的性能驗(yàn)證試驗(yàn)。

其中加載試驗(yàn)必不可少，之前的加載為板簧加載，載荷較大時(shí)重量很重，裝配不方便，且板簧的訂做昂貴，廠家難尋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法及系統(tǒng)，解決目前技術(shù)面臨的兩大問(wèn)題(1)解決圓柱壓縮彈簧不能改變力梯度、利用效率底、被動(dòng)加載碰撞接觸件的問(wèn)題(2)解決大載荷板簧重量重和不宜制造的問(wèn)題。(3)解決機(jī)電作動(dòng)器試驗(yàn)零位不能任意調(diào)節(jié)的問(wèn)題。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案為：一種圓柱壓縮彈簧加載試驗(yàn)方法，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(dòng)板(4)安裝在導(dǎo)軌(3)上，使滑動(dòng)板(4)能夠在導(dǎo)軌上(3)上滑動(dòng)；

(4)螺桿(5)穿過(guò)滑動(dòng)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(dòng)作動(dòng)器的最大推力Fmax，計(jì)算力梯度f(wàn)＝Fmax/l，式中l(wèi)表示機(jī)電作動(dòng)器絲杠的最大位移的兩倍；

(6)根據(jù)需要的力梯度f(wàn)，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(zhǎng)度L1和預(yù)壓第二彈簧的長(zhǎng)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(dòng)器的前支耳連接滑動(dòng)板(4)，裝配的機(jī)電作動(dòng)器匹配彈簧的位移和最大推力；(機(jī)電作動(dòng)器匹配彈簧的位移和最大推力，是指：機(jī)電作動(dòng)器的最大伸縮位移和推力能夠支持彈簧的最大位移和最大位移需要的推力)

(9)機(jī)電作動(dòng)器在前支耳和絲杠之間安裝拉壓力傳感器，機(jī)電作動(dòng)器的絲杠開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，即從零位向一個(gè)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(dòng)器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每隔固定長(zhǎng)度N，記錄一次拉壓力傳感器的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)刻作動(dòng)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(duì)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(duì)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；

M的取值范圍為5mm～20mm；

Fmax設(shè)計(jì)為最大推力的1.2倍及已上；

導(dǎo)軌長(zhǎng)度為試驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)度的2/3長(zhǎng)度；