[发明专利]一种静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及静压空气止推轴承测试技术领域，尤其涉及一种静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法。

背景技术

空气轴承(气浮轴承)指的是用空气作为润滑剂的滑动轴承。但是由于空气的负荷能力要低于油，所以空气轴承具有无摩擦、低功耗、无污染等优异的性能和特点，因而现在被广泛应用于精密、超精密加工等领域当中，且在一般的工业生产中，静压空气轴承应用得较为广泛，主要作为其中的运动导向部件使用。近年来，国内外专家进行了一系列的探索和研究，在静压空气轴承的轴向承载力的测试装置及方法技术领域取得了不少硕果，但是在静压空气轴承连续加载测试装置和方法方面进行的试验不多。因此，需要一种静压空气止推轴承连续加载测试装置和方法对静压空气止推轴承的承载能力进行测试。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法，通过手动控制加沙的速率达到对静压空气轴承进行连续施加载荷。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种静压空气止推轴承连续加载测试装置，包括平台部分，载荷装置和仪表；所述平台部分包括基座、平台、静压空气止推轴承、支架和横梁；所述基座上固定平台，所述平台安装静压空气止推轴承；所述支架固定在所述基座上，所述横梁安装在支架顶部，呈龙门型；千分表安装在所述基座上，用来测量所述静压空气止推轴承在负载作用下位移变化；所述载荷装置包括加载箱、储沙盒、压力传感器和固定轴；所述加载箱固定安装在所述横梁上部，所述加载箱底部均布设有若干大小不同的漏沙孔；所述加载箱底部设有盘型沙板，可以绕所述加载箱的轴线旋转；所述盘型沙板上螺纹连接手柄，所述盘型沙板上设有缺口，通过旋转盘型沙板使所述缺口与任意一个漏沙孔重合；所述固定轴固定在所述静压空气止推轴承上，所述固定轴安装有压力传感器，所述压力传感器上放置加载箱，并与储沙盒同轴；所述仪表通过数据线连接压力传感器。

进一步，所述载荷装置还包括直线轴承和固定支架，所述直线轴承安装在固定支架上，并穿过固定轴；所述固定支架安装在所述支架之间。

进一步，还包括活动套，所述活动套安装在所述横梁两端，并且套在支架，使所述横梁可以上下移动。

进一步，所述加载箱底部漏沙孔数量为3个，且呈120度均布。

进一步，所述缺口为圆孔或者扇形缺口。

一种静压空气止推轴承连续加载测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：打开气源，使静压空气止推轴承处于悬浮状态；

S02：读出此时的千分表读数h₁，通过仪表读取压力传感器中读数为w₁；

S03：将储沙盒装满沙子；

S04：手动旋转盘型沙板，将储沙盒中的沙子加载在加载箱内，每隔一定的时间间隔△t停止加载，将盘型沙板旋转到没有空的位置；并读出此时的千分表读数h_i(i＝2,3,…，n)，仪表中的压力传感器的读数W_i(i＝2,3,…，n)；

S05：根据测试记录的W_i和h_i绘制承载能力W与气膜厚度h的关系曲线；

S06：由刚度计算公式绘制Kw—h关系曲线。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法，可以通过手动控制加沙的速率达到对静压空气轴承进行连续施加载荷。

2.本发明所述静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法，可得到静压空气轴承连续加载条件下的间隙变化值、所受压力值，并通过计算机可分析研究静压空气轴承的受轴向连续载荷状态下的动态特性及稳定性。

3.本发明所述静压空气止推轴承连续加载测试装置及方法，可以避免了以往的加砝码试验会出现间断的情况而对试验结果造成影响，而且加沙的沙较为清洁、利于回收。

附图说明

图1为本发明所述的静压空气止推轴承连续加载测试装置的结构示意图。

图2为本发明所述气膜厚度与承载能力以及气膜厚度与轴承刚度的曲线图。

图3为本发明所述盘型沙板俯视图。

图中：

1-基座；2-千分表；3-支架；4-平台；5-静压空气止推轴承；6-仪表；7-固定轴；8-直线轴承；9-压力传感器；10-加载箱；11-盘型沙板；12-活动套；13-储沙盒；14-横梁；15-手柄；16-固定支架。

具体实施方式