[实用新型]用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种负荷变形自动测定装置，具体是用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置。

背景技术

蝶形弹簧是一种弹性元件，和普通螺旋弹簧一样，工作时在轴向负荷下产生变形。通常测定蝶形弹簧的力学性能是由指定变形量下的负荷决定的，测定蝶形弹簧在指定变形量下的负荷是检测蝶形弹簧力学性能的主要手段。由于蝶形弹簧刚性较大，工作时变形量较小，对其变形量的测量精度决定了负荷测量结果的准确性。

过去常用的变形测量方法有位移测量法、卡尺测量法、百分表测量法、千分表测量法。各种测量方法都是使用万能材料试验机对蝶形弹簧进行轴向加载，其中位移测量法使用试验机横梁位移作为蝶形弹簧的变形量；卡尺测量法是用卡尺人工测量上下两个支承面间的距离变化作为蝶形弹簧的变形量；百分表法千分表法均借助一个专用加载装置对蝶形弹簧加载，用百分表或千分表测量碟簧的变形量。上述方法中，位移测量法错误地将试验机横梁作为蝶形弹簧的变形量，测试结果错误；卡尺测量法试图用卡尺直接测量蝶形弹簧的变形量是不现实的，因为加载时动态实时过程，负荷和变形处于不断变化中，人工观察卡尺不能准确找到指定的变形量，因而测试精度极低；百分表法和千分表法精度稍高，但需要在试验机和百分表或千分表上同时读数，测试效率十分低下。目前还没有完全采用数字传感器的方法同时测定蝶形弹簧变形量和负荷的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的针对现有技术存在的不足，提供一种完全采用数字传感器的方法自动测定蝶形弹簧变形量和负荷的装置，在电子万能试验机上实现加载和测量，同时记录蝶形弹簧的变形和负荷数据，绘制蝶形弹簧负荷-变形曲线，自动从曲线上读取指定变形下的负荷，装置采用的负荷传感器和变形传感器均可以优于±1％的相对误差。

本实用新型涉及的用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置，由底座 9、4根立柱3、上支撑板2、加载柱1构成，其中上支撑板2中心开有高精度圆孔，其孔径略大于加载柱1的直径0.02～0.04mm，可对加载柱1起到支撑和导向作用。加载柱1上安装有可上下调节位置的支架4，支架4上通过锁紧螺母51 固定有垂直向下的上测量杆5，而支架4另一侧开有凹槽，可通过蝶形螺母螺栓组41将支架4锁紧在加载柱1上，从而确保支架4及其上安装的上测量杆5和加载柱1刚性地连接为一体。底座9上安装固定有垂直向上的下测量杆7，上测量杆5和下测量杆7在同一铅垂轴线上，变形传感器6的上引伸臂61和下引伸臂62通过其各自端部的刀口分别固定在上测量杆5和下测量杆7上。

本实用新型的用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置，采用4立柱结构，确保整个框架具有足够的刚性和稳定性，上支撑板由冷作模具钢制作而成，热处理至60HRC以上，其中心开有高精度导向支撑孔；加载柱由渗氮钢制作而成，经调至到40HRC以上的硬度，然后加工到Ra0.8mm表面粗超度，再经渗氮处理到表面硬度1000HV以上，有效硬化层深度大于1mm，然后对圆柱面进行抛光，以减小加载柱与上支撑板之间的摩擦；底座整体采用渗氮钢制作而成，经调至到40HRC以上的硬度，然后加工到Ra0.8mm表面粗超度，再经渗氮处理到表面硬度1000HV以上，有效硬化层深度大于1mm。

本实用新型的用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置，系统刚性大，与蝶形弹簧直接接触的加载柱和底座本体硬度高，表面经渗氮处理后，硬度远高于蝶形弹簧的硬度，保证了装置几乎不产生变形，测量过程中由变形传感器测量的变形量均由蝶形弹簧自身变形而产生。只要保证了试验机力传感器的精度和变形传感器的精度，即可保证碟簧指定变形下负荷的测量精度。同时将变形传感器和力传感器同时接入试验机的控制器，就可以同时采集这两个通道的数据，绘制曲线，读取试验结果，这一过程完全由试验机软件控制和执行，不需要认为干预。采用该发明的装置后，实验人员只需要安装试样，安装变形传感器(第一次测量时)，然后操作软件开始试验直到实验结束自动卸载后，取下蝶形弹黄，试验结果直接显示在软件上，试验效率和结果的准确度可大幅提高。

附图说明

图1用于测定蝶形弹簧负荷和变形的自动测量装置示意图

图1中：1、加载柱；2、上支撑板；3、立柱；4、支架；5、上测量杆；6、变形传感器；7、下测量杆；8、蝶形弹簧8；9、底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例