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彈簧非線性特性的測量裝置制造方法
【專利摘要】一種彈簧非線性特性的測量裝置，屬于彈簧彈力檢測【技術領域】。包括彈簧安裝座、用于對彈簧施加推力以使得彈簧產(chǎn)生變形的施力裝置和檢測傳感器，所述施力裝置包括導向機構、驅(qū)動機構、中部滑板，所述驅(qū)動機構中的上部支撐板和彈簧安裝座間通過導向機構相連，驅(qū)動機構端部與中部滑板相接觸，測量時，中部滑板另一端與彈簧相接觸，壓縮彈簧，傳遞力到置于彈簧安裝座上的傳感器，傳感器與外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。本發(fā)明既能檢測彈簧在一定變形量下所需壓力大小，又能測量該彈簧在某力下的變形量，以便對彈簧的非線性性能進行研究，為彈簧的制造工藝或結(jié)構的改進提供參考數(shù)據(jù)。
【專利說明】彈簧非線性特性的測量裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于彈簧彈力檢測【技術領域】，特別是涉及一種彈簧非線性特性的測量裝置，用來間接確定某種彈簧所受力與變形之間的非線性關系。
【背景技術】
[0002]彈簧作為一種常用緩沖減振元件安裝在汽車等其它地方上，需要對其型號規(guī)格憑經(jīng)驗或者實驗選取。目前，大多數(shù)測量減振彈簧的裝置雖然自動化程度較高，但是成本高，占據(jù)空間較大，維護不方便，而且一般彈簧測量裝置只用來測量彈簧所受力大小或者檢驗彈簧是否合格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述存在的技術問題，本發(fā)明提供一種彈簧非線性特性的測量裝置，它結(jié)構簡單，既能檢測彈簧在一定變形量下所需壓力大小，又能測量此彈簧在某力下的變形量，并且也適用于線性彈簧的測量，以便對彈簧的非線性性能進行更方便的研究。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明包括彈簧安裝座、用于對彈簧施加推力以使得彈簧產(chǎn)生變形的施力裝置和檢測傳感器，所述施力裝置包括導向機構、驅(qū)動機構、中部滑板，所述驅(qū)動機構中的上部支撐板和彈簧安裝座間通過導向機構相連，驅(qū)動機構端部與中部滑板相接觸，測量時，中部滑板另一端與彈簧相接觸，壓縮彈簧，傳遞力到置于彈簧安裝座上的傳感器，傳感器與外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。
[0005]進一步地，所述彈簧安裝座包括下座、下墊板、圓筒及至少三個彈簧片，所述置于下座上的圓筒內(nèi)設置傳感器，傳感器上方設置安放彈簧的下墊板，彈簧片沿圓筒圓周均勻設置，彈簧片一端固定在圓筒外的下座上，另一端置于圓筒內(nèi)下墊板外周，安裝待測彈簧后，與待測彈簧相接觸，橫向定位待測彈簧。
[0006]進一步地，沿所述下座放置傳感器的圓周設置有至少三個定位傳感器的凸臺，下座上開有傳感器出線孔，傳感器為壓力傳感器。
[0007]進一步地，所述彈簧片與待測彈簧接觸側(cè)的邊緣上部傾斜，下部豎直，豎直部與待測彈簧接觸。
[0008]進一步地，所述中部滑板與驅(qū)動機構接觸端設置有止推軸承，與待測彈簧接觸端設置有上墊板；在所述中部滑板上沿止推軸承圓周均勻設置至少三個限定止推軸承位置的凸臺，凸臺的高度小于等于止推軸承的止推墊片高度。
[0009]進一步地，所述的上墊板和下墊板結(jié)構相同，均是在一圓形板中間連接一圓桿，檢測時，彈簧壓縮后的長度大于兩圓桿長度之和。
[0010]進一步地，所述導向機構包括三個導向定位桿，分別連接于驅(qū)動機構中的上部支撐板和彈簧安裝座的下座之間，導向定位桿中部帶有測量彈簧變形大小的刻度。
[0011]進一步地，所述驅(qū)動機構包括上部支撐板、手柄和絲杠螺母副，其中螺母副固定于上部支撐板上，與其配合連接的絲杠副一端連接有手柄；所述的絲杠副與止推軸承接觸端還連接有擋板，所述的擋板大于止推軸承止推墊片的內(nèi)徑。
[0012]進一步地，所述下座、中部滑板、上部支撐座均為等邊三角形板，其三個尖角為圓滑倒角；其中上部支撐座和中部滑板均開有與導向定位桿配合的三個定位孔；下座上對應導向桿位置設置橡膠支腳。
[0013]或者，所述下座上開有連接導向桿的定位孔，定位導向桿的端部穿過下座連接有支撐板，所述橡膠支腳連接在支撐板上。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
1.本發(fā)明通過施力裝置施力和彈簧安裝座配合，通過中部滑板和下座的上下墊板夾持、壓縮彈簧，傳遞力到置于彈簧安裝座上的傳感器，通過外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。既能檢測彈簧在一定變形量下所需壓力大小，又能測量此彈簧在某力下的變形量，以便對彈簧的非線性性能進行更方便的研究。
[0015]2.通過本發(fā)明測量彈簧所受力及其變形，以便對彈簧的制造工藝或結(jié)構的改進提供參考數(shù)據(jù)，另外也為實驗室和數(shù)值模擬提供對比數(shù)據(jù)。
[0016]3.本發(fā)明結(jié)構簡單并不涉及操作者的技術或經(jīng)驗，占據(jù)空間小，操作方便。本發(fā)明適用于螺旋彈簧等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
[0018]圖2為圖1的左視結(jié)構示意圖的剖視圖。
[0019]圖3為圖2中安裝座的俯視剖視圖。
[0020]圖4為本發(fā)明試驗時繪制的力-位移曲線圖。
[0021]圖中:1.手柄，2.上部支撐板，3.螺母，4.導向定位桿，5.支撐板，6.下座，7.彈簧片，8.中部滑板，9.絲杠副，10.止推軸承，11.上墊板，12.圓筒，13.傳感器，14.螺釘，15.橡膠支腳，16.凸臺，17.擋板，18.下墊板，19.螺母副，20.圓形板，21.圓桿。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
[0023]實施例1:如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括彈簧安裝座、用于對彈簧施加推力以使得彈簧產(chǎn)生變形的施力裝置和檢測傳感器13，所述施力裝置包括導向機構、驅(qū)動機構、中部滑板8，所述驅(qū)動機構中的上部支撐板2和彈簧安裝座間通過導向機構相連，驅(qū)動機構端部與中部滑板8相接觸，測量時，中部滑板8與彈簧相接觸，壓縮彈簧，傳遞力到置于彈簧安裝座上的傳感器13，傳感器13與外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。
[0024]如圖2、圖3所示，所述彈簧安裝座包括下座6、下墊板18、圓筒12及至少三個彈簧片7(本例采用三個彈簧片7)，所述置于下座6上的圓筒12內(nèi)設置傳感器13，傳感器13上方設置安放彈簧的下墊板18，彈簧片7沿圓筒12圓周均勻設置，彈簧片7 —端固定在圓筒12外的下座6上，另一端置于圓筒12內(nèi)下墊板17外周，安裝待測彈簧后，與待測彈簧相接觸，橫向定位待測彈簧。如圖2所示，所述彈簧片7與待測彈簧接觸側(cè)的邊緣上部傾斜，方便彈簧的裝入，下部豎直，豎直部與待測彈簧接觸，方便對彈簧的定位，所述彈簧片7起到定心和橫向固定彈簧的作用，彈簧片7采用剛度較小的材料，以不至于影響力向下的傳遞。
[0025]如圖2所示，所述圓筒12的內(nèi)徑由待測彈簧的外徑大小所決定，大于彈簧及下墊板18的圓形板外徑。沿所述下座6放置傳感器13的圓周設置有至少三個定位傳感器13的凸臺16 (本例采用三個凸臺16)，下座6上開有傳感器13出線孔。所述傳感器13為壓力傳感器，與外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。
[0026]所述中部滑板8與驅(qū)動機構接觸端設置有止推軸承10，與待測彈簧接觸端設置有上墊板11。在所述中部滑板8上沿止推軸承10圓周均勻設置至少三個限定止推軸承10位置的凸臺(本例采用三個凸臺)，凸臺的高度小于等于止推軸承10的止推墊片高度，用于橫向定位。止推軸承10即可以傳遞力，還可以旋轉(zhuǎn)，配合絲杠旋轉(zhuǎn)接觸效果好。
[0027]所述的上墊板11和下墊板18結(jié)構相同，均是在一圓形板20中間焊接一圓桿21，檢測時，彈簧達到最大壓縮量時，兩圓桿21端部間留有距離；防止兩圓桿21碰觸，影響檢測結(jié)果。所述上墊板11起防護作用防止彈簧在外力的干擾下彈出發(fā)生危險。由于彈簧形狀的特殊性不能與傳感器13很好接觸，需要通過下墊板18來傳遞力，此時下墊板18上的豎直圓桿是為了拆裝方便，下墊板的圓形板20直徑小于圓筒12的內(nèi)徑。
[0028]如圖2所示，所述驅(qū)動機構包括上部支撐板2、手柄I和絲杠螺母副，其中螺母副19固定于上部支撐板2上，與其配合連接的絲杠副9 一端連接有手柄1，另一端連接有擋板17，在工作時與中部滑板8的止推軸承10接觸，通過止推軸承10可以減小絲杠副9與中部滑板8間的摩擦，提高效率減小噪音。所述該擋板17為圓形鋼板或者其他形狀鋼板，其外徑大于止推軸承10止推墊片的內(nèi)徑。避免由于絲杠副9的外徑小于止推軸承10的內(nèi)徑時，伸進止推軸承10中；通過擋板17傳遞力，受力均勻。
[0029]如圖1-圖3所示,所述導向機構包括三個導向定位桿4,分別連接于驅(qū)動機構上部支撐板2和彈簧安裝座的下座6之間，導向定位桿4中部帶有測量彈簧變形大小的刻度，導向定位桿4連接下座6的一端焊接一正方形鋼板5，以增加受力面積起支撐作用，正方形鋼板5下方粘接一橡膠支腳15，起支持整個裝置的作用。
[0030]本發(fā)明中所述下座6、中部滑板8、上部支撐座2均為開有三個定位孔的等邊三角形板，其三個尖角為圓滑倒角。
[0031]本發(fā)明的工作過程:
通過本發(fā)明測量彈簧的非線性特性，主要是測量彈簧的受力和變形。將中部滑板8手動抬起，然后將待測彈簧套裝在下座6的圓筒12內(nèi)下墊板18的圓桿21上，由沿圓筒12圓周設置的彈簧片7橫向固定，此時把顯示器讀數(shù)歸零。輕輕下放中部滑板8，當其上的上墊板11與彈簧接觸時，記錄中部滑板8 —側(cè)在定位導向桿4上的刻度值，然后放下中部滑板8，記錄新的刻度值和外接顯示器上的壓力讀數(shù)，以保證不受中部滑板8重量的影響，旋轉(zhuǎn)手柄1，按照試驗要求增加力的大小并記錄定位導向桿4上的刻度變化，通過試驗數(shù)據(jù)可以繪制力一位移曲線，如圖4所示。
[0032]實施例2:本例與實施例1不同的是:本例中的下座6上不開安裝導向定位桿4的定位孔，導向定位桿4與下座焊接，在下座6上對應導向定位桿4的位置設置有橡膠支腳15,以支撐導向定位桿4。
【權利要求】
1.一種彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:包括彈簧安裝座、用于對彈簧施加推力以使得彈簧產(chǎn)生變形的施力裝置和檢測傳感器，所述施力裝置包括導向機構、驅(qū)動機構、中部滑板，所述驅(qū)動機構中的上部支撐板和彈簧安裝座間通過導向機構相連，驅(qū)動機構端部與中部滑板相接觸，測量時，中部滑板另一端與彈簧相接觸，壓縮彈簧，傳遞力到置于彈簧安裝座上的傳感器，傳感器與外接的顯示器連接以顯示彈簧受力的大小。
2.根據(jù)權利要求1所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述彈簧安裝座包括下座、下墊板、圓筒及至少三個彈簧片，所述置于下座上的圓筒內(nèi)設置傳感器，傳感器上方設置安放彈簧的下墊板，彈簧片沿圓筒圓周均勻設置，彈簧片一端固定在圓筒外的下座上，另一端置于圓筒內(nèi)下墊板外周，安裝待測彈簧后，與待測彈簧相接觸，橫向定位待測彈簧。
3.根據(jù)權利要求2所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:沿所述下座放置傳感器的圓周設置有至少三個定位傳感器的凸臺，下座上開有傳感器出線孔，傳感器為壓力傳感器。
4.根據(jù)權利要求2所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述彈簧片與待測彈簧接觸側(cè)的邊緣上部傾斜，下部豎直，豎直部與待測彈簧接觸。
5.根據(jù)權利要求1或2所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述中部滑板與驅(qū)動機構接觸端設置有止推軸承，與待測彈簧接觸端設置有上墊板；在所述中部滑板上沿止推軸承圓周均勻設置至少三個限定止推軸承位置的凸臺，凸臺的高度小于等于止推軸承的止推墊片高度。
6.根據(jù)權利要求5所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述的上墊板和下墊板結(jié)構相同，均是在一圓形板中間連接一圓桿，檢測時，彈簧壓縮后的長度大于兩圓桿長度之和。
7.根據(jù)權利要求1所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述導向機構包括三個導向定位桿，分別連接于驅(qū)動機構中的上部支撐板和彈簧安裝座的下座之間，導向定位桿中部帶有測量彈簧變形大小的刻度。
8.根據(jù)權利要求1所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述驅(qū)動機構包括上部支撐板、手柄和絲杠螺母副，其中螺母副固定于上部支撐板上，與其配合連接的絲杠副一端連接有手柄；所述的絲杠副與止推軸承接觸端還連接有擋板，所述的擋板大于止推軸承止推塾片的內(nèi)徑。
9.根據(jù)權利要求2或8所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述下座、中部滑板、上部支撐座均為等邊三角形板，其三個尖角為圓滑倒角；其中上部支撐座和中部滑板均開有與導向定位桿配合的三個定位孔；下座上對應導向桿位置設置橡膠支腳。
10.根據(jù)權利要求9所述彈簧非線性特性的測量裝置，其特征在于:所述下座上開有連接導向桿的定位孔，定位導向桿的端部穿過下座連接有支撐板，所述橡膠支腳連接在支撐板上。
【文檔編號】G01M5/00GK104006939SQ201410249727
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月7日 優(yōu)先權日:2014年6月7日
【發(fā)明者】于玉真, 李志斌, 董小雷, 肖健 申請人:河北聯(lián)合大學