專利名稱：橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)品物理性能的試驗(yàn)裝置，尤其是一種橡膠彈簧兩向加載靜
態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)裝置，它主要應(yīng)用于汽車、火車用橡膠彈簧靜態(tài)性能試驗(yàn)，如空氣彈簧和橡膠 堆等類似產(chǎn)品的豎向和水平的靜態(tài)性能測(cè)試。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)在高速公路、鐵路和城市公共交通迅速發(fā)展，對(duì)汽車、火車和其它公共交通 運(yùn)載工具的舒適度提出了更高的要求，橡膠彈簧(空氣彈簧、橡膠堆)是國(guó)內(nèi)外目前應(yīng)用最 為廣泛的減振降噪裝置，在汽車、火車等交通工具中主要起懸掛、傳力、隔振、緩沖和定位的 作用。與傳統(tǒng)金屬?gòu)椈上啾龋哂薪Y(jié)構(gòu)易于調(diào)整、減振降噪功效顯著、體積小、重量輕、電阻 大、無(wú)磨耗、免維護(hù)和安裝使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，這類產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用非常廣泛，可以 說(shuō)橡膠彈簧(空氣彈簧、橡膠堆)是減震裝置中的關(guān)鍵零件，在企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制、用戶交 驗(yàn)、新產(chǎn)品定型鑒定、認(rèn)證、行業(yè)抽檢和工藝調(diào)整環(huán)節(jié)中，必須進(jìn)行靜態(tài)性能檢測(cè)試驗(yàn)。在橡 膠彈簧中空氣彈簧和橡膠堆產(chǎn)品具有豎向和水平加載兩個(gè)方向，豎向和橫向加載載荷大、 位移行程大，剛度小的特點(diǎn)，其它加載試驗(yàn)設(shè)備主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題(l)設(shè)備加載載荷 大，設(shè)備精度等級(jí)相對(duì)較低；(2)系統(tǒng)控制穩(wěn)定性不夠，試驗(yàn)載荷波動(dòng)比較大不適合空氣彈 簧靜態(tài)剛度試驗(yàn)；(3)產(chǎn)品試驗(yàn)重復(fù)性誤差較大，數(shù)據(jù)不利于分析研究；(4)需要配置油源 系統(tǒng)，運(yùn)行成本高。因此，鑒于我國(guó)目前這種情況，市場(chǎng)上的確需要研制設(shè)計(jì)一種適用于空 氣彈簧、橡膠堆等橡膠彈簧產(chǎn)品靜態(tài)剛度特點(diǎn)的試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行橡膠彈簧的研制開發(fā)和批量 產(chǎn)品試驗(yàn)，保證橡膠彈簧產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。 通過(guò)查找"橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)"關(guān)鍵詞方面的專利情況及有關(guān)文 章，未發(fā)現(xiàn)空氣彈簧、橡膠堆產(chǎn)品試驗(yàn)機(jī)方面的專利申請(qǐng)記錄和相關(guān)論文。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，該種試驗(yàn)機(jī) 有豎向和水平兩個(gè)加載方向，能夠進(jìn)行機(jī)車車輛用空氣彈簧和橡膠堆等類似產(chǎn)品的豎向和 水平的靜態(tài)性能測(cè)試；該種試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、性能可靠、精度高、穩(wěn)定性好，采用計(jì) 算機(jī)進(jìn)行控制，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便、試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、顯示版面直觀。 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)機(jī) 有豎向和水平兩個(gè)方向的加載裝置，能夠進(jìn)行機(jī)車車輛用空氣彈簧和橡膠堆等類似產(chǎn)品的 豎向和水平的靜態(tài)性能測(cè)試；兩個(gè)加載方向的加載裝置均采用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)加載。試驗(yàn) 機(jī)主要包括兩向加載機(jī)架、豎向加載機(jī)構(gòu)、水平加載機(jī)構(gòu)、電氣控制測(cè)量系統(tǒng)、滑動(dòng)加載工 作平臺(tái)、控制軟件和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)特征在于豎向加載機(jī)構(gòu)為一臺(tái)電子萬(wàn)能試驗(yàn) 機(jī)，垂直安裝在兩向加載機(jī)架上，為絲桿傳動(dòng)加載，并設(shè)有抗水平側(cè)向力的構(gòu)架；主要進(jìn)行 產(chǎn)品的豎向加載試驗(yàn)和水平試驗(yàn)時(shí)的豎向保載；水平加載機(jī)構(gòu)也為一臺(tái)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)， 水平安裝在兩向加載機(jī)架上；在進(jìn)行產(chǎn)品的水平加載試驗(yàn)時(shí)，豎向加載機(jī)構(gòu)保持豎向載荷，用于測(cè)定豎向加載情況下的水平剛度性能；考慮到豎向載荷傳感器應(yīng)避免承受側(cè)向力的影 響，豎向加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器放置在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)下面，并且選用四個(gè)具有一定抗 側(cè)向力的輪輻式載荷傳感器；同時(shí)，考慮到工作滑臺(tái)摩擦力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，在滑臺(tái)下安 裝有滑動(dòng)摩擦系數(shù)小的滾柱軸承，并且為了測(cè)定出滑臺(tái)的摩擦力，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Σ亮τ密浖M(jìn) 行修正，保證準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 本實(shí)用新型的有益效果是利用橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行機(jī)車車輛 用空氣彈簧和橡膠堆等類似產(chǎn)品的豎向和水平的靜態(tài)性能測(cè)試，可以降低試驗(yàn)成本，提高 試驗(yàn)效率，保證試驗(yàn)精度、穩(wěn)定性和可靠性。在進(jìn)行空氣彈簧、橡膠堆產(chǎn)品的豎向和橫向剛 度性能試驗(yàn)時(shí)，很好地按照產(chǎn)品性能試驗(yàn)條件等效模擬空氣彈簧、橡膠堆產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用 工況，可真實(shí)反映空氣彈簧、橡膠堆產(chǎn)品的靜態(tài)特性參數(shù)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意主視圖； 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意左側(cè)視圖； 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。 圖中1豎向加載機(jī)構(gòu)，2試驗(yàn)樣品空氣彈簧，3輔助裝置氣室，4滑動(dòng)加載工作平 臺(tái)，5豎向加載調(diào)速機(jī)構(gòu)，6水平加載機(jī)構(gòu)，7水平加載調(diào)速機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式附圖l-3給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，從附圖中可以看出，本試驗(yàn)機(jī)包括豎
向加載機(jī)構(gòu)1，試驗(yàn)樣品空氣彈簧2，輔助裝置氣室3，滑動(dòng)加載工作平臺(tái)4，豎向加載調(diào)速機(jī)
構(gòu)5，水平加載機(jī)構(gòu)6，水平加載調(diào)速機(jī)構(gòu)7，豎向加載機(jī)構(gòu)1為一臺(tái)300kN電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，
垂直安裝在兩向加載機(jī)架上，為絲桿傳動(dòng)加載，并設(shè)有抗水平側(cè)向力的構(gòu)架；主要用于進(jìn)行
產(chǎn)品的豎向加載試驗(yàn)和進(jìn)行水平試驗(yàn)時(shí)的豎向保載；水平加載機(jī)構(gòu)6為一臺(tái)100kN的電子
萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，水平安裝在兩向加載機(jī)架上，主要用于水平加載試驗(yàn)；同時(shí)，進(jìn)行水平加載試
驗(yàn)時(shí)，測(cè)定豎向加載情況下的水平剛度性能。在進(jìn)行產(chǎn)品的水平加載試驗(yàn)時(shí)，豎向加載機(jī)構(gòu)
l保持豎向載荷。豎向加載機(jī)構(gòu)1由豎向傳動(dòng)用的傳動(dòng)滾珠絲桿、承載支撐用的立柱、加載
試驗(yàn)用的活動(dòng)橫梁和構(gòu)成框架用的頂梁等組成，在進(jìn)行豎向加載試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)滾珠絲桿的
旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)豎向活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)橫梁上安裝有載荷傳感器和位移傳感器，載荷傳感器
上下串聯(lián)安裝在加載工作平臺(tái)上。加載工作平臺(tái)為滑動(dòng)加載工作平臺(tái)4，分為下工作平臺(tái)和
上工作平臺(tái)，上、下工作平臺(tái)帶T型槽；豎向加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器放置在滑動(dòng)加載工作平
臺(tái)4下面，并且選用四個(gè)具有一定抗側(cè)向力的輪輻式載荷傳感器；同時(shí)，考慮到工作滑臺(tái)摩
擦力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)下安裝有滑動(dòng)摩擦系數(shù)小的滾柱軸承，并且
為了測(cè)定出滑臺(tái)的摩擦力，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Σ亮τ密浖M(jìn)行修正，保證準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)樣品空氣彈簧2堆放在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)4上，活動(dòng)橫梁向下運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)試驗(yàn)
樣品做壓縮性能試驗(yàn)，活動(dòng)橫梁向上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)試驗(yàn)樣品做拉伸性能試驗(yàn)，通過(guò)載荷傳感器
和位移傳感器可以測(cè)量出橡膠彈簧樣品在一定載荷下相對(duì)應(yīng)的變形，測(cè)量出橡膠彈簧的載
荷變形曲線，從而可以計(jì)算出橡膠彈簧的靜態(tài)剛度性能等參數(shù)；豎向加載調(diào)速機(jī)構(gòu)5主要包括交流伺服電機(jī)和齒輪傳動(dòng)裝置，豎向交流伺服電機(jī)作為試驗(yàn)機(jī)豎向加載的動(dòng)力源，交 流伺服電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置把動(dòng)力傳遞給滾珠絲桿，利用控制系統(tǒng)控制交流伺服電機(jī)進(jìn) 行快慢運(yùn)動(dòng)或正反運(yùn)動(dòng)，從而使?jié)L珠絲桿進(jìn)行快慢速轉(zhuǎn)動(dòng)或正反轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲桿帶動(dòng)豎向 活動(dòng)橫梁進(jìn)行快慢或上下直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行試驗(yàn)樣品空氣彈簧2的快慢速加載或拉壓性能試 驗(yàn)。水平加載機(jī)構(gòu)6由水平傳動(dòng)用的傳動(dòng)滾珠絲桿、承載支撐用的立柱、加載試驗(yàn)用的活動(dòng) 橫梁和構(gòu)成框架用的頂梁等組成，在進(jìn)行水平加載試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)水平 活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)橫梁上安裝有載荷傳感器和位移傳感器，水平載荷傳感器串聯(lián)安裝 在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)4內(nèi)，試驗(yàn)用樣品空氣彈簧2堆放在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)4上，試驗(yàn)樣 品空氣彈簧2在豎向加載的情況下，水平活動(dòng)橫梁向前或后運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)試驗(yàn)樣品做豎向壓縮 下的水平剪切性能試驗(yàn)，活動(dòng)橫梁向前后運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)試驗(yàn)樣品做正負(fù)方向剪切性能試驗(yàn)，通 過(guò)載荷傳感器和位移傳感器可以測(cè)量出試驗(yàn)樣品空氣彈簧2在水平向一定載荷下相對(duì)應(yīng) 的變形，測(cè)量出橡膠彈簧的載荷變形曲線，從而可以計(jì)算出橡膠彈簧的靜態(tài)水平剛度性能 等參數(shù)；水平加載調(diào)速機(jī)構(gòu)7主要包括交流伺服電機(jī)和齒輪傳動(dòng)裝置，水平交流伺服電機(jī) 作為試驗(yàn)機(jī)水平加載的動(dòng)力源，交流伺服電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置把動(dòng)力傳遞給水平滾珠絲 桿，利用控制系統(tǒng)控制水平交流伺服電機(jī)進(jìn)行快慢運(yùn)動(dòng)或正反運(yùn)動(dòng)，從而使水平滾珠絲桿 進(jìn)行快慢速轉(zhuǎn)動(dòng)或正反轉(zhuǎn)動(dòng)，水平滾珠絲桿帶動(dòng)水平活動(dòng)橫梁進(jìn)行快慢或前后直線運(yùn)動(dòng)， 進(jìn)行試驗(yàn)樣品空氣彈簧2的水平快慢速加載或正負(fù)剪切性能試驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)整臺(tái)試驗(yàn)機(jī)機(jī)架時(shí)，考慮試驗(yàn)機(jī)豎向加載試驗(yàn)機(jī)機(jī)架具有承受抗水平側(cè)向 力的能力，豎向加載試驗(yàn)機(jī)機(jī)架除了采用絲桿傳動(dòng)加載，還設(shè)計(jì)了抗水平側(cè)向力的構(gòu)架，在 進(jìn)行水平加載試驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮豎向載荷傳感器應(yīng)避免承受側(cè)向力的影響，在設(shè)計(jì)安裝豎向載 荷時(shí)把載荷傳感器放置在工作滑臺(tái)下面，并且選用四個(gè)具有一定抗側(cè)向力的輪輻式載荷傳 感器，在進(jìn)行水平加載試驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮工作滑臺(tái)摩擦力對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，設(shè)計(jì)滑臺(tái)時(shí)在滑 臺(tái)下安裝滑動(dòng)摩擦系數(shù)小的滾柱軸承，并且測(cè)定出滑臺(tái)的摩擦力，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Σ亮τ迷囼?yàn)軟 件進(jìn)行修正，保證準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，包括兩向加載機(jī)架、豎向加載機(jī)構(gòu)、水平加載機(jī)構(gòu)、電氣控制測(cè)量系統(tǒng)、滑動(dòng)加載工作平臺(tái)、控制軟件和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于豎向加載機(jī)構(gòu)為一臺(tái)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)垂直安裝在兩向加載機(jī)架上；水平加載機(jī)構(gòu)為一臺(tái)的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)水平安裝在兩向加載機(jī)架上；豎向加載機(jī)構(gòu)的機(jī)架為絲桿傳動(dòng)加載，并設(shè)有抗水平側(cè)向力的構(gòu)架。
2. 如權(quán)利要求1所述的橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的豎向 加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器放置在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)下面，并且選用四個(gè)具有一定抗側(cè)向力的 輪輻式載荷傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的滑動(dòng) 加載工作平臺(tái)下安裝有滾柱軸承。
4. 如權(quán)利要求1所述的橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的豎向 加載機(jī)構(gòu)由豎向傳動(dòng)用的傳動(dòng)滾珠絲桿、承載支撐用的立柱、加載試驗(yàn)用的活動(dòng)橫梁和構(gòu) 成框架用的頂梁組成，滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)豎向活動(dòng)橫梁，活動(dòng)橫梁上安裝有載荷傳感器 和位移傳感器，載荷傳感器上下串聯(lián)安裝在加載工作平臺(tái)上。
5. 如權(quán)利要求1所述的橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的水平 加載機(jī)構(gòu)由水平傳動(dòng)用的傳動(dòng)滾珠絲桿、承載支撐用的立柱、加載試驗(yàn)用的活動(dòng)橫梁和構(gòu) 成框架用的頂梁組成，活動(dòng)橫梁上安裝有水平載荷傳感器和位移傳感器，水平載荷傳感器 串聯(lián)安裝在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)內(nèi)，滑動(dòng)加載工作平臺(tái)上堆放試驗(yàn)用樣品空氣彈簧。
專利摘要橡膠彈簧兩向加載靜態(tài)性能試驗(yàn)機(jī)，包括兩向加載機(jī)架、豎向加載機(jī)構(gòu)、水平加載機(jī)構(gòu)、電氣控制測(cè)量系統(tǒng)、滑動(dòng)加載工作平臺(tái)、控制軟件和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，豎向加載機(jī)構(gòu)為一臺(tái)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)垂直安裝在兩向加載機(jī)架上；水平加載機(jī)構(gòu)為一臺(tái)的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)水平安裝在兩向加載機(jī)架上；豎向加載機(jī)構(gòu)的機(jī)架為絲桿傳動(dòng)加載，并設(shè)有抗水平側(cè)向力的構(gòu)架。所述的豎向加載機(jī)構(gòu)的載荷傳感器放置在滑動(dòng)加載工作平臺(tái)下面，并且選用四個(gè)具有一定抗側(cè)向力的輪輻式載荷傳感器?；瑒?dòng)加載工作平臺(tái)下安裝有滾柱軸承。本實(shí)用新型利用兩向加載進(jìn)行空氣彈簧等類似產(chǎn)品的豎向和水平的靜態(tài)性能測(cè)試，可以降低試驗(yàn)成本，提高試驗(yàn)效率，保證試驗(yàn)精度、穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)G01N3/02GK201535739SQ200920064929
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者劉立峰, 張志強(qiáng), 彭立群, 李心, 林達(dá)文, 王進(jìn), 黃濤 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司