BE1028081B1 - Device and method for loading test on a pair of lead ball screws - Google Patents
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Abstract
La présente invention divulgue un dispositif et un procédé d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes pour résoudre le problème de mauvaise précision des paramètres obtenus pendant l'essai, présentant un effet bénéfique d'obtenir efficacement les paramètres au cours du chargement, la solution technique comprenant : un dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes comprend un couple de vis mères à billes, le couple de vis mères à billes étant pourvu d'au moins un établi au moyen d'un couple d'écrous, un écrou à tester pouvant être installé sur le couple de vis mères à billes, au moins un côté d'extrémité de l'écrou à tester étant relié à un support, un dispositif télescopique étant disposé entre l'établi et le support et un capteur de pression étant disposé entre le dispositif télescopique et l'établi de l'un côté, la direction de disposition du dispositif télescopique étant parallèle à la direction de disposition du couple de vis mères à billes, et le dispositif télescopique appliquant une charge sur l'extrémité de l'écrou à tester.The present invention discloses a load test device and method on a pair of ball lead screws to solve the problem of poor accuracy of the parameters obtained during the test, having a beneficial effect of effectively obtaining the parameters during the loading, the technical solution comprising: a loading test device on a pair of lead ball screws comprises a pair of lead ball screws, the pair of lead ball screws being provided with at least one workbench by means of a pair of nuts, a nut to be tested being installable on the pair of lead ball screws, at least one end side of the nut to be tested being connected to a support, a telescopic device being disposed between the workbench and the support and a pressure sensor being arranged between the telescopic device and the workbench on one side, the direction of arrangement of the telescopic device being parallel to the direction of arrangement of the pair of lead ball screws, and the telescopic device applying a load to the end of the nut to be tested.
Description
Dispositif et procédé d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billesDevice and method for loading test on a pair of lead ball screws
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine de vis mère à billes, en particulier un dispositif et un procédé d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of lead screws with ball bearings, in particular a device and a method for testing loading on a pair of lead screws with ball bearings.
CONTEXTE TECHNIQUE La description de cette section ne fournit que des informations techniques du contexte relatives à la présente invention et ne constitue pas nécessairement une technique antérieure. Avec le développement rapide de l'industrie de la défense tel que l’industrie aéronautique et des équipements d'exploitation en haute mer, les couples de vis mère à billes sont utilisés comme éléments de transmission dans de nombreux scénarios d’applications importantes, tels que l'ouverture-fermeture des portes des aéronefs aérospatiaux, la rétraction-dépliage des trains d'atterrissage des avions, le déploiement de panneaux solaires, le commande de moulage des machines d’injection, le balancement des bras robotiques pour les travaux en haute mer et l'ouverture-fermeture des vannes de centrales nucléaires. Un mécanisme de servo-transmission électromécanique composé d’un couple de vis mères à billes doit avoir des dimensions structurelles réduites, et propose des exigences strictes sur la rigidité, la précision, la résistance aux chocs, la stabilité de transmission et la fiabilité du système de transmission à couple de vis mères à billes dans les situations sous une charge d'impact, une charge élevée, une surcharge à court terme et un charge composée radiale-axiale. Les propriétés de charge des couples de vis mère à billes traditionnelles sont obtenues par des essais de chargement de cylindre, de chargement de moment du moteur et de chargement d'actionneur magnétique à poudre, ces modes de chargement ont été utilisés largement dans la conception et la recherche et le développement de bancs d'essai de simulation du couple de vis mères à billes. L’inventeur a constaté que la théorie universelle de conception de couple de vis mères à billes en combinaison avec une conception empirique reste un procédé principal de conception et de sélection des couples de vis mères à billes dans les situations 2021/5515 extrêmes, dont la rationalité et la fiabilité de conception ne peuvent être garanties. Dans l'état de la technique, une conception structurale déraisonnable et une durée de réponse trop longue à la force de sortie de chargement affectent la précision des paramètres de fonctionnement pertinents obtenus, en particulier les paramètres de fonctionnement effectifs du couple de vis mères à billes sous charge lourde à court terme ou sous surcharge instantanée ; cela affecte le développement et l’optimisation des performances des couples de vis mères à billes dans les situations de charge lourde à court terme et à surcharge instantanée.TECHNICAL BACKGROUND The description in this section provides only technical background information relating to the present invention and does not necessarily constitute prior art. With the rapid development of defense industry such as aviation industry and deep sea operating equipment, ball lead screw torques are used as transmission elements in many important application scenarios, such such as the opening-closing of aerospace aircraft doors, the retraction-unfolding of aircraft landing gear, the deployment of solar panels, the molding control of injection machines, the swinging of robotic arms for work at high sea and the opening-closing of the valves of nuclear power stations. An electromechanical servo-transmission mechanism composed of a pair of ball lead screws must have reduced structural dimensions, and proposes strict requirements on rigidity, precision, shock resistance, transmission stability and reliability of the system. ball lead screw torque transmission in the situations under impact load, high load, short-term overload and radial-axial compound load. The load properties of traditional ball lead screw torques are obtained by testing cylinder loading, motor moment loading and magnetic powder actuator loading, these loading modes have been used extensively in design and the research and development of ball lead screw torque simulation test benches. The inventor has found that universal ball lead screw torque design theory in combination with empirical design remains a primary method for designing and selecting ball lead screw torques in extreme 2021/5515 situations, including design rationality and reliability cannot be guaranteed. In the state of the art, unreasonable structural design and too long response time to the load output force affect the accuracy of the relevant operating parameters obtained, especially the effective operating parameters of ball lead screw torque under short-term heavy load or instantaneous overload; this affects the development and performance optimization of ball lead screw torques in short term heavy load and instantaneous overload situations.
DIVULGATION DE L’INVENTION Pour résoudre les problèmes dans l'art existant, la présente invention a pour but de fournir un dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes, de sorte de réaliser des essais de performances complets sur un couple de vis mère à billes dans les situations de charge complexes.DISCLOSURE OF THE INVENTION To solve the problems in the existing art, the present invention aims to provide a load test device on a pair of lead ball screws, so as to carry out complete performance tests on a ball lead screw torque in complex load situations.
Pour réaliser le but ci-dessus, la présente invention peut être réalisée via une solution technique suivante : Un dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes comprend un couple de vis mères à billes, le couple de vis mères à billes étant pourvu d'au moins un établi au moyen d’un couple d'écrous, un écrou à tester pouvant être installé sur le couple de vis mères à billes, au moins un côté d’extrémité de l'écrou à tester étant relié à un support, un dispositif télescopique étant disposé entre l’établi et le support et un capteur de pression étant disposé entre le dispositif télescopique et l’établi de l’un côté, la direction de disposition du dispositif télescopique étant parallèle à la direction de disposition du couple de vis mères à billes, et le dispositif télescopique appliquant une charge sur l'extrémité de l'écrou à tester.To achieve the above object, the present invention can be realized through the following technical solution: A ball lead screw pair loading test device includes a ball lead screw pair, the lead screw pair at balls being provided with at least one workbench by means of a pair of nuts, a test nut being installable on the pair of ball lead screws, at least one end side of the test nut being connected to a stand, a telescopic device being arranged between the workbench and the stand and a pressure sensor being arranged between the telescopic device and the workbench on one side, the arrangement direction of the telescopic device being parallel to the direction of arrangement of the pair of lead ball screws, and the telescopic device applying a load to the end of the nut to be tested.
Pour le dispositif d'essai ci-dessus, le dispositif télescopique est disposé entre une extrémité de l’écrou à tester et l’établi, le dispositif télescopique s'ouvre et se déplace pour appliquer une charge axiale sur l'extrémité de l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force, ce qui permet de tester une charge axiale sur l'écrou à tester, une pluralité de dispositifs télescopiques permettent d'appliquer un moment de déflexion et un moment symétrique sur — l'écrou à tester, simulant ainsi différentes situations dans le laboratoire.For the above test device, the telescopic device is disposed between one end of the nut under test and the workbench, the telescopic device opens and moves to apply an axial load on the end of the nut to be tested, and the pressure sensor measures a force, which makes it possible to test an axial load on the nut to be tested, a plurality of telescopic devices make it possible to apply a deflection moment and a symmetrical moment on — the nut to be tested, thus simulating different situations in the laboratory.
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, Te 2021/5515 nombre des établis est de deux, les deux établis adjacents étant disposés à un intervalle prévu, et chaque établi étant fixé au couple d'écrous.For the above pair of ball lead screw loading test device, Te 2021/5515 number of workbenches is two, the two adjacent workbenches being arranged at a planned interval, and each workbench being fixed at the torque d nuts.
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, au moins deux dispositifs télescopiques sont disposés respectivement de part et d’autre de l’écrou à tester, soit un premier dispositif télescopique et un deuxième dispositif télescopique, le premier dispositif télescopique étant relié à un premier support et le deuxième dispositif télescopique étant relié à un deuxième support ; Le premier support et le deuxième support sont disposés respectivement de part et d’autre d'une extrémité de l'écrou à tester et reliés respectivement de manière fixe à l'écrou à tester, l'extrémité de l'écrou à tester est une extrémité à bride, et le premier support et le deuxième support sont reliés l’un à l’autre an moyen de l’extrémité à bride.For the loading test device on a couple of ball lead screws above, at least two telescopic devices are arranged respectively on either side of the nut to be tested, i.e. a first telescopic device and a second device telescopic, the first telescopic device being connected to a first support and the second telescopic device being connected to a second support; The first support and the second support are arranged respectively on either side of one end of the nut to be tested and respectively connected in a fixed manner to the nut to be tested, the end of the nut to be tested is a flanged end, and the first bracket and the second bracket are connected to each other through the flanged end.
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, il peut comprendre en outre un troisième dispositif télescopique disposé dans la direction radiale de l'écrou à tester, lequel troisième dispositif télescopique est supporté par une base de support, un troisième capteur de pression est disposé entre le troisième dispositif télescopique et la base de support, le troisième dispositif télescopique applique une charge radiale sur l'écrou à tester, et le troisième capteur de pression mesure une force ; Une extrémité de la base de support est supportée par l’établi, la base de support est disposée de manière perpendiculaire à l’établi et au troisième dispositif télescopique, de sorte que la direction de la longueur du troisième dispositif télescopique soit identique à la direction de la longueur de l’établi.For the above lead screw couple loading test device, it may further comprise a third telescopic device disposed in the radial direction of the nut to be tested, which third telescopic device is supported by a base support, a third pressure sensor is arranged between the third telescopic device and the support base, the third telescopic device applies a radial load on the nut to be tested, and the third pressure sensor measures a force; One end of the support base is supported by the workbench, the support base is arranged perpendicular to the workbench and the third telescopic device, so that the direction of the length of the third telescopic device is the same as the direction the length of the workbench.
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, le premier support et le deuxième support sont pourvus chacun d’un trou traversant sur le côté éloigné de l'écrou à tester et une tige de support est disposée à travers le trou traversant, une extrémité de la tige de support étant reliée à l’établi de manière démontable ; La tige de support disposée au côté du premier dispositif télescopique est la première tige de support et la tige de support disposée au côté du deuxième dispositif télescopique est la deuxième tige de support, le premier dispositif télescopique et le deuxième dispositif — télescopique guidant respectivement le mouvement de chacun du premier dispositif télescopique et du deuxième dispositif télescopique. BE2021/5515 Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, il comprend en outre un composant de mesure du moment de frottement, une fois la première tige de support et la deuxième tige de support retirées, l'écrou à tester peut tourner et le composant de mesure du moment de frottement est utilisé pour mesurer le moment de frottement de l’écrou à tester en temps réel. Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, le composant de mesure du moment de frottement comprend un manchon de bielette qui peut être installé à une extrémité de l'écrou à tester, la longueur du manchon de bielette est supérieure au diamètre de l'écrou à tester, et un capteur de tension-compression en U est disposé sur le manchon de bielette dans une position dépassant l'écrou à tester.For the above pair of ball lead screw loading tester, the first bracket and the second bracket are each provided with a through hole on the side far from the nut to be tested and a supporting rod is disposed through the through hole, one end of the support rod being detachably connected to the workbench; The supporting rod arranged at the side of the first telescopic device is the first supporting rod and the supporting rod arranged at the side of the second telescopic device is the second supporting rod, the first telescopic device and the second telescopic device respectively guiding the movement of each of the first telescopic device and the second telescopic device. BE2021/5515 For the above ball lead screw couple loading test device, it further includes a component for measuring the frictional moment, after the first support rod and the second support rod are removed , the test nut can rotate, and the friction moment measurement component is used to measure the friction moment of the test nut in real time. For the above ball lead screw couple loading tester, the frictional moment measuring component includes a tie rod sleeve that can be installed at one end of the nut to be tested, the length of the tie rod sleeve is greater than the diameter of the nut to be tested, and a U-shaped tension-compression sensor is disposed on the tie rod sleeve in a position beyond the nut to be tested.
Le capteur de tension-compression en U est relié à l’établi adjacent au manchon de bielette au moyen du troisième support, et le capteur de tension-compression en U est utilisé pour mesurer le moment de frottement en temps réel dans différentes situations de charge.The U-shaped tension-compression sensor is connected to the workbench adjacent to the tie-rod sleeve by means of the third bracket, and the U-shaped tension-compression sensor is used to measure the frictional moment in real time under different load situations. .
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, des couples de rails de guidage sont disposés respectivement de part et d’autre de l’établi, de sorte qu’un mouvement linéaire de l’établi puisse d’être assuré par les couples de rails de guidage ; Une règle de mesure est disposée entre les couples de rails de guidage, laquelle règle de mesure est disposée le long de la direction de la longueur du couple de rails de guidage pour garantir la précision de positionnement pendant l’essai de chargement.For the above pair of ball lead screw loading test device, pairs of guide rails are arranged on either side of the workbench respectively, so that a linear movement of the established can be ensured by the pairs of guide rails; A measuring ruler is arranged between the pairs of guide rails, which measuring ruler is arranged along the length direction of the pair of guide rails to ensure the positioning accuracy during the load test.
Pour le dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes ci-dessus, le couple d'écrous est un couple de vis mère à billes à double écrou ; Le dispositif télescopique est un dispositif magnéto-télescopique. De plus, la présente invention divulgue également un procédé d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes, comprenant : Au moins un dispositif télescopique à l’extrémité de l'écrou à tester applique une charge axiale sur l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force axiale ; Le troisième dispositif télescopique applique une charge radiale sur l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force radiale ; Le dispositif télescopique applique une charge sur l’établi pour effectuer un essai de chargement sur le couple d’écrous, et le capteur de pression mesure une force. BE2021/5515 La présente invention présente les effets bénéfiques suivants : 1) En fournissant le dispositif d'essai par la présente invention, le dispositif télescopique est disposé entre une extrémité de l’écrou à tester et l’établi, le dispositif télescopique s'ouvre et 5 se déplace pour appliquer une charge axiale sur l'extrémité de l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force, ce qui permet de tester une charge axiale sur l'écrou à tester, une pluralité de dispositifs télescopiques permettent d’appliquer un moment de déflexion et un moment symétrique sur l'écrou à tester, simulant ainsi différentes situations dans le laboratoire.For the ball lead screw pair loading test device above, the nut pair is a double nut ball lead screw pair; The telescopic device is a magneto-telescopic device. In addition, the present invention also discloses a method for testing a load on a pair of lead ball screws, comprising: At least one telescopic device at the end of the nut to be tested applies an axial load to the nut at testing, and the pressure sensor measures an axial force; The third telescopic device applies a radial load on the nut to be tested, and the pressure sensor measures a radial force; The telescopic device applies a load to the workbench to perform a load test on the nut torque, and the pressure sensor measures a force. BE2021/5515 The present invention has the following beneficial effects: 1) By providing the testing device by the present invention, the telescopic device is disposed between one end of the nut to be tested and the workbench, the telescopic device opens and moves to apply an axial load on the end of the nut under test, and the pressure sensor measures a force, thereby testing an axial load on the nut under test, a plurality of telescopic devices make it possible to apply a bending moment and a symmetrical moment on the nut under test, thus simulating different situations in the laboratory.
2) Selon la présente invention, la disposition du troisième dispositif télescopique permet d’appliquer une charge radiale sur l'écrou à tester, et permet de réaliser un essai de chargement composite sur l'écrou à teste en combinaison avec un chargement de charge axiale.2) According to the present invention, the arrangement of the third telescopic device makes it possible to apply a radial load to the nut to be tested, and makes it possible to carry out a composite loading test on the nut to be tested in combination with an axial load loading .
3) Selon la présente invention, la disposition du premier support et du deuxième support permet d’éviter la vis mère à billes, facilitant ainsi l'installation du premier dispositif télescopique et du deuxième dispositif télescopique, ce qui favorise l’application de la charge axiale sur l'extrémité de l'écrou à tester ; selon la présente invention, la disposition des trous traversants aux extrémités respectives du premier support et du deuxième support permet de guider respectivement le mouvement de chacun des deux dispositifs télescopiques à travers la première tige de support et la deuxième tige de support.3) According to the present invention, the arrangement of the first support and the second support makes it possible to avoid the ball lead screw, thus facilitating the installation of the first telescopic device and the second telescopic device, which promotes the application of the load axial on the end of the nut to be tested; according to the present invention, the arrangement of the through holes at the respective ends of the first support and of the second support makes it possible to respectively guide the movement of each of the two telescopic devices through the first support rod and the second support rod.
4) Selon la présente invention, on peut non seulement appliquer une charge sur l'écrou à tester, mais également appliquer une charge sur le couple d'écrous pour effectuer des analyses sur l’essai pertinent.4) According to the present invention, not only can a load be applied to the nut to be tested, but also a load can be applied to the couple of nuts to perform analyzes on the relevant test.
5) Selon la présente invention, la disposition du premier dispositif télescopique et du deuxième dispositif télescopique permet d’appliquer une charge axiale sur l'écrou à tester, et la disposition du troisième dispositif télescopique permet d’appliquer une charge radiale sur l'écrou à tester, de plus, de plus, le moment de frottement peut être mesuré dans différentes situations de charge, de sorte que la structure globale soit raisonnable et la réponse des dispositifs télescopiques soit rapide, garantissant efficacement la précision des paramètres obtenus, en particulier les paramètres de fonctionnement effectifs du couple de vis mères à billes sous charge lourde à court terme ou sous surcharge instantanée. BE2021/55155) According to the present invention, the arrangement of the first telescopic device and the second telescopic device makes it possible to apply an axial load on the nut to be tested, and the arrangement of the third telescopic device makes it possible to apply a radial load on the nut to be tested, in addition, in addition, the frictional moment can be measured under different load situations, so that the overall structure is reasonable, and the response of telescopic devices is fast, effectively ensuring the accuracy of the obtained parameters, especially the effective operating parameters of ball lead screw torque under heavy short-term load or instantaneous overload. BE2021/5515
DESCRIPTION DES FIGURES La présente invention sera mieux comprise en référence aux figures annexées qui construisent une partie de la description de la présente invention, et les exemples de réalisation illustratifs de la présente invention et ses descriptions ne sont que pour expliquer la présente invention, au lieu de limiter la présente invention. La figure 1 est une vue de dessus du dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention. Sur la figure : afin de montrer la position de chaque pièce, les tailles des pièces et les distances entre elles sont exagérées et les figures ne sont données que à titre d'illustration. où : 1. Servomoteur ; 2. Roulement avant ; 3. Vis mère à billes ; 4. Règle à grille ; 5. Écrou de travail A ; 6. Joint de pré-serrage A ; 7. Écrou de pré-serrage A ; 8. Premier capteur de pression ; 9. Premier dispositif magnéto-télescopique ; 10 Première tige de support ; 11 Premier support ; 12. Écrou à tester ; 13. Capteur de tension-compression en U ; 14. Troisième support ; 15. Base ; 16. Écrou de pré-serrage B ; 17. Joint de pré-serrage B ; 18. Écrou de travail B ; 19. Deuxième établi ; 20. Couple de rails de guidage A ; 21. Roulement arrière ; 22. Couple de rails de guidage B ; 23. Manchon de bielette ; 24. Base de support ; 25. Troisième dispositif magnéto-télescopique ; 26. Troisième capteur de pression ; 27. Deuxième support ; 28. Deuxième dispositif magnéto-télescopique ; 29. Deuxième tige de support ; 30. Deuxième capteur de pression ; 31. Premier établi ; 32. Coupleur.DESCRIPTION OF THE FIGURES The present invention will be better understood by reference to the accompanying figures which construct part of the description of the present invention, and the illustrative embodiments of the present invention and its descriptions are only to explain the present invention, instead of to limit the present invention. Figure 1 is a top view of the loading test device on a pair of lead ball screws according to one or more embodiments of the present invention. In the figure: In order to show the position of each part, the sizes of the parts and the distances between them are exaggerated and the figures are for illustration purposes only. where: 1. Servo motor; 2. Front bearing; 3. Ball lead screw; 4. Grid ruler; 5. Working nut A; 6. Pre-tightening joint A; 7. Pre-tightening nut A; 8. First pressure sensor; 9. First magneto-telescopic device; 10 First support rod; 11 First bracket; 12. Nut to be tested; 13. U-shaped tension-compression sensor; 14. Third bracket; 15. Basis; 16. Pre-tightening nut B; 17. Pre-tightening gasket B; 18. Working nut B; 19. Second workbench; 20. Pair of guide rails A; 21. Rear bearing; 22. Pair of guide rails B; 23. Link sleeve; 24. Support base; 25. Third magneto-telescopic device; 26. Third pressure sensor; 27. Second bracket; 28. Second magneto-telescopic device; 29. Second support rod; 30. Second pressure sensor; 31. First established; 32. Coupler.
EXPOSÉ DÉTAILLE DE MODE DE RÉALISATION II est à noter que la description détaillée ci-dessous n’est qu’illustrative pour mieux comprendre la présente invention. II est à noter que, sauf indication contraire, tous les termes techniques et scientifiques utilisés dans la présente invention ont la même signification que ceux bien connus de l’homme de l’art. II est à noter que les termes utilisés ici a pour but de décrire des modes de réalisation uniquement, au lieu de limiter la mode de réalisation illustratif selon la présente invention. Sauf indication contraire, la forme singulière inclut celle plurielle, en outre, les mots utilisésDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENT It should be noted that the detailed description below is only illustrative to better understand the present invention. It should be noted that, unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used in the present invention have the same meaning as those well known to those skilled in the art. It should be noted that the terms used herein are intended to describe embodiments only, rather than to limit the illustrative embodiment according to the present invention. Unless otherwise indicated, the singular form includes the plural, in addition, the words used
== . Ken , 2 , BE2021/5515 ici « comprendre » et / ou « inclure », indiquent la présence de la caractéristique, l’étape, le travail, le dispositif, le composant et / ou la combinaison de ceux-ci.== . Ken, 2, BE2021/5515 here "understand" and/or "include" indicates the presence of the feature, step, work, device, component, and/or combination thereof.
Il convient de comprendre que les termes tels que « supérieure», « inférieure », « gauche » et « droite » correspondent aux sens de « supérieure», « inférieure », « gauche » et « droite » montrés dans les figures, ils ne sont que pour faciliter la description de la présente invention et pour une description simple, au lieu d'indiquer ou d’impliquer les positions des dispositifs ou des éléments et les installations et les opérations dans les directions spécifiées, et ne peuvent donc pas être compris comme restrictions de la présente invention.It should be understood that terms such as "upper", "lower", "left" and "right" correspond to the meanings of "upper", "lower", "left" and "right" shown in the figures, they do not are only to facilitate the description of the present invention and for simple description, instead of indicating or implying the positions of the devices or elements and the installations and operations in the directions specified, and therefore cannot be understood as limitations of the present invention.
Les termes utilisés dans la présentes invention tels que « montage », « relier », « connexion » et « fixation » doivent être entendus au sens large, par exemple, il peut s'agir d'une connexion fixe ou d'une connexion démontable, ou d’une connexion intégrale ; il peut s'agir d'une connexion mécanique ou d'une connexion électrique ; il peut s'agir d'une connexion directe ou d'une connexion indirecte par l'intermédiaire d’un moyen intermédiaire, et il peut s'agir d’une communication interne entre deux composants ou d'une interaction de deux composants, pour l'homme de l’art, les termes ci-dessus peuvent être compris selon les situations spécifiques dans le présente invention.The terms used in the present invention such as "mounting", "connecting", "connecting" and "fixing" must be understood in the broad sense, for example, it can be a fixed connection or a removable connection. , or an integral connection; it can be a mechanical connection or an electrical connection; it can be a direct connection or an indirect connection through an intermediate means, and it can be an internal communication between two components or an interaction of two components, for One skilled in the art, the above terms can be understood according to the specific situations in the present invention.
Comme la description dans la contexte technique, l’art existant présentant un problème de mauvaise précision des paramètres obtenus pendant l’essai, et pour résoudre le problème technique ci-dessus, la présente invention propose un dispositif et un procédé d'essai de — chargement sur un couple de vis mères à billes.As the description in the technical context, the existing art having a problem of poor accuracy of the parameters obtained during the test, and to solve the above technical problem, the present invention provides a device and a method for testing - loading on a pair of ball lead screws.
Dans un mode de réalisation typique de la présente invention, comme montrée la figure 1, un dispositif d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes comprend un couple de vis mères à billes 3, le couple de vis mères à billes 3 étant supporté par un roulement, le couple de vis mères à billes supportant un écrou à tester, une extrémité du couple de vis mères à billes étant pourvue d’un dispositif d’entraînement, lequel dispositif d’entraînement peut être un servomoteur, le servomoteur étant connecté au couple de vis mères à billes 3 au moyen d’un coupleur 32, le servomoteur pouvant entraîner le couple de vis mères à billes à tourner, et le couple de vis mères à billes 3 étant supporté par un roulement avant 2 et un roulement arrière 21.In a typical embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, a ball lead screw pair loading test device comprises a ball lead screw pair 3, the ball lead screw pair 3 being supported by a bearing, the pair of lead ball screws supporting a nut under test, one end of the pair of lead ball screws being provided with a drive device, which drive device may be a servo motor, the servo motor being connected to the pair of lead ball screws 3 by means of a coupler 32, the servomotor being able to drive the pair of lead ball screws to rotate, and the pair of lead ball screws 3 being supported by a front bearing 2 and a rear bearing 21.
Le couple de vis mères à billes est relié respectivement au premier établi et au deuxième 2021/5515 établi de manière indépendante au moyen d’un couple d’écrous, et le premier établi et le deuxième établi sont disposés à l’intervalle. Dans le présent exemple de réalisation, le couple d'écrous est un couple de vis mère à billes à double écrou, en particulier, pendant l’essai, l’écrou à tester 12 est disposé entre les deux couples d’écrous et entre le premier établi et le deuxième établi. Le couple de vis mère à billes à double écrou comprend un écrou de travail et un écrou de pré-serrage, en particulier, un joint de pré-serrage À 6 est disposé entre l’écrou de travail A 5 et l’écrou de pré-serrage A 7 pour pré-serrer, la puissance est transmise entre l’écrou de travail A5 et l’écrou de pré-serrage A 7 au moyen d’une vis mère à billes, l’écrou de pré-serrage A 7 est relié au premier établi 31 au moyen d’une vis ; de même, un joint de pré-serrage B 17 est disposé entre l’écrou de travail B 18 et l’écrou de pré-serrage B 16 pour pré-serrer, la puissance est transmise entre l’écrou de travail B 18 et l’écrou de pré-serrage B 16 au moyen d’une vis mère à billes, l’écrou de pré-serrage B 16 est relié au deuxième établi 19 au moyen d’une vis ; le premier établi 31 et le deuxième établi 19 peuvent se déplacer en avant ou en arrière sur le couple de rails de guidage À et le couple de rails de guidage B.The pair of ball lead screws are connected to the first workbench and the second workbench 2021/5515 independently respectively by means of a pair of nuts, and the first workbench and the second workbench are arranged at the interval. In the present exemplary embodiment, the pair of nuts is a pair of double nut ball lead screws, in particular, during the test, the nut to be tested 12 is placed between the two pairs of nuts and between the first workbench and the second workbench. The double nut ball lead screw pair includes a working nut and a pre-tightening nut, in particular, a 6 pre-tightening joint is arranged between the A 5 working nut and the pre-tightening nut. -tightening A 7 to pre-tighten, the power is transmitted between the working nut A5 and the pre-tightening nut A 7 by means of a lead ball screw, the pre-tightening nut A 7 is connected to the first workbench 31 by means of a screw; likewise, a pre-tightening joint B 17 is arranged between the working nut B 18 and the pre-tightening nut B 16 to pre-tighten, the power is transmitted between the working nut B 18 and the pre-tightening nut B 16 by means of a lead ball screw, the pre-tightening nut B 16 is connected to the second workbench 19 by means of a screw; the first workbench 31 and the second workbench 19 can move forwards or backwards on the pair of guide rails A and the pair of guide rails B.
De plus, des couples de rails de guidage sont disposés respectivement de part et d’autre de l’établi, de sorte qu’un mouvement linéaire de l’établi puisse d’être assuré par le couple de rails de guidage.In addition, pairs of guide rails are arranged respectively on either side of the workbench, so that a linear movement of the workbench can be ensured by the pair of guide rails.
Les deux couples de rails de guidage sont disposés parallèlement l’un à l’autre ; une règle de mesure est disposée entre le couple de rails de guidage A et le couple de rails de guidage B le long de la direction de la longueur du couple de rails de guidage A, lequel règle de mesure est parallèle au couple de rails de guidage A, en particulier, la règle de mesure est une règle à grille 4 pour mesurer la précision de positionnement pendant l’essai de chargement sur l’écrou àtester.The two pairs of guide rails are arranged parallel to each other; a measuring ruler is arranged between the pair of guide rails A and the pair of guide rails B along the length direction of the pair of guide rails A, which measuring ruler is parallel to the pair of guide rails A, in particular, the measuring ruler is a grid ruler 4 for measuring the positioning accuracy during the load test on the nut to be tested.
Au moins deux dispositifs télescopiques sont disposés respectivement de part et d’autre de l’écrou à tester, soit un premier dispositif télescopique et un deuxième dispositif télescopique, le premier dispositif télescopique étant relié à un premier support et le deuxième dispositif télescopique étant relié à un deuxième support, dans le présent exemple de réalisation, le premier dispositif télescopique est un premier dispositif magnéto-télescopique et le deuxième dispositif télescopique est un deuxième dispositif magnéto-télescopique, les deux dispositifs 2021/5515 télescopiques sont disposés respectivement de part et d’autre de l’écrou à tester de manière parallèle ; Le premier support et le deuxième support sont disposés respectivement de part et d’autre d'une extrémité de l'écrou à tester et reliés respectivement de manière fixe à l'écrou à tester, l'extrémité de l'écrou à tester est une extrémité à bride, et le premier support et le deuxième support sont reliés l’un à l’autre an moyen de l’extrémité à bride.At least two telescopic devices are arranged respectively on either side of the nut to be tested, namely a first telescopic device and a second telescopic device, the first telescopic device being connected to a first support and the second telescopic device being connected to a second support, in the present embodiment, the first telescopic device is a first magneto-telescopic device and the second telescopic device is a second magneto-telescopic device, the two telescopic devices are arranged respectively on either side other side of the nut to be tested in parallel; The first support and the second support are arranged respectively on either side of one end of the nut to be tested and respectively connected in a fixed manner to the nut to be tested, the end of the nut to be tested is a flanged end, and the first bracket and the second bracket are connected to each other through the flanged end.
Le premier dispositif magnéto-télescopique 9 et le deuxième dispositif télescopique 28 peuvent appliquer des charges axiales symétriques sur l'écrou à tester 12, un premier capteur de pression 8 et un deuxième capteur de pression 30 sont disposés respectivement sur l’extrémité de chacun du premier dispositif magnéto-télescopique 9 et du deuxième dispositif télescopique 28 près du premier établi pour mesurer une force de sortie, le premier support 11 et le deuxième support 27 sont reliés à l'écrou à tester 12, l’une extrémité de chacune de la première tige de support 10 et de la deuxième tige de support 29 est installée sur le première établi 31 au moyen d’une structure à filets, l'autre extrémité de la première tige de support passe à travers un trou traversant du premier support 11, et l'autre extrémité de la deuxième tige de support passe à travers le trou traversant de la deuxième support 27 pour empêcher une rotation de l’écrou à tester 12 dans le sens direct ou inverse.The first magneto-telescopic device 9 and the second telescopic device 28 can apply symmetrical axial loads on the nut to be tested 12, a first pressure sensor 8 and a second pressure sensor 30 are arranged respectively on the end of each of the first magneto-telescopic device 9 and the second telescopic device 28 near the first workbench for measuring an output force, the first support 11 and the second support 27 are connected to the test nut 12, one end of each of the first support rod 10 and the second support rod 29 is installed on the first workbench 31 by means of a net structure, the other end of the first support rod passes through a through hole of the first support 11, and the other end of the second support rod passes through the through hole of the second support 27 to prevent rotation of the test nut 12 in the forward or reverse direction.
Il faut noter que, en particulier, les deux supports peuvent être des tiges, l’une extrémité de chaque support est reliée à un écrou, et l'autre extrémité est pourvue d'un trou traversant à travers lequel passe la première tige de support ou la deuxième tige de support.It should be noted that, in particular, the two supports can be rods, the one end of each support is connected with a nut, and the other end is provided with a through hole through which the first support rod passes or the second support rod.
Un troisième dispositif télescopique est supporté par une base de support, le troisième dispositif télescopique est un troisième dispositif magnéto-télescopique, et le troisième dispositif magnéto-télescopique 25 peut appliquer une charge radiale sur l'écrou à tester 12, de même, un troisième capteur de pression 26 est disposé sur l’extrémité du troisième dispositif magnéto-télescopique 25 éloignée de l'écrou à tester pour mesurer une force de sortie.A third telescopic device is supported by a support base, the third telescopic device is a third magneto-telescopic device, and the third magneto-telescopic device 25 can apply a radial load to the test nut 12, likewise, a third pressure sensor 26 is arranged on the end of the third magneto-telescopic device 25 remote from the nut to be tested to measure an output force.
De plus, le troisième dispositif magnéto-télescopique est supporté par une base de support 24, une extrémité de la base de support 24 est relié au deuxième établi, la base de support est disposée de manière perpendiculaire à l’établi B et au troisième dispositif télescopique, de — sorte que la direction de la longueur du troisième dispositif télescopique soit identique à la direction de la longueur de l’établi, le troisième dispositif télescopique est disposé sur le côté 2021/5515 du deuxième support et à une intervalle prévue avec le deuxième support. Une fois la première tige de support et la deuxième tige de support retirées, un manchon de bielette 23 est installé sur l'autre extrémité de l'écrou à tester éloignée de la première tige de support, le manchon de bielette 23 est relié à l'écrou à tester 12 au moyen d’une vis, et l'autre extrémité du manchon de bielette 23 passe à travers le capteur de tension-compression en U 13, le capteur tension-compression en U 13 est relié au troisième support 14 au moyen des filets, le troisième support 14 est installé sur la base 15 au moyen d'une vis, et la base 15 est fixée sur l’établi B.In addition, the third magneto-telescopic device is supported by a support base 24, one end of the support base 24 is connected to the second workbench, the support base is arranged perpendicular to the workbench B and the third device telescopic device, so that the direction of the length of the third telescopic device is identical to the direction of the length of the workbench, the third telescopic device is arranged on the side 2021/5515 of the second support and at an interval provided with the second medium. Once the first support rod and the second support rod have been removed, a link sleeve 23 is installed on the other end of the nut to be tested remote from the first support rod, the link sleeve 23 is connected to the test nut 12 by means of a screw, and the other end of the link sleeve 23 passes through the U-shaped tension-compression sensor 13, the U-shaped tension-compression sensor 13 is connected to the third bracket 14 at the means of the threads, the third support 14 is installed on the base 15 by means of a screw, and the base 15 is fixed on the workbench B.
Il est facile de comprendre que le premier dispositif magnéto-télescopique 9, le troisième dispositif magnéto-télescopique 25 et le deuxième dispositif magnéto-télescopique 28 sont reliés respectivement à un contrôleur de manière indépendante et le contrôleur est relié au servomoteur, lequel contrôleur est un contrôleur PLC ou d'autres contrôleur.It is easy to understand that the first magneto-telescopic device 9, the third magneto-telescopic device 25 and the second magneto-telescopic device 28 are respectively connected to a controller independently and the controller is connected to the servomotor, which controller is a PLC controller or other controller.
En particulier, les trois dispositifs magnéto-télescopiques ont la même structure et sont réalisés en matériau magnéto-télescopique, qui peuvent être des actionneurs magnéto-télescopiques connus dans l’art existant, dispositifs magnéto-télescopiques présentent une vitesse de réponse élevée et peuvent fournir donc une charge lourde à court terme et un choc charge instantanée, favorisant ainsi d’obtenir les paramètres de fonctionnement effectifs du couple de vis mères à billes sous charge lourde à court terme ou sous surcharge instantanée.In particular, the three magneto-telescopic devices have the same structure and are made of magneto-telescopic material, which can be magneto-telescopic actuators known in the existing art, magneto-telescopic devices have a high response speed and can provide therefore a short-term heavy load and an instantaneous shock load, thus favoring to obtain the effective operating parameters of the pair of ball lead screws under a short-term heavy load or an instantaneous overload.
Un procédé d'essai de chargement sur un couple de vis mères à billes comprend : Au moins un dispositif télescopique à l’extrémité de l'écrou à tester applique une charge axiale sur l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force axiale ; Le troisième dispositif télescopique applique une charge radiale sur l'écrou à tester, et le capteur de pression mesure une force radiale ; En particulier, le contrôleur peut contrôler l'expansion et la contraction du premier dispositif magnéto-télescopique 9, du troisième dispositif magnéto-télescopique 25 et du deuxième dispositif magnéto-télescopique 28, ces trois dispositifs magnéto-télescopiques peuvent réaliser un chargement composite sur l'écrou à tester, lorsque le premier dispositif — magnéto-télescopique 9 et le deuxième dispositif magnéto-télescopique 28 fonctionnent en même temps, une charge axiale sera appliquée sur l'écrou à tester, et lorsque l'un du premier 2021/5515 dispositif magnéto-télescopique 9 et du deuxième dispositif magnéto-télescopique 28 fonctionne, un moment de déflexion sera appliqué sur l'écrou à tester, lorsque seul le troisième dispositif magnéto-télescopique 25 fonctionne, une charge radiale sera appliquée sur l'écrou à tester, et lorsque les trois dispositifs magnéto-télescopiques fonctionnent en même temps, une charge axiale et une charge radiale seront appliquées sur l'écrou à tester, fournissant ainsi une plate-forme pour les tests de performances sur un couple de vis mères à billes dans différentes situations de charge. Une fois la première tige de support et la deuxième tige de support retirées, l'écrou à tester se met à tourner, le manchon de bielette 23 et le capteur tension-compression en U 13 sont installés à l'autre extrémité de l'écrou à tester éloignée de la première tige de support, le couple de vis mères à billes entraîne l'écrou à tester à tourner et le capteur tension-compression en U 13 mesure le moment de frottement en temps réel dans les situations de vide.A method for testing a load on a pair of lead ball screws includes: At least one telescoping device at the end of the nut under test applies an axial load to the nut under test, and the pressure sensor measures a axial force; The third telescopic device applies a radial load on the nut to be tested, and the pressure sensor measures a radial force; In particular, the controller can control the expansion and contraction of the first magneto-telescopic device 9, the third magneto-telescopic device 25 and the second magneto-telescopic device 28, these three magneto-telescopic devices can realize a composite loading on the nut to be tested, when the first magneto-telescopic device 9 and the second magneto-telescopic device 28 operate at the same time, an axial load will be applied to the nut to be tested, and when one of the first 2021/5515 device magneto-telescopic device 9 and the second magneto-telescopic device 28 is operating, a deflection moment will be applied to the nut to be tested, when only the third magneto-telescopic device 25 is operating, a radial load will be applied to the nut to be tested, and when the three magneto-telescopic devices operate at the same time, an axial load and a radial load will be applied to the nut under test, f thus providing a platform for performance testing on a pair of lead ball screws under different load situations. After the first support rod and the second support rod are removed, the nut under test begins to rotate, the tie rod sleeve 23 and the U-shaped tension-compression sensor 13 are installed at the other end of the nut to be tested away from the first support rod, the lead ball screw torque causes the nut to be tested to rotate and the U-shaped tension-compression sensor 13 measures the moment of friction in real time in vacuum situations.
De plus, lorsque le premier dispositif magnéto-télescopique 9 et le deuxième dispositif magnéto-télescopique 28 fonctionnent en même temps, une charge axiale sera appliquée sur le couple de vis mère à billes I (lequel couple de vis mère à billes à double écrou I est composé de l’écrou de travail À 5, du joint de pré-serrage À 6 et de l’écrou de pré-serrage À 7) pour effectuer un essai de chargement axiale.In addition, when the first magneto-telescopic device 9 and the second magneto-telescopic device 28 operate at the same time, an axial load will be applied to the ball lead screw torque I (which double nut ball lead screw torque I is composed of working nut À 5, pre-tightening joint À 6 and pre-tightening nut À 7) to carry out an axial load test.
Les exemples ci-dessous ne sont donnés qu’à titre d’exemple réalisation de préférence, au lieu de limiter la présente invention, et les modifications et les variantes sur la présente invention par l’homme de l’art sont bien sûr possibles. Tous modifications, remplacements équivalents et améliorations qui respectent les esprits et les principes de la présente invention doivent être inclus dans le cadre de la protection de la présente invention.The examples below are given only by way of exemplary embodiment, rather than limiting the present invention, and modifications and variations on the present invention by those skilled in the art are of course possible. All modifications, equivalent replacements, and improvements which adhere to the spirits and principles of the present invention shall be included within the scope of the protection of the present invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20220504 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20230731 |