CN102507174A - 圆筒形弹性元件三点力测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特点是，包括机架、测试部件、传动部件以及测试电路；测试部件包括底盘、转盘、面板；底盘和面板固定在机架上，转盘通过中心轴设置在底盘和面板之间，受传动部件驱动往复转动；转盘上设有三个弧形槽；面板上设有三个滑块，滑块的底部设有轴，轴的下段位于转盘的弧形槽中；测试电路包括：压力传感器和行程传感器、接收压力传感器和行程传感器输出信号的数据采集模块、将模拟信号转化为数字信号的数据整理模块、用于记录数据整理模块输出的每个数据在坐标上的位置并转化为曲线轨迹的数据处理模块、用于输出连续曲线的曲线输出模块、用于显示曲线结果的显示模块。具有操作简便、测试精确以及可输出连续的曲线的优点。

Description

圆筒形弹性元件三点力测试机

技术领域

本发明涉及一种弹性元件测力机，尤其涉及一种圆筒形弹性元件三点力测试机。

背景技术

为了检测弹性元件尤其是圆筒形弹性元件例如夹箍弹簧的夹持能力，一般要对该夹箍弹簧进行测力试验。现有的弹簧测力机由于其结构的原因，存在以下的问题：

1、弹簧测力机采用四个夹头，如果布置稍有不均匀，则会带来测试点的偏差，使采集的数据不准确；

2、其四个夹头是采用锥齿轮带动夹紧或松弛，精度差；

3、现有的测力计是采用读数显示测试结果，因为读数是有延时的，因此不能对测试结果进行连续的采集，从而影响分析结果。

发明内容

本发明是为了解决现有技术存在的上述问题而提供的一种操作简便、测试精确、能输出连续的测试曲线、便于分析研究的一种圆筒形弹性元件三点力测试机。

本发明采用的技术方案是：一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特点是，包括机架、测试部件、传动部件以及测试电路；所述的测试部件包括面板、转盘、底盘；所述的面板和底盘上下间隔固定在机架上，所述的转盘设有轴孔，通过中心轴设置在所述底盘和面板之间，受传动部件驱动往复转动；所述的转盘上设有三个弧形槽；所述的面板上位于与所述弧形槽对应的部位设有三个滑块，所述滑块的底部设有轴，所述轴的下段位于所述转盘的弧形槽中；所述的测试电路包括：三个压力传感器和一行程传感器；各压力传感器设置在各自的滑块上，行程传感器设置在其中一个滑块上；用于接收压力传感器和行程传感器输出的信号的数据采集模块；将所述数据采集模块输出的模拟信号转化为数字信号的数据整理模块；用于记录数据整理模块输出的每个数据在坐标上的位置并转化为曲线轨迹的数据处理模块；用于输出连续曲线的曲线输出模块；用于显示曲线结果的显示模块。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的转盘上设置的三个弧形槽是等份设置，并且各弧形槽的弧长相同、弧度相同、旋转方向一致。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的转盘上设置的三个弧形槽的近轴孔的一端的圆心均与在该转盘上所作的一个小同心圆的圆周相交，其近转盘外缘的一端的圆心均与在该转盘上所作的一个大同心圆的圆周相交。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的面板上还包括三对导轨，各所述的滑块分别设置在各对导轨中，可沿所述导轨来回移动。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，还包括三个测试头，分别设置在各自的滑块上，每个测试头安装一压力传感器，其中一个测试头还安装一行程传感器。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的滑块的顶面上设有一凹槽，所述的测试头的外侧底部设有一凸部，所述凸部嵌合在所述滑块的凹槽中。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，还包括三个测力座，分别设置在所述测试头上。 

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的传动部件包括一电机和一与所述电机的输出轴连接的主齿轮，所述的转盘外缘设有齿，与所述主齿轮的齿啮合；或者，

所述的传动部件包括一电机和一与所述电机的输出轴连接的蜗轮蜗杆组，所述转盘的外缘设有一圈齿，所述蜗杆上设有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述转盘上的齿啮合。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，还包括三个测力座，分别设置在所述滑块上。

上述一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其中，所述的测试电路还包括一存储模块，用于存储数据处理模块记录的数据和生成的曲线。

由于本发明采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：

1、采用滑块依弧形槽的定位移动，将测力座安置在滑块上，将被测弹簧放置在测力座上，当移动滑块时，带动测力座牵拉被测弹簧，使被测弹簧受到的牵引力一致，且移动距离一致，对测试被测弹簧的弹性力准确；

2、由于采用了本发明的测试电路，对产生结果可采用连续的曲线的方式显示，解决了过去只能由断续的数字读出的问题，对分析研究提供了更可靠的依据；

3、采用三点力测试的方式，具有操作简便、测试精确的优点。

附图说明

图1是本发明圆筒形弹性元件三点力测试机的一种实施例的外形结构的示意图。

图2是本发明中测试部件的分解示意图。

图3是本发明的转盘的一种实施例的结构示意图。

图4是本发明的面板的一种实施例的结构示意图。

图5是本发明的测试电路的电方框图。

图6是本发明圆筒形弹性元件三点力测试机的另一种实施例的结构的示意图。

具体实施方式

本发明的具体特征、性能由以下的实施例并结合附图进一步描述。

请参阅图1、图2，其中，图1是本发明的一种实施例的结构示意图，图2是本发明中测试部件的一种实施例的分解示意图。本发明一种圆筒形弹性元件三点力测试机，包括机架11、测试部件12、传动部件13以及测试电路14。请配合参阅图2，所述的测试部件12包括底盘121、转盘122、面板123。所述的面板123和底盘121上下间隔固定在机架上，所述的转盘122上设有轴孔1220，通过中心轴设置在所述底盘和面板之间，该转盘受传动部件13驱动往复转动。所述的传动部件可以是齿轮传动，也可以是蜗轮蜗杆传动，可以是电动的，也可以是手动的。本实施例采用齿轮传动的方式，例如包括与电机的输出轴连接的主齿轮131（请配合参阅图4），所述的转盘外缘设有齿1222，与所述主齿轮的齿啮合。

请参阅图3，图3是本发明的转盘的结构示意图。所述的转盘122上等份设置设有三个弧形槽1221，各弧形槽的弧长相同、弧度相同、旋转方向一致。所述的转盘上设置的三个弧形槽的近轴孔1220的一端的圆心O1均与在该转盘上所作的一个小同心圆的圆周A相交，其近转盘外缘的一端的圆心O2均与在该转盘上所作的一个大同心圆的圆周B相交。

请参阅图4，图4是本发明的面板的一种实施例的结构示意图。所述的面板123上位于与所述转盘上的弧形槽相对应的部位设有三个滑块1231，所述滑块的底部设有轴1232，所述轴的下段位于所述转盘的弧形槽1221中，当所述转盘转动时，所述滑块通过轴按弧形槽的范围移动。所述的面板上还包括三对导轨1234，各所述的滑块分别设置在各对导轨中，可沿所述导轨来回移动。本实施例还包括三个用于放置被测弹簧的测力座15，分别设置在各自所述滑块上。采用该结构时，所述的滑块上设有凹槽1233，所述的测力座15的底部设有凸起151，嵌合在所述凹槽1233中，将测力座固定在所述滑块上，随滑块同时移动。

请参阅图5，图5是本发明的测试电路的电方框图。所述的测试电路4包括三组传感器，每组传感器包括一压力传感器141、行程传感器142、用于接收压力传感器和行程传感器输出的信号的数据采集模块143、将所述数据采集模块输出的模拟信号转化为数字信号的数据整理模块144、用于记录数据整理模块输出的每个数据在坐标上的位置并转化为曲线轨迹的数据处理模块145、用于输出连续曲线的曲线输出模块146、用于显示曲线结果的显示模块147。其中，所述的测试电路中的数据处理模块和曲线输出模块可由CPU构成。所述的测试电路还包括一存储模块148，用于存储数据处理模块记录的数据和生成的曲线。还包括一显示器149，与所述的显示模块147的输出端电连接。

请参阅图6，图6是本发明另一个实施例的结构示意图。本发明一种圆筒形弹性元件三点力测试机，包括机架21、测试部件22、传动部件23以及测试电路24。所述的测试部件22包括底盘221、转盘222、面板223。所述的底盘固定在机架21上，所述的面板223通过垫铁3也固定在机架上，位于所述底盘221上方。所述的转盘222设有轴孔，通过中心轴25设置在所述底盘和面板之间，该转盘受传动部件23驱动往复转动。在所述转盘上三个弧形槽2221，转盘的周边设有齿2222。所述面板上位于与所述转盘上的弧形槽相对应的部位设有滑块2231，滑块底部连接一轴2232，容置所述转盘的弧形槽中。所述的传动部件采用蜗轮蜗杆传动，包括一电机（未图示）和一与所述电机的输出轴连接的蜗轮蜗杆组231，所述蜗轮蜗杆组231的蜗杆232上设有传动齿轮233，所述传动齿轮233与所述转盘上的齿2222啮合。所述蜗杆通过轴承234支撑在所述底板和面板上。

为便于压力传感器、行程传感器的安装，本实施例还包括用于安装所述压力传感器和行程传感器的三个测试头4，其中，所述的压力传感器分别设置在各测试头上，所述的行程传感器设置在其中一个测试头上。该测试头设置在所述滑块2231上，所述的滑块的顶面上设有一凹槽，所述的测试头的外侧底部设有一凸部41，所述凸部嵌合在所述滑块的凹槽中。采用该结构时，所述的测试座5设置所述测试头上。

测试时，先将被测弹簧放置在所述测试座上，然后打开电源启动传动部件工作，传动部件带动转盘转动，转盘带动滑块沿弧形槽移动，使三个测试座同时向三个方向动作，给被测弹簧三点施力。所施加的力和位移的量分别通过压力传感器和位移传感器变成电信号传递到数据采集电路，通过数据整理模块将所述数据采集模块输出的模拟信号转化为数字信号，再通过数据处理模块记录数据整理模块输出的每个数据在坐标上的位置并转化为曲线轨迹，然后通过输出模块输出连续曲线的在显示器上显示出来。所输出的曲线可为分析和研究该被测弹簧的性能提供依据。

以上所述仅为举例性的说明，而并非为限制本发明。任何本技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，对本发明作出的非实质性的改进和调整，仍应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，包括机架、测试部件、传动部件以及测试电路；

所述的测试部件包括面板、转盘、底盘；所述的面板和底盘上下间隔固定在机架上，所述的转盘设有轴孔，通过中心轴设置在所述底盘和面板之间，受传动部件驱动往复转动；所述的转盘上设有三个弧形槽；所述的面板上位于与所述弧形槽对应的部位设有三个滑块，所述滑块的底部设有轴，所述轴的下段位于所述转盘的弧形槽中； 

所述的测试电路包括：

三个压力传感器和一行程传感器；各压力传感器设置在各自的滑块上，行程传感器设置在其中一个滑块上；

用于接收压力传感器和行程传感器输出的信号的数据采集模块；

将所述数据采集模块输出的模拟信号转化为数字信号的数据整理模块；

用于记录数据整理模块输出的每个数据在坐标上的位置并转化为曲线轨迹的数据处理模块；

用于输出连续曲线的曲线输出模块；

用于显示曲线结果的显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的转盘上三个弧形槽是等份设置，并且各弧形槽的弧长相同、弧度相同、旋转方向一致。

3.根据权利要求2所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的转盘上设置的三个弧形槽的近轴孔的一端的圆心均与在该转盘上所作的一个小同心圆的圆周相交，其近转盘外缘的一端的圆心均与在该转盘上所作的一个大同心圆的圆周相交。

4.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的面板上还包括三对导轨，各所述的滑块分别设置在各对导轨中，可沿所述导轨来回移动。

5.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，还包括三个测试头，分别设置在各自的滑块上，每个测试头安装一压力传感器，其中一个测试头还安装一行程传感器。

6.根据权利要求5所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的滑块的顶面上设有一凹槽，所述的测试头的外侧底部设有一凸部，所述凸部嵌合在所述滑块的凹槽中。

7.根据权利要求5或6所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，还包括三个测力座，分别设置在所述测试头上。

8.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的传动部件包括一电机和一与所述电机的输出轴连接的主齿轮，所述的转盘外缘设有齿，与所述主齿轮的齿啮合；或者，

所述的传动部件包括一电机和一与所述电机的输出轴连接的蜗轮蜗杆组，所述转盘的外缘设有一圈齿，所述蜗杆上设有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述转盘上的齿啮合。

9.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，还包括三个测力座，分别设置在所述滑块上。

10.根据权利要求1所述的一种圆筒形弹性元件三点力测试机，其特征在于，所述的测试电路还包括一存储模块，用于存储数据处理模块记录的数据和生成的曲线。

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