CN102778351A - 拉动试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种试验空间局限性小、所施加的拉力与拉开部位的夹角不会发生较大改变的拉动试验装置,它包括控制单元（1）、伺服电机（2）、变速器（3）、传动轴（4）、涡轮蜗杆、摆臂（5）、转轴（6）、力传感器（7）、拉丝或拉杆（8），变速器（3）输出端与传动轴（4）一端连接，蜗杆设于传动轴（4）另一端，涡轮设于转轴（6）一端，转轴（6)另一端与摆臂（5）一端连接以带动摆臂（5）水平面内摆动，力传感器（7）与摆臂（5）另一端可转动连接以使力传感器（7）可在水平面内摆动，拉丝或拉杆（8）的一端与力传感器（7）连接，拉丝或拉杆（8）的另一端用于连接被试验对象。

Description

拉动试验装置
技术领域
本发明涉及拉力疲劳试验装置技术领域，具体讲是一种拉动试验装置。
背景技术
对于汽配行业，所采用的把手、盖子等需要拉开部位的拉动可靠性要求较高，这就需要拉动试验装置来对测试样品进行试验，通过试验观察当前设计和生产质量是否达到要求，目前所采用的拉动试验装置为拉伸机，拉伸机设有一固定尺寸的试验箱，被测试样品放入试验箱中，从而导致试验空间无法根据不同大小的被测试样品而改变，即试验空间具有局限性，这一点亦导致不便于工作人员观察试验实时情况，此外，由于拉伸机在拉动时，其拉丝所施加的拉力与拉开部位的夹角会发生较大改变，所以无法保证所述夹角的稳定性，从而造成拉丝所施加的拉力不够接近实际使用的情况，使得试验不够准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种试验空间局限性小、所施加的拉力与拉开部位的夹角不会发生较大改变的拉动试验装置，进而方便试验、获得较为准确的试验结果。
本发明的技术方案是，本发明拉动试验装置，它包括控制单元、伺服电机、变速器、传动轴、涡轮蜗杆、摆臂、用于带动摆臂水平面内摆动的转轴、力传感器、拉丝或拉杆，伺服电机的出轴与变速器输入端连接，变速器输出端与传动轴一端连接，蜗杆设于传动轴另一端，涡轮设于转轴一端，转轴另一端与摆臂一端连接以带动摆臂水平面内摆动，力传感器与摆臂另一端可转动连接以使力传感器可在水平面内摆动，拉丝或拉杆的一端与力传感器连接，拉丝或拉杆的另一端用于连接被试验对象；伺服电机、力传感器分别与控制单元电连接。
本发明的工作原理是，首先工人将被试验对象固定好（比如用工装夹具），然后将拉丝或拉杆的另一端与被试验对象的需拉开部位连接，连接过程中，调整好拉丝或拉杆与需拉开部位的夹角后再将拉丝或拉杆固定在需拉开部位上，所述夹角能够按需设定，接着控制单元控制伺服电机正反转，伺服电机正反转能够最终带动转轴正反转，转轴正反转能够带动摆臂在水平面内往复摆动，摆臂在水平面内的往复摆动带动力传感器在水平面内往复摆动，力传感器在水平面内往复摆动带动拉丝或拉杆往复伸缩，拉丝或拉杆往复伸缩就能够重复打开、关闭需拉开部位的动作以模拟实际的使用状态，由于力传感器与摆臂另一端可转动连接以使力传感器可在水平面内摆动，所以所述夹角在打开、关闭需拉开部位的动作中几乎不会发生变化；本发明的技术方案采用伺服电机输出可调力与可控速度，通过减速机构再用齿轮齿条副传动，最终来控制拉开被试验对象的需拉开部位（比如把手）的力与速度，并通过力传感器和对伺服电机的速度检测，采样分析，经过控制单元显示所需各类数据与结果。
采用上述结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：结合上述技术方案和工作原理可知，各部件相互协调配合能够重复打开、关闭需拉开部位的动作以模拟实际的使用状态，由于不存在试验箱的结构，所以试验空间宽敞、局限性小，当需要在恒温恒湿环境中试验时，只需把位于传动轴另一端的涡轮蜗杆、摆臂、用于带动摆臂水平面内摆动的转轴、力传感器、拉丝或拉杆置于宽敞的恒温恒湿箱中（这类恒温恒湿箱，可容纳试验人员进入以观察试验实时情况），由于力传感器与摆臂另一端可转动连接以使力传感器可在水平面内摆动，所以所述夹角在打开、关闭需拉开部位的动作中几乎不会发生变化，综合上述，本发明具有试验空间局限性小、所施加的拉力与拉开部位的夹角不会发生较大改变的优点，进而方便试验、获得较为准确的试验结果。
作为改进，它还包括配重、定滑轮和拉线，拉线一端与配重连接，拉线另一端绕过定滑轮后用于连接被试验对象以给被试验对象需拉开部位提供一个预拉力，这样的设置丰富了试验项目，使本发明的功能更为强大。
作为改进，控制单元为工控系统，由于工控系统控制精确、处理能力较强，采用工控系统，组态软件、多通道数据采集模块，实现对试验过程中的速度、力、时间等的采样处理，并通过系统软件来实现试验所需的各类结果、数据保存、数据分析判断等，更有利于本发明性能的提高。
附图说明
图1是本发明拉动试验装置的结构示意图。
图2是本发明拉动试验装置用于试验把手时把手处于初始状态的结构示意图（俯视）。
图3是本发明拉动试验装置用于试验把手时把手处于被拉开后的最终状态的结构示意图（俯视）。
图中所示，1、控制单元，2、伺服电机，3、变速器，4、传动轴，5、摆臂，6、转轴，7、力传感器，8、拉丝或拉杆，9、配重，10、定滑轮，11、拉线，12、工作台，13、车门把手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明拉动试验装置，它包括控制单元1、伺服电机2、变速器3、传动轴4、涡轮蜗杆、摆臂5、用于带动摆臂5水平面内摆动的转轴6、力传感器7、拉丝或拉杆8，伺服电机2的出轴与变速器3输入端连接，变速器3输出端与传动轴4一端连接，蜗杆设于传动轴4另一端，涡轮设于转轴6一端，转轴6另一端与摆臂5一端连接以带动摆臂5水平面内摆动，力传感器7与摆臂5另一端可转动连接以使力传感器7可在水平面内摆动，拉丝或拉杆8的一端与力传感器7连接，拉丝或拉杆8的另一端用于连接被试验对象；伺服电机2、力传感器7分别与控制单元1电连接；所述拉丝或拉杆8,比如拉丝为钢丝，具有一一定弯曲性，拉杆为刚性杆，弯曲性很小，均适用于本发明。
它还包括配重9、定滑轮10和拉线11，拉线11一端与配重9连接，拉线11另一端绕过定滑轮10后用于连接被试验对象以给被试验对象需拉开部位提供一个预拉力。
控制单元1为工控系统，该工控系统采用现有技术，操作系统采用基于Windows操作系统，组态软件、RC232\RS485等其他数据采集模块，并进行数据分析处理，对数据进行系统化管理，以便试验结果最优化。
如图，本发明拉动试验装置除控制单元1的部分外的其他部分被安置在一个工作台12上，工作台12的高度为工人身高的一半，从而方便工人操作；由于传动轴4较长，所以设置了多个轴承用于支撑传动轴4；为便于理解本发明拉动试验装置，工作台12上用工装夹具固定了一个汽车门板作为被试验对象，被试验对象的需拉开部位为车门把手13；拉丝或拉杆8所施加的拉力与车门把手13的夹角为90度。

Claims (3)

1.一种拉动试验装置，其特征在于，它包括控制单元（1）、伺服电机（2）、变速器（3）、传动轴（4）、涡轮蜗杆、摆臂（5）、用于带动摆臂（5）水平面内摆动的转轴（6）、力传感器（7）、拉丝或拉杆（8），伺服电机（2）的出轴与变速器（3）输入端连接，变速器（3）输出端与传动轴（4）一端连接，蜗杆设于传动轴（4）另一端，涡轮设于转轴（6）一端，转轴（6）另一端与摆臂（5）一端连接以带动摆臂（5）水平面内摆动，力传感器（7）与摆臂（5）另一端可转动连接以使力传感器（7）可在水平面内摆动，拉丝或拉杆（8）的一端与力传感器（7）连接，拉丝或拉杆（8）的另一端用于连接被试验对象；伺服电机（2）、力传感器（7）分别与控制单元（1）电连接。
2.根据权利要求1所述的拉动试验装置，其特征在于，它还包括配重（9）、定滑轮（10）和拉线（11），拉线（11）一端与配重（9）连接，拉线（11）另一端绕过定滑轮（10）后用于连接被试验对象以给被试验对象需拉开部位提供一个预拉力。
3.根据权利要求1所述的拉动试验装置，其特征在于，控制单元（1）为工控系统。
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