CN103018028B - 一种随动加载系统 - Google Patents

Abstract

一种随动加载系统，包括反力架、拉压力传感器、旋转编码器、内置位移传感器的加载缸和随动装置。随动装置固定在反力架上。内置位移传感器的加载缸与随动装置连接，其上下两端设有旋转编码器。拉压力传感器处于内置位移传感器的加载缸和被加载件之间。本发明结构简单，使用方便，能够使加载方向随被试件形变或者位姿改变而相应改变。

Description

一种随动加载系统

技术领域：本发明涉及一种产品试验系统，尤其是一种随动加载系统，属于试验检测技术领域。

背景技术:加载试验设备在工业领域得到了广泛的应用。常规加载形式以定向加载为主，也有以固定模式变方向加载。当加载方向需要根据零件的特性而改变时，加载方向是非固定模式的，比如对飞机机翼进行加载，要求加载方向始终与机翼加载点保持垂直。如何提供一种加载系统，能够使加载方向随被试件形变或者位姿改变而相应改变，是本领域技术人员需要解决的一个技术难题。

发明内容：针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种随动加载系统，可以使加载方向随被试件形变或者位姿改变而相应改变。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种随动加载系统，包括反力架、拉压力传感器、旋转编码器、内置位移传感器的加载缸和随动装置。随动装置固定在反力架上。内置位移传感器的加载缸与随动装置连接，其上下两端设有旋转编码器。拉压力传感器处于内置位移传感器的加载缸和被加载件之间。

优选的，内置位移传感器的加载缸通过轴或十字轴与连接件连接，下端的连接件固定在随动装置上，加载端的连接件与拉压力传感器连接。

优选的，所述的随动装置包括随动平台，随动缸和导轨。内置位移传感器的加载缸的下端通过轴和与连接件连接，连接件固定在随动平台上。随动平台在导轨上滑动。随动缸一端固定在反力架上，另一端固定在随动平台上。导轨固定在反力架上。

优选的，在被试件有绕加载缸轴向的旋转变形时，在拉压力传感器与加载端连接件之间增加绕加载缸轴向的旋转装置。

优选的，内置位移传感器的加载缸内设有防缸杆旋转装置。

优选的，所述的随动装置包括一级随动平台、一级导轨、一级随动缸、二级随动平台、二级导轨和二级随动缸。内置位移传感器的加载缸下端通过十字轴固定在连接件上，连接件固定在一级随动平台上。一级随动平台在一级导轨上滑动。一级随动缸一端固定在二级随动平台上，另一端固定在一级随动平台上。一级导轨固定在二级随动平台上。二级随动平台在二级导轨上滑动。一级导轨和二级导轨垂直设置。二级随动缸一端固定在反力架上，另一端固定在二级随动平台上。

本发明结构简单，使用方便，能够使加载方向随被试件形变或者位姿改变而相应改变。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是实施例1中加载推力示意图。

图3是实施例1中加载拉力示意图。

图4是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。给予本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图3所示：一种随动加载系统，包括反力架1、拉压力传感器3、加载端连接件4、随动端连接件9、旋转编码器5和8、内置位移传感器的加载缸6和随动装置。所述的随动装置包括随动平台10，随动缸7和导轨11。内置位移传感器的加载缸6下端通过轴安装在随动端连接件9上，随动端连接件9固定在随动平台10上，轴端安装有旋转编码器8。随动平台10在导轨11上滑动。随动缸7一端固定在反力架1上，另一端固定在随动平台10上。导轨11固定在反力架1上。被试件2安装在反力架1上，或者与反力架1位置保持不变。内置位移传感器的加载缸6上端通过轴安装有加载端连接件4，轴端设有旋转编码器5，拉压力传感器3固定在加载端连接件4上。

内置位移传感器的加载缸6通过拉压力传感器4反馈，对被试件2进行力闭环控制加载。随动缸7驱动随动平台10在导轨11上滑动，旋转编码器5进行反馈，进行位置闭环控制，使得旋转编码器5的角度保持不变，从而使加载方向与被试件2的加载点垂直。同时将加载缸6中的位移传感器和旋转编码器8的信号输入系统，系统计算随动缸7与旋转编码器5的位移控制比例系数，同时计算随动缸7运动对加载缸6的影响系数，并对此影响进行补偿，从而提高系统的控制精度。内置位移传感器的加载缸6有防缸杆旋转功能，保证测量结果准确；如果被试件2有绕加载缸6轴向转动的形变，在拉压力传感器3与加载端连接件4之间增加绕加载缸6轴向转动的旋转装置。

因此，本发明提供的随动加载系统，可以在二维空间内，根据被试件的形变或者位姿改变，实时调整加载方向，使加载方向始终垂直于加载面。

实施例2

如图4所示：一种随动加载系统，包括反力架1、拉压力传感器3、加载端连接件4、安装端连接件9、旋转编码器5和8、内置位移传感器的加载缸6和随动装置。所述的随动装置包括一级随动平台12、一级导轨13、一级随动缸14、二级随动平台15、二级导轨16和二级随动缸17。一级随动平台12在一级导轨13上滑动。一级随动缸14一端固定在二级随动平台15上，另一端固定在一级随动平台12上。一级导轨13固定在二级随动平台15上。二级随动平台15在二级导轨16上滑动。一级导轨13和二级导轨16成一定角度。二级随动缸17一端固定在反力架1上，另一端固定在二级随动平台15上。内置位移传感器的加载缸6通过十字轴安装在安装端连接件9上，安装端连接件9固定在一级随动平台12上。上端通过十字轴安装有加载端连接件4，上下两端十字轴的每一端都安装有旋转编码器5、8。拉压力传感器3安装在加载端连接件4上。

内置位移传感器的加载缸6通过拉压力传感3反馈，对被试件进行力闭环控制加载。一级随动缸14驱动一级随动平台12在一级导轨13上滑动，二级随动缸17驱动二级随动平台15在二级导轨16上滑动，加载端的旋转编码器5两路反馈，进行位置闭环控制，使得旋转编码器5的角度保持不变，从而使加载方向与被试件的加载点垂直。同时将内置位移传感器的加载缸6中的位移传感器和旋转编码器8的信号输入系统，系统计算一级随动缸14、二级随动缸17与旋转编码器5的位移控制比例系数，同时计算一级随动缸14、二级随动缸17的运动对内置位移传感器的加载缸6的影响系数，并对此影响进行补偿，从而提高系统的控制精度。内置位移传感器的加载缸6有防缸杆旋转功能，保证测量结果准确；如果被试件有绕加载缸轴向转动的形变，在拉压力传感器3与加载端连接件4之间增加绕加载缸轴向转动的旋转装置。

因此，本发明提供的随动加载系统，可以根据被试件的形变或者位姿改变，在三维空间内实时调整加载方向，使加载方向始终垂直于加载面。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离发明的精髓或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种随动加载系统，其特征在于：包括反力架、拉压力传感器、旋转编码器、内置位移传感器的加载缸和随动装置；随动装置固定在反力架上，内置位移传感器的加载缸与随动装置连接，内置位移传感器的加载缸的上下两端设有旋转编码器，拉压力传感器处于内置位移传感器的加载缸和被加载件之间；所述的随动装置包括一级随动平台、一级导轨、一级随动缸、二级随动平台、二级导轨和二级随动缸；内置位移传感器的加载缸下端通过十字轴固定在连接件上，连接件固定在一级随动平台上；一级随动平台在一级导轨上滑动；一级随动缸一端固定在二级随动平台上，另一端固定在一级随动平台上；一级导轨固定在二级随动平台上；二级随动平台在二级导轨上滑动；一级导轨和二级导轨垂直设置；二级随动缸一端固定在反力架上，另一端固定在二级随动平台上。

2.如权利要求1所述的一种随动加载系统，其特征在于：内置位移传感器的加载缸通过轴与连接件连接，下端的连接件固定在随动装置上，加载端的连接件与拉压力传感器连接。

3.如权利要求1所述的一种随动加载系统，其特征在于：在拉压力传感器与被加载端之间设有旋转装置。

4.如权利要求1所述的一种随动加载系统，其特征在于：内置位移传感器的加载缸内设有防缸杆旋转装置。