CN104502136A - 促动器变负载实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促动器变负载实验装置，包括主支架，设置在主支架内的配重负载，以及设置在主支架上的定滑轮和动滑轮；钢丝绳的一端固定在主支架的端部，另一端穿过动滑轮、定滑轮连接在配重负载上；动滑轮通过动滑轮连接块、拉力传感器、拉杆和促动器连接块与促动器连接固定，促动器的下端固定在主支架的底部。本发明的促动器变负载实验装置，该装置在促动器的前耳环上连接一个动滑轮，动滑轮上的绳索一端固定，一端连接负载，在促动器运动过程中，动滑轮上的绳索张角变化，促动器所受负载也随之发生变化。该装置解决了促动器现实运动模拟问题，且拥有制作成本低、操作简单，能够灵活调节和也可用于其他拉力缸变负载测试等特点。

Description

促动器变负载实验装置

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种促动器变负载实验装置。

背景技术

促动器变负载实验装置要求：促动器安装在其间能实现全程带负载运动；在运动的全程中，促动器所受的载荷要能从零增加到（促动器能承受的）最大载荷；载荷变化的过程要平稳，不可对促动器产生冲击；载荷的变化过程须自动完成，无需人工操作介入。这些都是促动器变负载实验装置的基本要求，但现有的装置都达不到这样的要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种促动器变负载实验装置。该装置在促动器的前耳环上连接一个动滑轮，动滑轮上的绳索一端固定，一端连接负载，在促动器运动过程中，动滑轮上的绳索张角变化，促动器所受负载也随之发生变化。

本发明为解决这一问题所采取的技术方案是:

本发明的促动器变负载实验装置，包括主支架，设置在主支架内的配重负载，以及设置在主支架上的定滑轮和动滑轮；钢丝绳的一端固定在主支架的端部，另一端穿过动滑轮、定滑轮连接在配重负载上；动滑轮设置在促动器上方，并与促动器连接固定，促动器的下端固定在主支架的底部。

所述的动滑轮通过动滑轮连接块、拉力传感器、拉杆和促动器连接块与促动器连接固定。

所述的主支架上并排设置有两个定滑轮。

所述的钢丝绳的两个端部穿过卸扣，并通过绳夹和索套固定。

本发明的优点和积极效果为：

本发明的促动器变负载实验装置，该装置在促动器的前耳环上连接一个动滑轮，动滑轮上的绳索一端固定，一端连接负载，在促动器运动过程中，动滑轮上的绳索张角变化，促动器所受负载也随之发生变化。该装置解决了促动器现实运动模拟问题，且拥有制作成本低、操作简单，能够灵活调节和也可用于其他拉力缸变负载测试等特点。

附图说明

图1是本发明的促动器变负载实验装置的结构示意图；

图2是本发明的促动器变负载实验装置的工作原理图；

图3是本发明的促动器活塞杆伸长量与负载的曲线图。

图中主要部件标号说明：

1：主支架             2：定滑轮

3：钢丝绳             4：绳夹

5：索套               6：卸扣

7：配重负载           8：动滑轮

9：动滑轮连接块      10：拉力传感器

11：拉杆             12：促动器连接块

13：促动器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的促动器变负载实验装置做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

图1是本发明的促动器变负载实验装置的结构示意图，如图1所示，本发明的促动器变负载实验装置，包括主支架1，设置在主支架1内的配重负载7，以及并排设置在主支架1上的两个定滑轮2和动滑轮8。钢丝绳3的一端固定在主支架1的端部，另一端穿过动滑轮8、两个定滑轮2连接在配重负载7上。动滑轮8设置在促动器13上方，并与促动器13连接固定，促动器13的下端固定在主支架1的底部。钢丝绳3的两个端部穿过卸扣6，并通过绳夹4和索套5固定。

本发明利用动滑轮实现负载变化，动滑轮8通过被动滑轮连接块9、拉力传感器10、拉杆11和促动器连接块12与促动器13连接固定。钢丝绳3如图1示方式穿过动滑轮8，一端固定在主支架1上，另一端通过两个定滑轮2固定在主支架1内的配重负载7上。

根据钢丝绳的受力特性，无论钢丝绳连接形式如何，只要钢丝绳拉直，其中各处的受力皆相等，即等于配重负载7的重力。

当促动器13的活塞杆完全伸出时（或称“起始点”），在配重负载7的重力作用下，动滑轮8两端的钢丝绳3正好为水平，此时钢丝绳3对动滑轮8产生的作用力为零，即促动器13受到的负载也为零。而当活塞杆开始往回收缩时，动滑轮8两端的钢丝绳形成一个夹角，此时钢丝绳3对动滑轮8产生的作用力这也是促动器13此时的负载大小。当活塞杆继续收缩时，动滑轮8两端的钢丝绳3的夹角继续减小，而钢丝绳3对动滑轮8产生的作用力（同样也是促动器13的负载）反而变大。当促动器的活塞杆完全缩回时（或称“终止点”），此时的动滑轮13两端的钢丝绳的夹角为α，则促动器13的负载达到最大值。

本发明利用实现不同安装尺寸通用性问题，促动器利用拉力传感器实时监测拉力变化情况，该结构的特点如下：动滑轮8和促动器13并不是直接连接在一起，它们之间通过动滑轮连接块9、拉力传感器10、拉杆11和促动器连接块12连接在一起，这样的目的有二：

1.适应不同安装尺寸的促动器。由于促动器13在起始点时动滑轮8的位置是固定的（即两端钢丝绳3恰好为水平的位置），因此，若动滑轮8和促动器13直接连接，则对于不同安装尺寸的促动器，其起始点的动滑轮8位置可能各不相同，这样会导致促动器起始点的负载不为零，或促动器在行程初期一直处于空载状态。这导致对于不同安装尺寸需要设计不同的实验主支架。但上述的连接结构解决了这个通用性问题。只要针对不同安装尺寸的促动器设计不同的拉杆11，长促动器配短拉杆，短促动器配长拉杆，即可保证促动器13在起始点时动滑轮8的位置保持固定。

2.两根拉杆间的拉力传感器可以实时传回促动器的负载数据。促动器有实施监测自身运动状况的能力，再配合拉力传感器返回的负载数据，可以对促动器在不同负载和不同速度的状态下的运动进行分析。

图2是本发明的促动器变负载实验装置的工作原理图。如图2所示，促动器2在起始点时，动滑轮3在位置C，此时钢丝绳4在配重负载1的作用下拉直，并始终拥有大小等于配重负载1的重力的张紧力G,但由于此时动滑轮上的钢丝绳4为水平，而钢丝绳4对动滑轮3无作用力，故促动器的负载为0。促动器2的活塞杆收缩，带动动滑轮3下行，钢丝绳4形成夹角，钢丝绳4对动滑轮3的作用力发生变化。比如动滑轮3在位置B时，钢丝绳4的夹角为b，此时钢丝绳4对动滑轮3的作用力（即促动器2的负载）为：

且随着动滑轮下行，夹角越小，促动器的负载反而越大。当促动器到达终止点时，动滑轮在位置A，此时促动器的负载达到最大值。

但需要注意的是促动器的负载与活塞杆伸长量并非线性关系。以最大负载为7t吨的促动器为例。图3为7t负载促动器的活塞杆伸长量与负载曲线图，图中“实验曲线”为实验中获得的促动器的活塞杆伸长量与负载曲线，而“拟合曲线”为根据实验数据进行的多项式拟合。结果如图所示拟合多项式为：

其中y为促动器负载，单位为，x为促动器行程，单位为mm(毫米)。由上式可知，促动器的负载与活塞杆伸长量的平方为线性关系。

Claims (4)

1.一种促动器变负载实验装置，其特征在于：该装置包括主支架（1），设置在主支架（1）内的配重负载（7），以及设置在主支架（1）上的定滑轮（2）和动滑轮（8）；钢丝绳（3）的一端固定在主支架（1）的端部，另一端穿过动滑轮（8）、定滑轮（2）连接在配重负载（7）上；动滑轮（8）设置在促动器（13）上方，并与促动器（13）连接固定，促动器（13）的下端固定在主支架（1）的底部。

2.根据权利要求1所述的促动器变负载实验装置，其特征在于：动滑轮（8）通过动滑轮连接块（9）、拉力传感器（10）、拉杆（11）和促动器连接块（12）与促动器（13）连接固定。

3.根据权利要求1所述的促动器变负载实验装置，其特征在于：主支架（1）上并排设置有两个定滑轮（2）。

4.根据权利要求1所述的促动器变负载实验装置，其特征在于：钢丝绳（3）的两个端部穿过卸扣（6），并通过绳夹（4）和索套（5）固定。