CN109596328A - 一种锁机构可靠性试验装置 - Google Patents

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李耀
庞宝才
张文东
孙汉斌
李三元
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锁机构可靠性试验装置，包括试验台架、电机、减速器、扭矩传感器、凸轮、连接销、摇臂、滑轨、滑轨支架、滑块、顶轮、下导杆、力传感器、上导杆、引导轮、钢丝绳、锁机构及信号采集处理设备。电机‑减速器作为动力输入，通过凸轮带动凸轮‑顶轮‑导杆运动机构运动，实现导杆上下运动，通过导杆上下运动顶开锁机构下部开锁装置实现开锁功能；通过凸轮带动凸轮‑摇臂‑滑块‑滑轨运动机构运动，实现滑块在滑轨上的直线往返运动，通过与滑块连接的钢丝绳带动锁机构上部转动到卡锁位置实现关锁功能。将扭矩传感器、力传感器信号传输到信号采集处理设备，经过信号处理、计算对锁机构开锁‑关锁的循环次数进行实时、准确监控。

Description

一种锁机构可靠性试验装置
技术领域
本发明属于结构/机构可靠性试验技术领域，具体涉及一种锁机构可靠性试验装置。
背景技术
结构/机构可靠性是产品“设计-试验-定型”各个环节重点关注的问题，直接影响着产品的质量与市场，因此需要开展机构可靠性试验对产品可靠性进行验证，以保证产品质量与安全。目前，国内针对锁机构的可靠性试验主要采用人工抽检、人工试验方式进行，不仅需要大量的人力、物力支持，而且具有取样较少、循环次数不可实时、准确监控的缺点。本发明研制了一种锁机构可靠性试验装置，能够自动化地实现开锁-关锁循环，可以对循环次数进行实时、准确地监控，只需要人工更换锁机构试验件就可以增加取样数量，极大地降低试验成本，提高了试验效率。
发明内容
发明目的
本发明提供了一种锁机构可靠性试验装置，该装置不仅能够自动化地进行开锁-关锁循环，而且能够实时、准确地监测试验循环次数。该试验装置能够有效地降低机构可靠性试验成本、提高试验效率，有助于加快产品研发进程。
发明技术解决方案
为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
一种锁机构可靠性试验装置，包括试验台架，试验台架上设置有依次连接的电机、减速器、扭矩传感器和凸轮；顶轮一端通过接触副与凸轮相连，一端与下导杆相连，顶轮可以相对下导杆转动；下导杆与上导杆通过力传感器相连接，通过上导杆上下运动顶开锁机构下部的开锁装置实现开锁功能；连接在凸轮上的连接销与凸轮高点到转动中心连线成一定夹角以实现锁机构的开锁-关锁的循环运动，本角度根据上下导杆长度、不同系列锁、开关锁速率等的不同而不同。摇臂一端与连接销相连，一端与滑块相连，滑块安装在滑轨上；通过与滑块连接的钢丝绳带动锁机构上部转动到卡锁位置实现关锁功能；扭矩传感器、力传感器信号传输到信号采集处理设备。
优选的，上导杆通过试验台架上的开孔，正对着锁机构下部的开锁装置。
优选的，钢丝绳一侧连接滑块，通过引导轮转接，另一侧与锁机构上部相连。
优选的，试验台架下部安装有根横梁，减速机通过螺栓与横梁固定连接，试验台架上部平板上设有安装孔，引导轮和锁机构通过螺栓与试验台架上部平板固定连接。
优选的，电机通过法兰与减速器相连。
优选的，扭矩传感器一端与减速器输出轴相连，一端与凸轮的中心孔相连。
优选的，上导杆通过试验台架上部平板的圆形开口进行垂向定位。
优选的，滑轨架通过螺栓与试验台架横梁固定连接，滑轨通过螺钉连接固定安装在滑轨架凸缘上。
本发明的优点
本发明的优点在于：
(1)本发明提出以电机-减速器作为动力输入，一方面通过凸轮带动凸轮-顶轮-导杆运动机构运动，实现导杆上下运动，通过导杆上下运动顶开锁机构下部开锁装置实现开锁功能；一方面通过凸轮带动凸轮-摇臂-滑块-滑轨运动机构运动，实现滑块在滑轨上的直线往返运动，通过与滑块连接的钢丝绳带动锁机构上部转动到卡锁位置实现关锁功能。通过合理设置连接销与凸轮高点至转动中心连线的夹角，实现锁机构的开锁-关锁的循环运动。试验过程中只需更换试验件即可增加取样数量，减少人力、物力投入，极大地降低试验成本，提高了试验效率。
(2)本发明通过将扭矩传感器、力传感器信号传输到信号采集处理设备，经过信号处理、计算对锁机构开锁-关锁的循环次数进行实时、准确监控。很大程度地提高试验易操作性与准确性，进而有效地减少试验成本与人工成本。
附图说明
图1是本发明的一种锁机构可靠性试验装置的装配示意图。
图2是本发明的凸轮-顶轮-导杆运动机构示意图。
图3是本发明的凸轮-摇臂-滑块运动机构示意图。
图中：1-试验台架、2-电机、3-减速器、4-扭矩传感器、5-凸轮、6-连接销、7-摇臂、8-滑轨、9-滑轨支架、10-滑块、11-顶轮、12-下导杆、13-力传感器、14-上导杆、15-引导轮、16-钢丝绳、17-锁机构、18-信号采集处理设备。
具体实施方式
结合发明内容概述和附图，详细说明本发明的具体实施方式。
一种锁机构可靠性试验装置，包括试验台架1，试验台架1上设置有依次连接的电机2、减速器3、扭矩传感器4和凸轮5，其中，试验台架1下部安装有4根横梁，减速机3通过螺栓与横梁固定连接；电机2通过法兰与减速器3相连，扭矩传感器4一端与减速器3输出轴相连，一端与凸轮5的中心孔相连。顶轮11一端通过接触副与凸轮5相连，一端与下导杆12相连，顶轮11可以相对下导杆12转动；下导杆12与上导杆14通过力传感器13相连接，上导杆12通过试验台架1上的开口正对着锁机构17下部的开锁装置。凸轮5、顶轮11、下导杆12、力传感器13、上导杆14组成凸轮-顶轮-导杆运动机构。上导杆14通过试验台架1上部平板的圆形开口进行垂向定位。通过凸轮5转动带动上、下导杆作垂直上下运动，上导杆14顶开锁机构17下部的开锁装置实现开锁功能；连接在凸轮5上的连接销6与凸轮5高点到转动中心连线成一定夹角，摇臂7一端与连接销6相连，一端与滑块10相连，滑块10安装在滑轨8上；滑轨支架9通过螺栓与试验台架1横梁固定连接，滑轨8通过螺钉连接固定安装在滑轨支架9凸缘上。钢丝绳16一侧连接滑块10，通过引导轮15转接，另一侧与锁机构17上部相连。凸轮5、连接销6、摇臂7、滑轨8、滑轨支架9、滑块10、组成凸轮-摇臂-滑块运动机构。试验台架1上部平板上设有安装孔，引导轮15和锁机构17通过螺栓与试验台架1上部平板固定连接。通过凸轮5带动摇臂7转动，从而带动滑块10在滑轨8上作水平直线往返运动，通过与滑块10连接的钢丝绳16带动锁机构17上部转动到卡锁位置实现关锁功能；扭矩传感器4、力传感器13通过信号线与信号采集处理设备18相连，扭矩传感器4、力传感器13信号传输到信号采集处理设备18处理、计算以对锁机构17开锁-关锁的循环次数进行实时、准确监控。
本发明中提出一种锁机构可靠性试验装置，通过电机-减速器作为动力输入，通过凸轮连接凸轮-顶轮-导杆、凸轮-摇臂-滑块运动机构，实现锁机构开锁-关锁循环自动化。通过人工更换锁机构试验件，可以增加样本数量。通过将扭矩传感器、力传感器信号传输到信号采集处理设备进行分析处理与计算，实时准确地监测循环次数。本发明应用于锁机构可靠性试验，具有换装试验件方便、节省劳动力、自动化等优点，有效地降低试验成本，提高试验效率。

Claims (8)

1.一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：包括试验台架(1)，试验台架(1)上设置有依次连接的电机(2)、减速器(3)、扭矩传感器(4)和凸轮(5)；顶轮(11)一端通过接触副与凸轮(5)相连，一端与下导杆(12)相连，顶轮(11)可以相对下导杆(12)转动；下导杆(12)与上导杆(14)通过力传感器(13)相连接，通过上导杆(14)上下运动顶开锁机构(17)下部的开锁装置实现开锁功能；连接在凸轮(5)上的连接销(6)与凸轮(5)高点到转动中心连线成一定夹角以实现锁机构的开锁-关锁的循环运动，摇臂(7)一端与连接销(6)相连，一端与滑块(10)相连，滑块(10)安装在滑轨(8)上；通过与滑块(10)连接的钢丝绳(16)带动锁机构(17)上部转动到卡锁位置实现关锁功能；扭矩传感器(4)、力传感器(13)信号传输到信号采集处理设备(18)。
2.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：上导杆(14)通过试验台架(1)上的开孔，正对着锁机构(17)下部的开锁装置。
3.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：钢丝绳(16)一侧连接滑块(10)，通过引导轮(15)转接，另一侧与锁机构(17)上部相连。
4.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：试验台架(1)下部安装有4根横梁，减速机(3)通过螺栓与横梁固定连接，试验台架(1)上部平板上设有安装孔，引导轮(15)和锁机构(17)通过螺栓与试验台架(1)上部平板固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：电机(2)通过法兰与减速器(3)相连。
6.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：扭矩传感器(4)一端与减速器(3)输出轴相连，一端与凸轮(5)的中心孔相连。
7.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：上导杆(14)通过试验台架(1)上部平板的圆形开口进行垂向定位。
8.根据权利要求1所述的一种锁机构可靠性试验装置，其特征在于：滑轨支架(9)通过螺栓与试验台架(1)横梁固定连接，滑轨(8)通过螺钉连接固定安装在滑轨支架(9)凸缘上。
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