CN110057516A - 一种细长杆件弹性刚度测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细长杆件弹性刚度测试装置，包括：底座、磁力表座、左支架、右支架、电磁激振器和数据传感器，所述细长杆件末端固定在左支架上，且细长杆件前端指向右支架，所述磁力表座设置在底座上，所述磁力表座上设置有向上延伸至细长杆件下方的磁力表座支架，所述电磁激振器设置在磁力表座支架上并指向细长杆件，所述细长杆件前端下方设置有重块，所述数据传感器设置在定位板上并指向定位板细长杆件前端顶部。通过上述方式，本发明所述的细长杆件弹性刚度测试装置，数据传感器收集细长杆件的振动测量数据，测量数据经过数据放大器和数据转换装置的放大及转换后输入计算机，从而得到刚度测量数据，提升了数据的准确度。

Description

一种细长杆件弹性刚度测试装置
技术领域
本发明涉及弹性元件刚度检测技术领域，特别是涉及一种细长杆件弹性刚度测试装置。
背景技术
精密弹性元件对力度变化的反应灵敏，在航天、航海、航空领域常用的控制器件中广泛地使用精密弹性元件作为力敏单元，从而获得反馈信号。其中，细长杆件类弹性元件的刚度参数对控制器件、导航器件等相关部件的性能影响很大。
因此，在加工过程中不仅对细长杆件类弹性元件的尺寸精度和几何形状精度提出很高的要求，而且对其刚度特性也提出了一定的要求。由于这类弹性元件的刚度测量要求很高，而传统的刚度测量方法是静态测试法，静态测试法无法反映出弹性元件在工作状态时的刚度，误差大，工作效率低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种细长杆件弹性刚度测试装置，通过测量弹性元件振动过程中的动态参数获得弹性元件刚度值的大小，减少误差，提升工作效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种细长杆件弹性刚度测试装置，包括：底座、磁力表座、左支架、右支架、电磁激振器和数据传感器，所述左支架和右支架间隔设置在底座上，所述细长杆件末端固定在左支架上，且细长杆件前端指向右支架，所述磁力表座设置在底座上，所述磁力表座上设置有向上延伸至细长杆件下方的磁力表座支架，所述电磁激振器设置在磁力表座支架上并指向细长杆件，所述细长杆件前端下方设置有重块，所述右支架上设置有延伸至细长杆件前端上方的定位板，所述数据传感器设置在定位板上并指向定位板细长杆件前端顶部。
在本发明一个较佳实施例中，所述左支架和右支架分别采用第一螺栓固定在底座上。
在本发明一个较佳实施例中，所述底座底部设置有与第一螺栓对应的腰孔或者滑槽。
在本发明一个较佳实施例中，所述细长杆件与底座表面相平行，所述定位板与右支架之间设置有数块垫板，所述定位板上设置有贯穿垫板而与右支架相连接的第二螺栓。
在本发明一个较佳实施例中，所述电磁激振器指向细长杆件的四分之一长度位置。
在本发明一个较佳实施例中，所述左支架中横向设置有嵌套，所述细长杆件的末端位于嵌套中，所述左支架上设置有向下延伸至嵌套中对细长杆件进行压固的螺钉。
在本发明一个较佳实施例中，所述左支架中横向设置有与嵌套对应的通孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述数据传感器为差动螺管型电感式位移传感器，检测位移范围0.01μm～40mm。
在本发明一个较佳实施例中，还包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器、功率放大器和电磁激振器依次串联形成激振电路。
在本发明一个较佳实施例中，还包括数据放大器、数据转换装置和计算机，所述数据传感器、数据放大器、数据转换装置和计算机依次串联形成数据采集电路。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种细长杆件弹性刚度测试装置，当电磁激振器给予被测的细长杆件一个激振力后，细长杆件随着振动，数据传感器收集细长杆件的振动测量数据，测量数据经过数据放大器和数据转换装置的放大及转换后输入计算机，从而得到相应的刚度测量数据，与静态测试法相比，刚度测量数据更加准确和真实，而且工作效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
图1是本发明一种细长杆件弹性刚度测试装置一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明一种细长杆件弹性刚度测试装置中激振电路一较佳实施例的结构示意图；
图3本发明一种细长杆件弹性刚度测试装置中数据采集电路一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～图3，本发明实施例包括：
如图1所示的细长杆件弹性刚度测试装置，包括：底座1、磁力表座2、左支架3、右支架12、电磁激振器5和数据传感器8，所述左支架3和右支架12间隔设置在底座1上，所述左支架3和右支架 12分别采用第一螺栓13固定在底座1上，结构牢固，所述底座1底部设置有与第一螺栓13对应的腰孔或者滑槽，方便进行左支架3和右支架12之间的间距调节，对细长杆件7的长度适应性更好。
所述细长杆件7末端固定在左支架3上，且细长杆件7前端指向右支架12，确保细长杆件7与底座1表面相平行，所述左支架3中横向设置有嵌套，所述细长杆件7的末端位于嵌套中，所述左支架3 上设置有向下延伸至嵌套中对细长杆件7进行压固的螺钉6，结构稳定，所述左支架3中横向设置有与嵌套对应的通孔，方便进行嵌套的安装和更换，嵌套内孔与细长杆件7外圆对应，不同外圆的细长杆件 7，需要配备不同的嵌套，无需更换左支架3，降低了设备的成本。
所述磁力表座2设置在底座1上，所述磁力表座2上设置有向上延伸至细长杆件7下方的磁力表座支架4，所述电磁激振器5设置在磁力表座支架4上并指向细长杆件7，磁力表座支架4采用万向杆结构，调节灵活。
如图2所示，信号发生器15、功率放大器14和电磁激振器5依次串联形成激振电路，信号发生器15通过功率放大器14进行电磁激振器5的控制，使得电磁激振器5给予被测的细长杆件激振力，细长杆件7随着产生振动。所述电磁激振器5指向细长杆件7的四分之一长度位置，确保了振动的幅度。
所述细长杆件7前端下方设置有重块11，所述右支架12上设置有延伸至细长杆件7前端上方的定位板10，所述数据传感器8设置在定位板10上并指向定位板细长杆件7前端顶部，与重块11的位置对应，所述数据传感器8为差动螺管型电感式位移传感器，根据细长杆件7的情况，本实施例中调整检测距离为5mm，就可以感应细长杆件7的振动情况。
所述定位板3与右支架12之间设置有数块垫板，所述定位板上设置有贯穿垫板而与右支架12相连接的第二螺栓9，结构牢固，通过调节垫板的数量，改变数据传感器8与细长杆件7的间距，调整灵活，工作效率高。
如图3所示，数据传感器8、数据放大器16、数据转换装置17 和计算机18依次串联形成数据采集电路，数据传感器8得到的测量数据经过数据放大器16和数据转换装置17的放大及转换后输入计算机18，利用下列公式，得到相应的刚度测量数据，也即是刚度值k，具体如下：
系统固有频率为ωn，ωn为系统固有频率(Hz)， L为悬臂梁的长度(cm)，本实施例中就是细长杆件7的长度，E为材料弹性系数(kg/cm2)，A为悬臂梁的横截面积(cm2)，ρ为材料比重(kg/cm3)，I为梁截面弯曲惯性矩(cm4)；
m为重块质量(kg)，m杆为被测量细长杆件的质量(kg)，ωn为系统固有频率(Hz)。
综上所述，本发明指出的一种细长杆件弹性刚度测试装置，摒弃了传统的静态测试法，测量时对细长弹性杆件进行激振，通过测量弹性元件振动过程中的动态参数获得弹性元件刚度值的大小，提升了刚度测量数据的精度和工作效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种细长杆件弹性刚度测试装置，用于细长杆件的弹性刚度测试，其特征在于，包括：底座、磁力表座、左支架、右支架、电磁激振器和数据传感器，所述左支架和右支架间隔设置在底座上，所述细长杆件末端固定在左支架上，且细长杆件前端指向右支架，所述磁力表座设置在底座上，所述磁力表座上设置有向上延伸至细长杆件下方的磁力表座支架，所述电磁激振器设置在磁力表座支架上并指向细长杆件，所述细长杆件前端下方设置有重块，所述右支架上设置有延伸至细长杆件前端上方的定位板，所述数据传感器设置在定位板上并指向定位板细长杆件前端顶部。
2.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述左支架和右支架分别采用第一螺栓固定在底座上。
3.根据权利要求2所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述底座底部设置有与第一螺栓对应的腰孔或者滑槽。
4.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述细长杆件与底座表面相平行，所述定位板与右支架之间设置有数块垫板，所述定位板上设置有贯穿垫板而与右支架相连接的第二螺栓。
5.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述电磁激振器指向细长杆件的四分之一长度位置。
6.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述左支架中横向设置有嵌套，所述细长杆件的末端位于嵌套中，所述左支架上设置有向下延伸至嵌套中对细长杆件进行压固的螺钉。
7.根据权利要求6所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述左支架中横向设置有与嵌套对应的通孔。
8.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，所述数据传感器为差动螺管型电感式位移传感器，检测位移范围0.01μm～40mm。
9.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，还包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器、功率放大器和电磁激振器依次串联形成激振电路。
10.根据权利要求1所述的细长杆件弹性刚度测试装置，其特征在于，还包括数据放大器、数据转换装置和计算机，所述数据传感器、数据放大器、数据转换装置和计算机依次串联形成数据采集电路。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080216585A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-11 Cipra Dale O Constant moment testing device for elongated members
CN101907605A (zh) * 2010-06-22 2010-12-08 昆明理工大学 动态响应检测金属板材自冲铆接头疲劳损伤程度的方法
CN202049644U (zh) * 2011-01-27 2011-11-23 湖州师范学院 一种受迫振动演示装置
CN202362199U (zh) * 2011-12-13 2012-08-01 河海大学 构件疲劳强度测定装置
CN103389195A (zh) * 2013-08-02 2013-11-13 北京航空航天大学 一种用于模态测试中的无附加刚度的激振杆
CN104500632A (zh) * 2014-12-02 2015-04-08 华北水利水电大学 用于结构模型减振试验的调谐质量阻尼器及设计方法
CN105547718A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 哈尔滨工程大学 一种基于磁流变弹性体的梁结构边界约束刚度调节试验系统及其试验方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080216585A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-11 Cipra Dale O Constant moment testing device for elongated members
CN101907605A (zh) * 2010-06-22 2010-12-08 昆明理工大学 动态响应检测金属板材自冲铆接头疲劳损伤程度的方法
CN202049644U (zh) * 2011-01-27 2011-11-23 湖州师范学院 一种受迫振动演示装置
CN202362199U (zh) * 2011-12-13 2012-08-01 河海大学 构件疲劳强度测定装置
CN103389195A (zh) * 2013-08-02 2013-11-13 北京航空航天大学 一种用于模态测试中的无附加刚度的激振杆
CN104500632A (zh) * 2014-12-02 2015-04-08 华北水利水电大学 用于结构模型减振试验的调谐质量阻尼器及设计方法
CN105547718A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 哈尔滨工程大学 一种基于磁流变弹性体的梁结构边界约束刚度调节试验系统及其试验方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卢坤宙: "基于动态测试的精密弹性元件刚度测量方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

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