CN110987594B - 一种刚度测量装置的位移测量结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种刚度测量装置的位移测量结构，包括施力结构、装置基座、位移测量器，装置基座上设有通孔，通孔中放置有延长杆；待测量零件放置在装置基座的通孔上方，施力结构放置在待测量零件上方给待测量零件施力，装置基座下方设有空腔，位移测量器放置在装置基座下方的空腔用来测量延长杆的位移量，延长杆的轴线与施力结构的施力中心线一致。本发明可广泛应用于刚度测量装置中，避免因施力结构与支承结构平行度不佳导致位移延长板位移量与施力结构中心位移量不相等而造成的位移测量误差，提高位移测量结果的准确度；采用了这种位移测量结构后，通过更换施力结构与工装，即可实现准确测量不同类型弹性元件的位移量。

Description

一种刚度测量装置的位移测量结构
技术领域
本发明属于测量技术领域，涉及一种位移测量结构，特别涉及一种刚度测量装置的位移测量结构。
背景技术
刚度值可作为零件加工的参考或可作为工件性能评判的依据，是实际工程中极为重要的参数之一。在测量高准确度弹性元件的刚度值时，弹性元件的变形量较小是测量的难点，如伺服阀中弹簧管与反馈杆、箔片式空气动压轴承等变形量均为微米级，对位移测量系统的准确度要求较高，刚度测量装置因自身受力变形产生的误差将影响测量结果的准确性。
由于受刚度测量装置结构布置设计的限制，位移测量器无法测得施力结构中心点的位移量，故目前刚度测量装置制造厂家在制造高准确度刚度测量装置时，多在施力结构上安装一块位移延长板，该位移延长板与施力结构的平面平行，用于引出位移测量点，在测量时位移延长板与施力结构同步移动，理论上位移延长板的位移量与施力结构的位移量相等，但事实上由于施力横梁、力传感器、施力结构等零部件的变形，会导致施力结构与支承结构的平行度不佳，影响位移测量结果的准确度，而传统位移延长板的应用将放大这一测量误差，不利于准确测量弹性元件的位移量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种刚度测量装置的位移测量结构，实现位移测量器直接测得施力结构中心点的位移，适用于大多数刚度测量装置。
本发明的技术方案是：一种刚度测量装置的位移测量结构，包括施力结构、装置基座、位移测量器，装置基座上设有通孔，通孔中放置有延长杆；待测量零件放置在装置基座的通孔上方，施力结构放置在待测量零件上方给待测量零件施力，装置基座下方设有空腔，位移测量器放置在装置基座下方的空腔用来测量延长杆的位移量。
进一步的，延长杆的轴线与施力结构的施力中心线一致。
进一步的，还包括延长板，延长板与延长杆的下端连接，延长板位于装置基座下方的空腔内，位移测量器测量延长板的位移量。
进一步的，延长杆连接在延长板的中心点上。
进一步的，还设有支承结构，支承结构是待测量零件的安装座，支承结构与装置基座固定连接，支承结构上设有通孔，支承结构的通孔与装置基座的通孔重叠。
进一步的，支承结构的通孔位于支承结构的中心点，待测量零件安装在支承结构上时，支承结构的通孔也位于待测量零件的中心点。
进一步的，施力结构上设有力传感器。
进一步的，位移测量器的测量点位于延长杆的轴线上。
本发明的优点是：本发明可广泛应用于刚度测量装置中，避免因施力结构与支承结构平行度不佳导致位移延长板位移量与施力结构中心位移量不相等而造成的位移测量误差，提高位移测量结果的准确度；使刚度测量装置具有通用性，采用了这种位移测量结构后，通过更换施力结构与工装，即可实现准确测量不同类型弹性元件的位移量，如环形弹性元件、悬臂梁式弹性元件、柱式弹性元件等。
附图说明
图1是本发明实施例的位移测量结构示意图。
其中，1—力传感器，2—施力结构，3—支承结构，4—延长杆，5—延长板，6—装置基座，7—位移测量器，8—支承结构的通孔，9—装置基座的通孔。4和5组成T型延长结构；8和9统称为支撑结构和装置基座的中心通孔。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
一种刚度测量装置的位移测量结构，包括施力结构2、装置基座6、位移测量器7、延长板5、支承结构3，装置基座6上设有通孔9，通孔中放置有延长杆4，延长板5与延长杆4的下端连接，延长板5位于装置基座6下方的空腔内；待测量零件放置在装置基座的通孔9上方，施力结构2放置在待测量零件上方给待测量零件施力，装置基座6下方设有空腔；支承结构3是待测量零件的安装座，支承结构3与装置基座6固定连接，支承结构3上设有通孔8，支承结构的通孔8与装置基座的通孔9重叠；位移测量器7放置在装置基座6下方的空腔内并用来测量延长板5的位移量。
其中，延长杆4的轴线与施力结构2的施力中心线一致，延长杆4连接在延长板5的中心点上，支承结构的通孔8位于支承结构3的中心点，待测量零件安装在支承结构3上时，支承结构的通孔8也位于待测量零件的中心点。
施力结构2上设有力传感器1。
下面结合附图说明本发明的另一个实施例。
参阅附图1，一种刚度测量装置的位移测量结构，包括施力结构2、T型延长结构4+5、支承结构3、装置基座6，其特征在于：支承结构中心与支承结构下方的装置基座中心分别加工有通孔8+9，T型延长结构由杆4与板5组成，杆一端与施力结构中心连接，另一端穿过支承结构和装置基座的中心通孔与板连接；板的作用是降低位移测量器安装难度，若对位移测量器安装无要求，可不用板。
为了保证刚度测量装置整体的刚度，支承结构和装置基座的中心通孔直径不宜过大，应略大于杆的直径；在保证杆不会发生变形的前提下，杆的直径应尽量减小。
本发明的使用方法是：
1、先将被测件放在支承结构上；
2、将T型延长结构与施力结构中心点连接；
3、控制施力结构对被测件施力；
4、T型延长结构与施力结构同步运动，位移测量器的测量点在T型延长结构的板上；
5、利用位移测量器测得板的位移，即可得施力结构中心点的位移。

Claims (1)

1.一种刚度测量装置的位移测量结构，其特征在于，包括施力结构(2)、装置基座(6)、位移测量器(7)，装置基座(6)上设有通孔(9)，通孔中放置有延长杆(4)，延长杆(4)与施力结构(2)中心点连接；待测量零件放置在装置基座的通孔(9)上方，施力结构(2)放置在待测量零件上方给待测量零件施力，装置基座(6)下方设有空腔，位移测量器(7)放置在装置基座(6)下方的空腔用来测量延长杆(4)的位移量；
所述的延长杆(4)的轴线与施力结构(2)的施力中心线一致；
还包括延长板(5)，延长板(5)与延长杆(4)的下端连接，延长板(5)位于装置基座(6)下方的空腔内，位移测量器(7)测量延长板(5)的位移量；延长杆(4)连接在延长板(5)的中心点上；
还设有支承结构(3)，支承结构(3)是待测量零件的安装座，支承结构(3)与装置基座(6)固定连接，支承结构(3)上设有通孔(8)，支承结构的通孔(8)与装置基座的通孔(9)重叠；
支承结构的通孔(8)位于支承结构(3)的中心点，待测量零件安装在支承结构(3)上时，支承结构的通孔(8)也位于待测量零件的中心点；
施力结构(2)上设有力传感器(1)；
位移测量器(7)的测量点位于延长杆(4)的轴线上。
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