CN113532773A - 弹簧刚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧刚度测试装置，所述弹簧刚度测试装置包括固定底座、支撑架、顶板和位移测量件，所述固定底座上设有弹簧固定结构，待测试弹簧的一端可与所述弹簧固定结构连接，所述支撑架的一端与所述固定底座连接，且所述支撑架沿上下方向延伸，所述顶板连接在所述支撑架的另一端，且所述顶板相对所述支撑架在上下方向上可移动，所述待测试弹簧的另一端与所述顶板连接，所述顶板可放置配重件，所述位移测量件设于所述支撑架上，所述位移测量件可以测量出所述待测试弹簧的形变量。本发明的弹簧刚度测试装置可以避免人工测量存在的偏差，准确获取待测试弹簧的刚度。

Description

弹簧刚度测试装置

技术领域

本发明涉及弹簧刚度检测技术领域，尤其是涉及一种弹簧刚度测试装置。

背景技术

诸如弹簧减震器广泛应用于电动车、自行车、汽车等领域，经过时间的验证，弹簧减震器质量稳定可靠，目前AGV小车也在逐步使用这种弹簧减震器。但是弹簧减震器的刚度参数厂商基本都不能提供，只提供安装尺寸，这给工程技术人员选型弹簧减震器造成很大的困扰。因此有必要开发一种弹簧刚度的测量装置。

相关技术中，弹簣刚度的测量一般通过测量弹簧的拉力和变形，通过胡克定律计算得到。最简单的测量方式即是人工在弹簣上加砝码，并手工测量变形量，但由于人工测量误差大，导致测量结果不准确。

发明内容

为此，本发明的实施例提出一种弹簧刚度测试装置，所述弹簧刚度测试装置可以避免人工测量存在的偏差，准确获取待测试弹簧的刚度。

根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置包括：固定底座，所述固定底座上设有弹簧固定结构，待测试弹簧的一端可与所述弹簧固定结构连接；支撑架，所述支撑架的一端与所述固定底座连接，且所述支撑架沿上下方向延伸；顶板，所述顶板连接在所述支撑架的另一端，且所述顶板相对所述支撑架在上下方向上可移动，所述待测试弹簧的另一端与所述顶板连接，所述顶板可放置配重件；位移测量件，所述位移测量件设于所述支撑架上，所述位移测量件可以测量出所述待测试弹簧的形变量。

根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置，通过在固定底座上设有支撑架，在支撑架的顶端设置能够相对支撑架在上下方向上滑动的顶板，可以把待测试弹簧的一端与固定底座连接，把待测试弹簧的另一端与顶板连接，通过在顶板上放置配重件可以利用配重件的重量压迫顶板相对支撑架在上下方向上滑动，以压缩或拉伸待测试弹簧，在通过设于支撑架上的位移测量件精准测量待测试弹簧的形变量，该装置可以避免人工测量可能存在的偏差，且配重件可选取标准件(例如砝码)，以使待测试弹簧的形变量测量精准，进而可以结合配重件的标准重量准确计算出待测试弹簧的刚度。

在一些实施例中，所述顶板的底面设有沿上下方向延伸的限位支腿，所述限位支腿的侧面与所述支撑架的外壁相对并位于所述支撑架的外壁的外侧。

在一些实施例中，所述限位支腿与所述支撑架之间设有多个六角珠滚轮，多个所述六角珠滚轮沿所述限位支腿的长度方向间隔布置。

在一些实施例中，所述限位支腿为多个，多个所述限位支腿沿所述顶板的周向间隔布置，多个所述限位支腿可限定所述顶板相对所述支撑架在水平方向上不发生移动。

在一些实施例中，所述支撑架包括间隔布置的第一立板和第二立板，所述待测试弹簧位于所述第一立板和所述第二立板之间，所述第一立板在其宽度方向上具有相对的两个第一侧面，所述第二立板在其宽度方向上也具有相对的两个第二侧面，多个所述限位支腿中的两个分别与两个所述第一侧面相对以限制所述顶板相对所述第一立板在其宽度方向上的移动，多个所述限位支腿中的两个分别与两个所述第二侧面相对以限制所述顶板相对所述第二立板在其宽度方向上的移动。

在一些实施例中，所述第一立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上具有远离所述第二立板的第一外壁面，多个所述限位支腿中的至少一个与所述第一外壁面相对以限制所述顶板相对所述第一立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上的移动，所述第二立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上具有远离所述第一立板的第二外壁面，多个所述限位支腿中的至少一个与所述第二壁面相对以限制所述顶板相对所述第二立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上的移动。

在一些实施例中，所述弹簧刚度测试装置还包括第一加强板和第二加强板，所述第一加强板连接所述固定底座和所述第一外壁面之间，所述第二加强板连接在所述固定底座和所述第二外壁面之间。

在一些实施例中，所述弹簧刚度测试装置还包括连接杆，所述顶板的底面上设有朝向底板延伸的连接板，所述第一立板上具有沿上下方向延伸的第一滑槽，所述第二立板上具有沿上下方向延伸的第二滑槽，所述连接杆的一端配合在所述第一滑槽内，所述连接杆的另一端穿过所述连接板并配合在所述第二滑槽内，所述待测试弹簧的另一端与所述连接杆连接。

在一些实施例中，所述弹簧刚度测试装置还包括收缩杆，所述收缩板的一端与所述固定底座连接，所述收缩杆的另一端设有连接孔，所述连接杆穿过所述连接孔，所述待测试弹簧套设在所述收缩杆上，所述顶板向下移动时可压缩所述收缩杆，所述收缩杆收缩可带动所述待测试弹簧形变。

在一些实施例中，所述位移测量件为位移传感器或标尺。

附图说明

图1是根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置的局部结构爆炸图。

图3是根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置的局部结构爆炸图。

图4是根据本发明另一实施例的弹簧刚度测试装置的结构示意图。

附图标记：

弹簧刚度测试装置1；

固定底座10；收缩杆101；连接杆102；随动轴承1021；弹簧固定结构103；连接件104；

支撑架20；第一立板201；第二立板202；第一加强板203；第二加强板204；

顶板30；防护板301；限位杆302；限位支腿303；六角珠滚轮3031；连接板304；连接块305；

位移测量件40；

配重件2；

待测试弹簧3。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置1包括固定底座10、支撑架20、顶板30和位移测量件40。

具体地，如图1所示，支撑架20设于固定底座10上，且支撑架20的另一端与顶板30可滑动地连接，固定底座10上设有弹簧固定结构103，待测试弹簧3的一端与弹簧固定结构103连接，待测试弹簧3的另一端与顶板30连接，顶板30相对支撑架20在上下方向上可移动以压缩或拉伸待测试弹簧3，具体地，当需要测试支撑弹簧的刚度时，可在顶板30上放置配重件2，以利用配重件2的重量压缩待测试弹簧3，当需要测试抗拉弹簧的刚度时，可以将本装置倒置，然后在顶板30上放置配重件2(例如砝码)，利用配重件2的重量拉伸待测试弹簧3。

进一步地，伴随着配重件2的选择(增大或减小)，待测试弹簧3的形变量随之改变，而设于支撑架20上的位移测量件40可以精准测量出待测试弹簧3的形变量，由此，根据待测试弹簧3的形变量并结合配重件2的重量可以准确计算出待测试弹簧3的刚度。优选地，位移测量件40为标尺或位移传感器。

需要说明的是，相关技术中的具有较大刚度的弹簧常应用于诸如电动车、自行车和汽车等领域，但是该种类弹簧的生产厂家基本不能提供相关的刚度参数，仅提供相关的安装尺寸，而工程技术人员为了确定弹簧刚度是否满足需求，通常利用人工在弹簧上加砝码，然后手工测量弹簧的形变量，再利用胡可定律计算获得弹簧的刚度，但是，发明人发现，人工测量精度较低，且操作过程繁琐，倒置测量存在局限性和成本高的问题。、

基于上述问题，本申请提出一种可以通过增加或减小配重件2，即可通过位移测量件40直接获取待测试弹簧3的形变量的弹簧刚度测试装置1，整个过程无需人工施加外力及参与形变量的测量，避免了人工测量可能存在的偏差。

根据本发明实施例的弹簧刚度测试装置，通过在固定底座上设有支撑架，在支撑架的顶端设置能够相对支撑架在上下方向上滑动的顶板，可以把待测试弹簧的一端与固定底座连接，把待测试弹簧的另一端与顶板连接，通过在顶板上放置配重件可以利用配重件的重量压迫顶板相对支撑架在上下方向上滑动，以压缩或拉伸待测试弹簧，在通过设于支撑架上的位移测量件精准测量待测试弹簧的形变量，该装置可以避免人工测量可能存在的偏差，且配重件可选取标准件(例如砝码)，以使待测试弹簧的形变量测量精准，进而可以结合配重件的标准重量准确计算出待测试弹簧的刚度。

进一步地，如图1和图3所示，顶板30的底面上设有沿上下方向延伸的限位支腿303，限位支腿303的侧面与支撑架20的外壁商队并位于支撑架20外壁的外侧。由此，可以利用限位支腿303限制顶板30相对支撑架20在水平方向上的移动，即限位支腿303可以保证顶板30仅在上下方向上移动。

进一步地，如图3所示，限位支腿303为多个，多个限位支腿303沿顶板30的周向间隔布置，以保证限位支腿303的限位可靠性，

进一步地，如图3所示，限位支腿303与支撑架之间设有多个六角珠滚轮3031，多个六角珠滚轮3031沿限位支腿303的长度方向间隔布置。换言之，顶板30上放置配重件2后，配重件2的重量可以作为驱动力驱动顶板30移动，顶板30移动可以带动限位支腿303通过六角珠滚轮3031以滚动摩擦的形式相对支撑架20移动，降低能量损耗，保证配重件2的重力集中作用在待测试弹簧3上。

具体地，如图2所示，支撑架20包括间隔布置的第一立板201和第二立板202，待测试弹簧3位于第一立板201和述第二立板202之间，第一立板201在其宽度方向上具有相对的两个第一侧面，第二立板202在其宽度方向上具有相对的两个第二侧面，多个限位支腿303中的两个分别与两个第一侧面相对以阻止顶板30相对第一立板201在其宽度方向上的移动，多个限位支腿303中的两个分别与两个第二侧面相对以阻止顶板30相对第二立板202在其宽度方向上的移动。

进一步地，如图2和图3所示，第一立板201在第一立板201和第二立板202的排布方向上具有远离第二立板202的第一外壁面，多个限位支腿303中的至少一个与第一外壁面相对以阻止顶板30相对第一立板201在第一立板201和第二立板202的排布方向上的移动，第二立板202在第一立板201和第二立板202的排布方向上具有远离第一立板201的第二外壁面，多个限位支腿303中的至少一个与第二壁面相对以阻止顶板30相对第二立板202在第一立板201和第二立板202的排布方向上的移动。换言之，多个限位支腿303可以在第一立板201的两侧及外壁、第二立板202的两侧及外壁均进行限位，从而可以实现在水平方向上阻止顶板30相对支撑架20的移动。

进一步地，如图2所示，弹簧刚度测试装置1还包括第一加强板203和第二加强板204，第一加强板203连接固定底座10和第一外壁面之间，第二加强板204连接在固定底座10和第二外壁面之间。由此，第一加强板203和第二加强板204可增强支撑架20与固定底座10的连接紧固性，并提高弹簧刚度测试装置1的整体结构强度。

在一些实施例中，如图2和图3所示，弹簧刚度测试装置1还包括连接杆102，顶板30的底面上设有超项底板延伸的连接板304，第一立板201上具有沿上下方向延伸的第一滑槽，第二立板202上具有沿上下方向延伸的第二滑槽，连接杆102的一端配合在第一滑槽内，连接杆102的另一端穿过连接板304并配合在第二滑槽内，待测试弹簧3的另一端与连接杆102连接。

进一步地，连接板304为两个，两个连接板304在第一立板201和第二立板202的排布方向上间隔布置，两个连接板304之间还设有连接块305，以用于增强连接板304的稳定性。

可以理解的是，在传动过程中，顶板30受配重件2压迫移动可带动连接板304移动，连接板304可带动连接杆102移动以压缩或拉伸待测试弹簧3，而第一滑槽和第二滑槽可以限制连接杆102在上下方向上移动，避免待测试弹簧3出现摆动现象，保证待测试弹簧3的形变量精确。进一步地，连接杆102的两端可以设置随动轴承1021，以利用随动轴承1021减小连接杆102与滑槽之间的摩擦力。

另外，需要说明的是，本申请实施例的弹簧刚度测试装置1在对支撑弹簧进行测试时，可沿正方向放置弹簧刚度测试装置1(顶板30位于固定底座10的上方，参考图1-图3)，然后在顶板30上放置配重件2，利用配重件2的重力压迫顶板30向下移动以压缩支撑弹簧。如图1所示，在该应用环境下，还可以在顶板30上方设置防护板301，在防护板301和顶板30之间通过限位杆302连接，由此，防护板301、限位杆302和顶板30可以构成具有保护性的收容空间，放置在该收入空间内的配中件不会出现滑脱问题。

进一步地，在对抗拉弹簧进行测试时，可沿反方向放置弹簧刚度测试装置1(顶板30位于固定底座10的下方，参考图4)，然后在顶板30上悬挂配重件2，利用配重件2的重力驱动顶板30向下移动以拉伸抗拉弹簧。

可以理解的是，在对支撑弹簧进行测试时，为避免支撑弹簧在压缩过程中出现摆动现象，可以在固定底座10上设置收缩杆101，待测试弹簧3套设在收缩杆101上，收缩杆101的另一端设置连接孔，连接杆102的另一端穿过连接孔，则顶板30上下移动可压缩收缩杆101，收缩杆101收缩可带动待测试弹簧3收缩。

具体的，如图2所示，收缩杆101包括第一连杆和第二连杆，第一连杆与固定底座10连接，第二连杆与第一连杆可滑动地连接，第二连杆的顶端设置连接孔，且第二连杆的周面上设有止位片，顶板30通过连接板304、连接杆102带动第二连杆向下移动时，止位片可止抵待测试弹簧3的上端以压缩待测试弹簧3。

进一步地，如图2所示，弹簧固定结构103为两个间隔开的固定板，第一连杆的另一端位于两个固定板之间，且第一连杆可通过贯穿固定板和第一连杆的连接件104连接。

纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种弹簧刚度测试装置，其特征在于，包括：

固定底座，所述固定底座上设有弹簧固定结构，待测试弹簧的一端可与所述弹簧固定结构连接；

支撑架，所述支撑架的一端与所述固定底座连接，且所述支撑架沿上下方向延伸；

顶板，所述顶板连接在所述支撑架的另一端，且所述顶板相对所述支撑架在上下方向上可移动，所述待测试弹簧的另一端与所述顶板连接，所述顶板可放置配重件；

位移测量件，所述位移测量件设于所述支撑架上，所述位移测量件可以测量出所述待测试弹簧的形变量。

2.根据权利要求1所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述顶板的底面设有沿上下方向延伸的限位支腿，所述限位支腿的侧面与所述支撑架的外壁相对并位于所述支撑架的外壁的外侧。

3.根据权利要求2所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述限位支腿与所述支撑架之间设有多个六角珠滚轮，多个所述六角珠滚轮沿所述限位支腿的长度方向间隔布置。

4.根据权利要求2所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述限位支腿为多个，多个所述限位支腿沿所述顶板的周向间隔布置，多个所述限位支腿可限定所述顶板相对所述支撑架在水平方向上不发生移动。

5.根据权利要求4所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述支撑架包括间隔布置的第一立板和第二立板，所述待测试弹簧位于所述第一立板和所述第二立板之间，所述第一立板在其宽度方向上具有相对的两个第一侧面，所述第二立板在其宽度方向上也具有相对的两个第二侧面，多个所述限位支腿中的两个分别与两个所述第一侧面相对以限制所述顶板相对所述第一立板在其宽度方向上的移动，多个所述限位支腿中的两个分别与两个所述第二侧面相对以限制所述顶板相对所述第二立板在其宽度方向上的移动。

6.根据权利要求5所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述第一立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上具有远离所述第二立板的第一外壁面，多个所述限位支腿中的至少一个与所述第一外壁面相对以限制所述顶板相对所述第一立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上的移动，所述第二立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上具有远离所述第一立板的第二外壁面，多个所述限位支腿中的至少一个与所述第二壁面相对以限制所述顶板相对所述第二立板在所述第一立板和所述第二立板的排布方向上的移动。

7.根据权利要求6所述弹簧刚度测试装置，其特征在于，还包括第一加强板和第二加强板，所述第一加强板连接所述固定底座和所述第一外壁面之间，所述第二加强板连接在所述固定底座和所述第二外壁面之间。

8.根据权利要求5所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，还包括连接杆，所述顶板的底面上设有朝向底板延伸的连接板，所述第一立板上具有沿上下方向延伸的第一滑槽，所述第二立板上具有沿上下方向延伸的第二滑槽，所述连接杆的一端配合在所述第一滑槽内，所述连接杆的另一端穿过所述连接板并配合在所述第二滑槽内，所述待测试弹簧的另一端与所述连接杆连接。

9.根据权利要求8所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，还包括收缩杆，所述收缩板的一端与所述固定底座连接，所述收缩杆的另一端设有连接孔，所述连接杆穿过所述连接孔，所述待测试弹簧套设在所述收缩杆上，所述顶板向下移动时可压缩所述收缩杆，所述收缩杆收缩可带动所述待测试弹簧形变。

10.根据权利要求1所述的弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述位移测量件为位移传感器或标尺。

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