CN203275068U - 一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置 - Google Patents

Abstract

一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置，包括机架、铁磁体、气浮垫、电磁铁和力传感器，所述无摩擦气缸的无杆腔侧固定在机架上，所述无摩擦气缸的活塞杆呈向上布置，所述铁磁体套装在所述活塞杆的上端，所述气浮垫安装在升降机构上且与所述铁磁体同心，所述气浮垫位于所述铁磁体上且两者之间气浮式连接，所述升降机构安装在机架上，所述电磁铁与力传感器连接，所述力传感器与所述升降机构连接，所述电磁铁与所述铁磁体正对，所述升降机构上设有气浮垫供气口，所述支架上设有无摩擦气缸的进气孔。本实用新型的力加载机构与活塞杆不直接接触、动态测量、检测精度高、操作方便。

Description

一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种无摩擦气缸测试领域，尤其是一种无摩擦气缸抗弯能力检测领域。

背景技术

随着现代工业及高科技的飞速发展，气体润滑轴承技术得到广泛应用，它是用气体代替油作为润滑剂，在轴与轴承套之间构成气膜，使活动面和静止面避免直接接触的理想的支承元件。

气体润滑技术在实现零摩擦气缸上也得到应用，缸筒与活塞之间留有极小的间隙，并在活塞径向上设置匀分布的节流孔，采用气缸自身容腔中的压缩空气作为润滑剂，将气体引入间隙中，使活塞在气缸中处于完全悬浮状态，活塞和缸筒彼此不接触，从而消除了气缸结构中活塞与缸筒之间的摩擦力。

活塞杆一端承受一定的径向载荷，会产生弯矩从而直接影响活塞和缸筒之间气膜的形成，当载荷达到一定程度时，会使活塞卡死在缸筒内。不同应用领域对无摩擦气缸活塞的抗弯能力要求不同，因此对无摩擦气缸的抗弯能力进行测试是不可缺少的，若直接在活塞杆末端加一个径向载荷，只能测试无摩擦气缸处于静态时候的抗弯能力，实际上活塞位于缸筒内任何一个位置时的抗弯能力是不一样的，且在工程实际运用过程中无摩擦气缸是处于动态运动的，目前行业内没有一种操作方便的、检验精度高的测试标准和测试仪器。

发明内容

为了克服现有技术中无法有效测试出无摩擦气缸活塞位于缸筒内不同位置时的抗弯能力的不足，本实用新型提供一种力加载机构与活塞杆不直接接触、动态测量、检测精度高、操作方便的无摩擦气缸抗弯能力测试装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置，所述抗弯能力测试装置包括机架、铁磁体、气浮垫、电磁铁和力传感器，所述无摩擦气缸的无杆腔侧固定在机架上，所述无摩擦气缸的活塞杆呈向上布置，所述铁磁体套装在所述活塞杆的上端，所述气浮垫安装在升降机构上且与所述铁磁体同心，所述气浮垫位于所述铁磁体上且两者之间气浮式连接，所述升降机构安装在机架上，所述电磁铁与力传感器连接，所述力传感器与所述升降机构连接，所述电磁铁与所述铁磁体正对，所述升降机构上设有气浮垫供气口，所述支架上设有无摩擦气缸的进气孔。

进一步，所述机架包括底座和两个支架，所述升降机构包括移动横梁、滚珠丝杠、丝杠螺母座、直线导轨和直线导轨座，所述两个支架竖直固定在底座上，所述滚珠丝杠两端通过轴承座固定在其中一个支架上，所述直线导轨通过固定座安装在另一个支架上，所述移动横梁一端与滚珠丝杠螺母座连接，所述丝杠螺母座套装在所述滚珠丝杠上，所述移动移动横梁的另一端与所述直线导轨座连接，所述直线导轨座套装在所述直线导轨上，电机通过联轴器与滚珠丝杆连接；所述移动横梁上开有气浮垫供气口，所述底座上开有无摩擦气缸的进气孔。当然，也可以选用其他的升降机构来实现。

更进一步，所述电磁铁与用以通过调整电流大小改变电磁力的电磁力调节模块连接。

所述铁磁体为生铁头。也可以采用其他能够被磁铁所吸住的铁磁体。

本实用新型的技术构思为：移动横梁上安装有气浮垫，安装在活塞杆上端的铁磁体与气浮垫之间通过气体润滑，相对运动时不存在摩擦力，滚珠丝杠带动移动横梁上下移动，控制气浮垫的位置，气缸通气后活塞在缸筒内可达到悬浮状态。带线圈的电磁铁通过连接件与移动横梁固定，通入电流时产生沿活塞杆径向方向的电磁力作用在铁磁体上，转动无摩擦气缸的活塞杆，调节电磁铁通入电流的大小，由于活塞与缸筒之间通过气体润滑只存在空气阻力，但是当作用在活塞杆末端的电磁力不断增加，达到极限时活塞卡停在缸筒内并记录下此时力传感器的数值与活塞所处的位置，可得到活塞位于当前位置所允许的最大弯矩。

本方案利用了磁力原理来实现，所述铁磁体是指在磁场作用下产生与外磁场相同的强烈的附加磁场的物质，所述铁磁体包括铁钴镍等，其能够被电磁铁产生的磁力后吸引，所述带线圈的电磁铁能够通过改变通入电流的大小来改变磁力的大小。

此测试装置仅适用于铝合金材料等不受电磁铁影响的气浮无摩擦气缸。

本实用新型的有益效果主要表现在：动态测量、检测精度高、操作方便。

附图说明

图1是无摩擦气缸抗弯能力测试装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置，所述抗弯能力测试装置包括机架、铁磁体10、气浮垫11、电磁铁19和力传感器18，所述无摩擦气缸的无杆腔侧固定在机架上，所述无摩擦气缸的活塞杆呈向上布置，所述铁磁体10套装在所述活塞杆的上端，所述气浮垫11安装在升降机构上且与所述铁磁体10同心，所述气浮垫11位于所述铁磁体10上且两者之间气浮式连接，所述升降机构安装在机架上，所述电磁铁19与力传感器18连接，所述力传感器18与所述升降机构连接，所述电磁铁19与所述铁磁体10正对，所述升降机构上设有气浮垫供气口，所述支架上设有无摩擦气缸的进气孔。

所述铁磁体10为生铁头。也可以采用其他能够被磁铁所吸住的铁磁体。

本实施例的无摩擦气缸抗弯能力测试装置，包括气浮垫11、移动横梁15、电磁铁19、力传感器18、生铁头、滚珠丝杠8、直线导轨14、支架9、底座20、电机1、联轴器2和轴承座13。

所述无摩擦气缸活塞杆向上固定在底座20的中心，所述生铁头套装在无摩擦气缸活塞杆7的末端，所述气浮垫11安装在移动横梁15的中心且与生铁头10同心，所述电磁铁19后安装有力传感器18并通过连接件17与移动横梁15固定，所述电磁铁19产生沿活塞杆7径向的力且作用在生铁头上。所述底座20上有无摩擦气缸的进气孔3，所述移动横梁15上有气浮垫供气口。

所述支架9有两个且竖直固定在底座20上，所述滚珠丝杠8两端通过轴承座13固定在支架9上，所述直线导轨14通过固定座4安装在另一个支架上，所述移动横梁15两端分别通过滚珠丝杠螺母座12和直线导轨座16与滚珠丝杆和直线导轨固定，所述电机1通过联轴器2与滚珠丝杆连接。

调整移动横梁15所处的位置，然后分别给气浮垫11和无摩擦气缸供气，活塞杆7与气浮垫之间产生相互的作用力使得活塞6处于平衡状态，气浮垫11与生铁头之间通过气体润滑不存在摩擦力，旋转活塞杆7使其以一定速度转动，给电磁铁19供电并持续增加电流，作用在生铁头上的电磁力不断增大，当达到极限时活塞6卡停在缸筒5内并记录下此时力传感器的数值，再根据活塞6所处的位置可准确计算出此时作用在活塞杆上的弯矩大小。

本实施例的测试装置仅适用于铝合金材料等不受电磁铁影响的气浮无摩擦气缸。

Claims (4)

1.一种无摩擦气缸抗弯能力测试装置，其特征在于：所述抗弯能力测试装置包括机架、铁磁体、气浮垫、电磁铁和力传感器，所述无摩擦气缸的无杆腔侧固定在机架上，所述无摩擦气缸的活塞杆呈向上布置，所述铁磁体套装在所述活塞杆的上端，所述气浮垫安装在升降机构上且与所述铁磁体同心，所述气浮垫位于所述铁磁体上且两者之间气浮式连接，所述升降机构安装在机架上，所述电磁铁与力传感器连接，所述力传感器与所述升降机构连接，所述电磁铁与所述铁磁体正对，所述升降机构上设有气浮垫供气口，所述支架上设有无摩擦气缸的进气孔。

2.如权利要求1所述的无摩擦气缸抗弯能力测试装置，其特征在于：所述机架包括底座和两个支架，所述升降机构包括移动横梁、滚珠丝杠、丝杠螺母座、直线导轨和直线导轨座，所述两个支架竖直固定在底座上，所述滚珠丝杠两端通过轴承座固定在其中一个支架上，所述直线导轨通过固定座安装在另一个支架上，所述移动横梁一端与滚珠丝杠螺母座连接，所述丝杠螺母座套装在所述滚珠丝杠上，所述移动移动横梁的另一端与所述直线导轨座连接，所述直线导轨座套装在所述直线导轨上，电机通过联轴器与滚珠丝杆连接；所述移动横梁上开有气浮垫供气口，所述底座上开有无摩擦气缸的进气孔。

3.如权利要求1或2所述的无摩擦气缸抗弯能力测试装置，其特征在于：所述电磁铁与用以通过调整电流大小改变电磁力的电磁力调节模块连接。

4.权利要求1或2所述的无摩擦气缸抗弯能力测试装置，其特征在于：所述铁磁体为生铁头。