CN216645657U - 一种拉力传感器测试机的反力装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种拉力传感器测试机的反力装置，包括交错布置的上支架和下支架，上支架的下支架顶板设置了下关节轴承球头座、下关节轴承球头和下球头套用于限位和固定拉力传感器的下端；下支架的上支架顶板设置了上关节轴承球头座、上关节轴承球头和上球头套固定拉力传感器的上端；本实用新型通过上、下两个球头固定拉力传感器后，可将施于上支架顶板上的压向力转化为拉力传感器两端的拉向力，又通过上下两关节轴承球头座和关节轴承球头之间的配合对心以保证施予拉力传感器上的力的方向和大小一致，从而实现拉力传感器的测试。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及力值的测试装置领域，具体是一种拉力传感器测试机的反力装置。
【背景技术】
力标准机根据其力产生原理可分为四类：静重式力标准机、杠杆式力标准机、液压式力标准机、叠加式力标准机。力标准机可以产生标准力值，用于检定、校准测力仪或传感器等仪器。目前，大力值量程的力标准机大部分是压向的，无法直接检测大力值的拉力传感器。而大力值的拉力传感器通常体积大、重量重、搬运困难，这对传感器的检测带来了极大困难。而对于一些小力值的拉力传感器在力标准机、疲劳试验机上检测时，同样需要辅助机构将压向力转化为拉向力。并且，在压向力转化为拉向力的装置结构中，如何保证力的方向和大小一致成为辅助装置的关键。所以，针对以上难题，亟需设计辅助机构进行解决。
如图1所示，为现有一种拉力传感器的结构示意图，其一端为螺接头，另一端具有径向台阶面，因此在辅助装置的设计时，应考虑到拉力传感器两端的固定。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种拉力传感器测试机的反力装置，可将压向力转化为拉向力，并保证力的方向和大小一致，且适用于一端为螺接头，另一端具有径向台阶面的拉力传感器的测试。
本实用新型是这样实现的：一种拉力传感器测试机的反力装置，包括上支架和下支架；
所述上支架包括上支架顶板、上支架底板、上支架立柱、下关节轴承球头座、下关节轴承球头以及下球头套；所述上支架立柱的两端分别固定连接于所述上支架顶板和所述上支架底板，所述下关节轴承球头座设在所述上支架底板的下表面，所述下关节轴承球头设在所述下关节轴承球头座内并具有一下对心孔，所述拉力传感器下端突设于所述下对心孔外，并通过一径向台阶面与所述下球头套的下表面形成平面配合，且所述下球头套的上表面与所述下关节轴承球头的下表面形成平面配合；
所述下支架包括下支架顶板、下支架底板、下支架立柱、上关节轴承球头座、上关节轴承球头以及上球头套；所述下支架立柱的两端分别固定连接于所述下支架顶板和所述下支架底板，所述上关节轴承球头座设在所述下支架顶板的上表面，所述上关节轴承球头设在所述上关节轴承球头座内并具有一上对心孔，所述拉力传感器上端突设于所述上对心孔外并与所述球头套形成螺纹连接，且所述上球头套的下表面与所述上关节轴承球头的上表面形成平面配合；
其中，所述下支架顶板位于所述上支架顶板和所述上支架底板之间，所述上支架底板位于所述下支架顶板和所述下支架底板之间。
进一步的，还包括辅助安装机构；所述辅助安装机构包括油缸支撑组件和油缸控制系统；所述油缸支撑组件为复数个，均匀布设在所述上支架底板与所述下支架底板之间。
进一步的，所述油缸支撑组件进一步包括油缸、推力关节轴承球座和推力关节轴承球头；所述油缸设在所述下支架底板上；所述推力关节轴承球座设在上支架底板的底部，所述推力关节轴承球头设在所述推力关节轴承球座内并连接所述油缸的活塞杆。
进一步的，所述上支架顶板、所述上支架底板以及所述下支架顶板三者的横截面均为带倒角的等边三角形结构；所述下支架底板的横截面则为圆形结构；所述上支架顶板和所述上支架底板的边角方向对应一致布置，并与所述下支架顶板的边角方向相错开；各上支架立柱可以设置在所述上支架顶板、所述上支架底板的角部，各下支架立柱则可以设在所述下支架顶板的角部。
进一步的，所述下关节轴承球头和所述上关节轴承球头的大小均对应拉力传感器的规格设置，且所述下关节轴承球头座为可拆卸地连接在所述上支架底板的上表面并与所述下关节轴承球头匹配；所述上关节轴承球头座为可拆卸地连接在所述下支架顶板的下表面并与所述上关节轴承球头匹配。
本实用新型的优点在于：本实用新型的反力装置设置了交错布置的下支架和上支架，将下支架底板对中放置在力标准机或者疲劳试验机的工作平台上，对上支架的顶板施以压力，上支架具有整体下移的趋势，由于下支架不动，其下支架顶板将传感器的上端固定不动，上支架的底板则将压力传递至传感器的下端而产生向下的拉力，从而实现了将压向力转化为拉向力，即可实现传感器的拉力测试。另外还在下支架的顶板和上支架的底板分别设置一关节轴承球头座，在两个关节轴承球头座的中心处分别放入一关节轴承球头对传感器两端进行限位，即可通过关节轴承球头与关节轴承球头座之间的自动对心作用，来实现传感器两端受力方式的调整，从而保证传递至传感器上各处的拉力的方向和大小一致，大大提高了力值传递的精度。并且，本装置将关节轴承球头座设置为可拆卸安装方式，从而可以匹配多种大小的球头，从而可以适配多种规格的力传感器，使该反力装置具有较强的通用性。另外，本实用新型的反力装置还设置了辅助安装机构，即可通过辅助安装机构的升降作用来实现下支架和上支架的安装。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型反力装置所涉及的现有拉力传感器的结构示意图。
图2是本实用新型反力装置的整体结构示意图。
图3是本实用新型反力装置的俯视结构示意图。
图4是本实用新型反力装置的纵向结构剖视示意图。
图5是图4中的A部放大图。
图6是本实用新型反力装置中关节轴承球头与球座配合状态的立体剖视示意图。
图7是本实用新型反力装置处于测试状态时的纵向结构剖视示意图。
【具体实施方式】
本实用新型实施例通过提供一种拉力传感器测试机的反力装置，可将压向力转化为拉向力，并保证力的方向和大小一致。
本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过设计反力装置将压力测试机的压力转换为拉力，从而可通过压力测试机实现拉力传感器的拉力测试。反力装置设置了交错布置的下支架和上支架，将下支架底板对中放置在力标准机或者疲劳试验机的工作平台上，对上支架的顶板施以压力，上支架具有整体下移的趋势，由于下支架不动，其下支架顶板将传感器的上端固定不动，上支架的底板则将压力传递至传感器的下端而产生向下的拉力，从而实现了将压向力转化为拉向力，即可实现传感器的拉力测试。另外还在下支架的顶板和上支架的底板分别设置一关节轴承球头座，在两个关节轴承球头座的中心处分别放入一关节轴承球头对传感器两端进行限位，即可通过关节轴承球头与关节轴承球头座之间的自动对心作用，来实现传感器两端受力方式的调整，从而保证传递至传感器上各处的拉力的方向和大小一致，大大提高了力值传递的精度。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
请参阅图2至图7所示，本实用新型的测试拉力传感器的反力装置100，包括上支架1和下支架2；
所述上支架1包括上支架顶板11、上支架底板12、上支架立柱13、下关节轴承球头座14、下关节轴承球头15以及下球头套16；所述上支架立柱 13的两端分别固定连接于所述上支架顶板11和所述上支架底板12，所述下关节轴承球头座14设在所述上支架底板12的下表面，所述下关节轴承球头 15设在所述下关节轴承球头座14内并具有一下对心孔151，所述拉力传感器200下端突设于所述下对心孔151外，并通过一径向台阶面201与所述下球头套16的下表面161形成平面配合，且所述下球头套16的上表面162 与所述下关节轴承球头15的下表面152形成平面配合；
所述下支架2包括下支架顶板21、下支架底板22、下支架立柱23、上关节轴承球头座24、上关节轴承球头25以及上球头套26；所述下支架立柱 22的两端分别固定连接于所述下支架顶板21和所述下支架底板22，所述上关节轴承球头座24设在所述下支架顶板21的下表面，所述上关节轴承球头 25设在所述上关节轴承球头座24内并具有一上对心孔251，所述拉力传感器200上端突设于所述上对心孔251外与所述上球头套26形成螺纹连接，且所述上球头套26的下表面与所述上关节轴承球头25的上表面252形成平面配合；
其中，所述下支架顶板21位于所述上支架顶板11和所述上支架底板 12之间，所述上支架底板12位于所述下支架顶板21和所述下支架底板22 之间，从而使上支架1和下支架2形成交错布置。
有了下球头套16和上球头套26的设置，可以实现图1中具有特殊结构拉力传感器200两端的固定。
进一步的，作为上述实施例更为具体或更优的实现方式，本实用新型还可包括辅助安装机构3。
所述辅助安装机构3包括油缸支撑组件31和油缸控制系统；所述油缸支撑组件31为复数个，均匀布设在所述上支架底板12与所述下支架底板 22之间。
所述油缸支撑组件31进一步包括油缸311、推力关节轴承球座312和推力关节轴承球头313；所述油缸311设在所述下支架底板22上；所述推力关节轴承球座312设在上支架底板12的底部，所述推力关节轴承球头313 设在所述推力关节轴承球座312内并连接所述油缸311的活塞杆3112。
所述上支架顶板11、所述上支架底板12以及所述下支架顶板21三者的横截面均为带倒角的等边三角形结构，所述下支架底板22的横截面则为圆形结构；所述上支架顶板11和所述上支架底板12的边角方向对应一致布置，并与所述下支架顶板21的边角方向相错开。如此，各上支架立柱13 可以设置在所述上支架顶板11、所述上支架底板12的角部，各下支架立柱23则可以设在所述下支架顶板21的角部，从而，可使上支架立柱13和下支架立柱23错开不会产生干涉；且油缸支撑组件31也可以分布于所述上支架底板12的角部。
所述下关节轴承球头15和所述上关节轴承球头25的大小均对应拉力传感器200的规格设置，且所述下关节轴承球头座14为可拆卸地连接在所述上支架底板12的上表面并与所述下关节轴承球头15匹配；所述上关节轴承球头座24为可拆卸地连接在所述下支架顶板21的下表面并与所述上关节轴承球头25匹配。
关于本实用新型实施例各组成部分的相互连接关系：上支架立柱13与上支架顶板11和上支架底板12之间，下支架立柱22与下支架顶板21和下支架底板22之间可采用螺钉或者别的紧固件锁紧，上关节轴承球头座和下关节轴承球头座可采用螺钉或者别的紧固件锁紧，上、下关节轴承球头与上、下关节轴承球头座之间则为自由配合，各推力关节轴承球头和各推力关节关节轴承球头座之间也为自由配合。
本实用新型的的操作过程以及工作原理如下:
1、主要如图7所示，将下支架底板22对中放置在力标准机300或者疲劳试验机的工作平台301上，在下支架底板12上安装好油缸支撑组件31；
2、将下关节轴承球头座14、上关节轴承球头座24分别锁紧至上支架底板12和下支架顶板21，然后沿中心放入下关节轴承球头15和上关节轴承球头25；
3、通过油缸控制系统提升油缸311，再将上支架底板12下表面上预设的三个推力关节轴承球座312沿中心放入至一推力关节轴承球头313，并分别通过一个油缸311的活塞杆3112进行支撑；
4、将拉力传感器200套上下球头套16后，自下而上依次插入下关节轴承球头15和上关节轴承球头25中，使拉力传感器200的上端用上球头套 26通过螺纹配合锁紧；
5、将上支架立柱13和下支架立柱23分别安装在上支架底板12和下支架底板22上，并且锁紧螺钉；
6、将安装好上关节轴承球头座24的下支架顶板22放置在三根下支架立柱23上，并且锁紧；
7、将上关节轴承球头25锁紧至拉力传感器200的上端部；
8、将上支架顶板11安置在三根上支架立柱13上，并锁紧；
9、油缸311下降，上支架底板12自由下落，使得下关节轴承球头15 与上下关节轴承球头座14的球面配合，自动对心；
10、驱动力标准机300的压头对上支架顶板11下压，使上支架1具有整体下移的趋势，由于下支架2不动，上支架底板12则将压力传递至拉力传感器200的下端，产生向下的拉力，从而实现了将压向力转化为拉向力，即可对拉力传感器200进行拉力测试。再由于各关节轴承球头座和各关节轴承球头的配合具有自动对心作用，从而保证传递至拉力传感器200上各处的拉力的方向和大小一致，大大提高了力值传递的精度。
本实用新型的优点在于：本实用新型的反力装置设置了交错布置的下支架和上支架，将下支架底板对中放置在力标准机或者疲劳试验机的工作平台上，对上支架的顶板施以压力，上支架具有整体下移的趋势，由于下支架不动，其下支架顶板将传感器的上端固定不动，上支架的底板则将压力传递至传感器的下端而产生向下的拉力，从而实现了将压向力转化为拉向力，即可实现传感器的拉力测试。另外还在下支架的顶板和上支架的底板分别设置一关节轴承球头座，在两个关节轴承球头座的中心处分别放入一关节轴承球头对传感器两端进行限位，即可通过关节轴承球头与关节轴承球头座之间的自动对心作用，来实现传感器两端受力方式的调整，从而保证传递至传感器上各处的拉力的方向和大小一致，大大提高了力值传递的精度。并且，本装置将关节轴承球头座设置为可拆卸安装方式，从而可以匹配多种大小的球头，从而可以适配多种规格的力传感器，使该反力装置具有较强的通用性。另外，本实用新型的反力装置还设置了辅助安装机构，即可通过辅助安装机构的升降作用来实现下支架和上支架的安装。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种拉力传感器测试机的反力装置，其特征在于：包括上支架和下支架；
所述上支架包括上支架顶板、上支架底板、上支架立柱、下关节轴承球头座、下关节轴承球头以及下球头套；所述上支架立柱的两端分别固定连接于所述上支架顶板和所述上支架底板，所述下关节轴承球头座设在所述上支架底板的下表面，所述下关节轴承球头设在所述下关节轴承球头座内并具有一下对心孔，所述拉力传感器下端突设于所述下对心孔外，并通过一径向台阶面与所述下球头套的下表面形成平面配合，且所述下球头套的上表面与所述下关节轴承球头的下表面形成平面配合；
所述下支架包括下支架顶板、下支架底板、下支架立柱、上关节轴承球头座、上关节轴承球头以及上球头套；所述下支架立柱的两端分别固定连接于所述下支架顶板和所述下支架底板，所述上关节轴承球头座设在所述下支架顶板的上表面，所述上关节轴承球头设在所述上关节轴承球头座内并具有一上对心孔，所述拉力传感器上端突设于所述上对心孔外并与所述球头套形成螺纹连接，且所述上球头套的下表面与所述上关节轴承球头的上表面形成平面配合；
其中，所述下支架顶板位于所述上支架顶板和所述上支架底板之间，所述上支架底板位于所述下支架顶板和所述下支架底板之间。
2.如权利要求1所述的一种拉力传感器测试机的反力装置，其特征在于：还包括辅助安装机构；所述辅助安装机构包括油缸支撑组件和油缸控制系统；所述油缸支撑组件为复数个，均匀布设在所述上支架底板与所述下支架底板之间。
3.如权利要求2所述的一种拉力传感器测试机的反力装置，其特征在于：所述油缸支撑组件进一步包括油缸、推力关节轴承球座和推力关节轴承球头；所述油缸设在所述下支架底板上；所述推力关节轴承球座设在上支架底板的底部，所述推力关节轴承球头设在所述推力关节轴承球座内并连接所述油缸的活塞杆。
4.如权利要求1所述的一种拉力传感器测试机的反力装置，其特征在于：所述上支架顶板、所述上支架底板以及所述下支架顶板三者的横截面均为带倒角的等边三角形结构；所述下支架底板的横截面则为圆形结构；所述上支架顶板和所述上支架底板的边角方向对应一致布置，并与所述下支架顶板的边角方向相错开；各上支架立柱可以设置在所述上支架顶板、所述上支架底板的角部，各下支架立柱则可以设在所述下支架顶板的角部。
5.如权利要求1所述的一种拉力传感器测试机的反力装置，其特征在于：所述下关节轴承球头和所述上关节轴承球头的大小均对应拉力传感器的规格设置，且所述下关节轴承球头座为可拆卸地连接在所述上支架底板的上表面并与所述下关节轴承球头匹配；所述上关节轴承球头座为可拆卸地连接在所述下支架顶板的下表面并与所述上关节轴承球头匹配。
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