CN219675438U - 一种圆柱螺旋弹簧试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱螺旋弹簧试验机，包括机柜，机柜上方设有试验组件和HIM人机界面触摸屏，试验组件和HIM人机界面触摸屏分别设置于机柜两侧，且HIM人机界面触摸屏内置有的可编程逻辑控制器，试验组件包括外壳、电机、丝杆、滑轨及滑台，外壳固定于机柜上方，丝杆和滑轨均竖直设置于外壳内，且丝杆两端与滑轨转动连接，电机设置于外壳上方，电机与丝杆固定连接，滑台与丝杆螺纹连接，且滑台与滑轨滑动连接，滑台延伸出外壳，滑台固定设有压力传感器，压力传感器下方设有上压块，机柜表面设有下压块。本实用新型提供了一种圆柱螺旋弹簧试验机，针对弹簧的永久变形、自由高度及压并高度进行试验，从而得出准确数据。

Description

一种圆柱螺旋弹簧试验机

技术领域

本实用新型涉及弹簧试验机技术领域，尤其涉及一种圆柱螺旋弹簧试验机。

背景技术

现有弹簧在设计制造之后，需要检验弹簧的各个性能，以验证是否满足设计需求，例如弹簧形变量等参数，如中国专利公开号为：CN105180796A，公开了一种汽车螺旋弹簧形变量的测量方法及装置，选取具有设定刚度、自由高度、且等节距的汽车螺旋弹簧；对汽车螺旋弹簧加压，并采集汽车螺旋弹簧的应变量；根据公式y＝0.023x+259.7667计算出汽车螺旋弹簧的形变量；式中，X为汽车螺旋弹簧的应变量，Y为汽车螺旋弹簧受压后的高度值；将测量的弹簧形变量绘制成波形图，通过观察波形图，得出螺旋弹簧变形范围，进而实现了等节距汽车螺旋弹簧检测。

目前市面上的针对弹簧的试验机只有简单的测力功能，已经不能满足高端弹簧的制造需求，也无法测出是否满足GB/T1239.2-2009《冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分：压缩弹簧》的国家标准，按照国标文案的自由高度、压并高度，以及永久变形都无法准确测试出来。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱螺旋弹簧试验机，通过电控的方式并且配合所采集到的数据进行自动化计算，从而针对弹簧的永久变形、自由高度及压并高度进行试验，从而得出准确数据。

本实用新型公开的一种圆柱螺旋弹簧试验机所采用的技术方案是:

一种圆柱螺旋弹簧试验机，包括机柜，所述机柜上方设有试验组件和HIM人机界面触摸屏，所述试验组件和HIM人机界面触摸屏分别设置于机柜两侧，且所述HIM人机界面触摸屏内置有用于控制试验组件的可编程逻辑控制器，所述试验组件包括外壳、电机、丝杆、滑轨及滑台，所述外壳固定于机柜上方，所述丝杆和滑轨均竖直设置于外壳内，且所述丝杆两端与滑轨转动连接，所述电机设置于外壳上方，所述电机与丝杆固定连接，所述滑台与丝杆螺纹连接，且所述滑台与滑轨滑动连接，所述滑台延伸出外壳，所述滑台固定设有压力传感器，所述压力传感器下方设有上压块，所述机柜表面设有下压块，所述上压块与下压块位于同一轴线上。

作为优选方案，所述电机与丝杆之间设有减速机，所述减速机与丝杆通过联轴器进行连接。

作为优选方案，所述外壳表面开设有滑槽，所述滑台与滑槽滑动连接，且所述滑台上方和下方均设有防尘罩，所述防尘罩采用可折叠柔性材料制成，所述防尘罩远离滑台一端均与壳体固定连接。

作为优选方案，所述壳体侧面开设有通槽，对应所述通槽设有安装杆，所述安装杆上设有移动式限位器，所述移动式朝向壳体内部设置。

作为优选方案，所述HIM人机界面触摸屏通过机箱固定于机柜上方，且所述机箱表面设有急停按钮和启动按钮。

本实用新型公开的一种圆柱螺旋弹簧试验机的有益效果是：在对圆柱螺旋弹簧进行试验时，先将弹簧放置于下压块上方，通过HIM人机界面触摸屏选择对应需要进行试验的项目，利用可编程逻辑控制器控制电机进行转动，从而电机带动丝杆进行转动，与丝杆螺纹连接的滑台沿滑轨向下移动，带动上压块与弹簧进行接触，并且利用压力传感器检测上压块的受力情况，从而判断弹簧的挤压情况，根据不同项目调整上压块的移动情况，并且将检测到的数据通过计算机进行数据计算，得出准确数据，完成对弹簧的检测。

附图说明

图1是本实用新型一种圆柱螺旋弹簧试验机的结构示意图。

图2是本实用新型一种圆柱螺旋弹簧试验机的试验组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1和图2，一种圆柱螺旋弹簧试验机，包括机柜10，机柜10上方设有试验组件20和HIM人机界面触摸屏30，试验组件20和HIM人机界面触摸屏30分别设置于机柜10两侧，且HIM人机界面触摸屏30内置有用于控制试验组件20的可编程逻辑控制器。

试验组件20包括外壳21、电机22、丝杆23、滑轨24及滑台25，外壳21固定于机柜10上方，丝杆23和滑轨24均竖直设置于外壳21内，且丝杆23两端与滑轨24转动连接，电机22设置于外壳21上方，电机22与丝杆23固定连接，滑台25与丝杆23螺纹连接，且滑台25与滑轨24滑动连接，滑台25延伸出外壳21，滑台25固定设有压力传感器26，压力传感器26下方设有上压块27，机柜10表面设有下压块11，上压块27与下压块11位于同一轴线上。

根据GB/T1239.2-2009第6项的试验方法进行永久变形、自由高度及压并高度的试验，具体如下：

永久变形

将弹簧用试验负荷压缩三次,测量第二次和第三次压缩后的自由高度变化值。当试验负荷大于压并负荷时,则该压并负荷被视为试验负荷。

测试弹簧放在下压块11上放，在HIM人机界面触摸屏30上设置弹簧的参数或导入现有弹簧的参数，进入永久变形测试项目，此时PLC(可编程逻辑控制器)会结合HIM人机界面的参数值通过运算得出试验负荷(运算公式为GB/T1239.2-20096.2项)，获得试验负荷后开始测试。在试验过程中，机器会按照压并负荷和试验负荷自动换算出适合当下测试的负荷来进行测试，丝杆23快速向下运动时，上压块27即将到达弹簧自由高度时会进行低速向下运动，上压块27触碰到弹簧，弹簧产生微小向上的弹力时，压力传感器26反馈给PLC，PLC通过运算结果获得弹簧的自由高度，之后PLC继续向电机22发出工作指令，丝杆23推动上压块27做向下运动同时压力传感器26接受到信息达到试验负荷后抬高到自由高度的偏上一点位置和弹簧保持微小间隙，PLC继续向电机22发出工作指令，丝杆23推动上压块27低速做向下运动，触碰到弹簧后弹簧产生微小向上的弹力反馈给压力传感器26，压力传感器26反馈给PLC，PLC运算结果给HIM人机界面触摸屏30记录第一次下压的自由高度，丝杆23推动上压块27继续做下压运动，达到试验负荷后压力传感器26反馈给PLC，PLC控制电机22，电机22带动丝杆23返回弹簧的自由高度间并保持间隙高度后，PLC继续控制电机22，电机22控制丝杆23推动上压块27做低速向下运动，触碰到弹簧后弹簧产生微小向上的弹力反馈给压力传感器26，压力传感器26反馈给PLC，PLC运算结果给HIM人机界面触摸屏30并记录第二次下压的自由高度，上压块27继续做下压运动，达到试验负荷后压力传感器26反馈给PLC，PLC控制电机22，电机22带动丝杆23返回弹簧的自由高度并保持间隙高度，丝杆23继续推动上压块27做低速下压运动，触碰到弹簧后弹簧产生微小的向上弹力反馈给压力传感器26，压力传感器26反馈给PLC，PLC运算结果给HIM人机界面触摸屏30并记录第三次下压的自由高度，此时永久变形试验已完成，PLC会命令电机22带动丝杆23回到一个安全高度并保持,PLC会结合试验数据进行自由高度的第二次以及第三次的对比，是否合格会显示在HIM人机界面触摸屏30上，至此一次试验完成。

自由高度

自由高度用分度值小于或等于0.05mm的通用量具或专用量具测量,以其最大值为准,当弹簧自重影响自由高度测量时,将弹簧水平放置测量。

放入测试弹簧在仪器的下压块11上，然后在对HIM人机界面触摸屏30上设置弹簧的参数或导入现有的弹簧参数，进入人机界面的下一步开始测试，触摸屏30的参数会反馈到PLC里进行运算得出需要测试的运算结果，此时PLC控制电机22进行运动，丝杆23快速向下运动时，上压块27件即将到达弹簧自由高度时会进行低速向下运动，上压块27件触碰到弹簧，弹簧产生微小向上的弹力时，压力传感器26反馈给PLC，PLC通过运算对比结果得出弹簧自由高度值并把结果值反馈给HIM人机界面触摸屏30上，自由高度结果记录完成。

此时PLC继续控制电机22进行运动按照所设的工作高度作为条件值继续进行向下运动，直到达到工作高度值，此时弹簧会对上压块27件产生向上的弹力值反馈给压力传感器26，压力传感器26会对压力值的结果反馈给HIM人机界面触摸屏30，压力测试结果记录完成。

压并高度

用小于等于1.5倍的理论压并负荷,将弹簧压并后用分度值小于或等于0.02mm的通用量具或专用量具测量弹簧高度,施加负荷的方法应由供需双方商定。

放入测试弹簧在仪器的下压块11上，然后在对HIM人机界面触摸屏30上设置弹簧的参数或导入现有的弹簧参数，进入压并测试选项，此时PLC会结合HIM人机界面的参数值通过运算得出合适的压并高度，并且通过客户要求的压并高度给予修正值，开始测试，PLC会控制电机22，电机22转动丝杆23带动滑台25运动，此时滑台25会快速移动到弹簧的自由高度位置，当快接近自由高度时滑台25会低速向下运动，滑台25接触到弹簧的自由高度时，弹簧会产生向上的弹力给到上压块27件并且反馈给压力传感器26，同时压力传感器26传输给PLC作为自由高度的起点，此时PLC继续发送命令给电机22，电机22控制滑台25继续做向下运动，滑台25向下运动3毫米记录弹簧的劲度系数，劲度系数传输给PLC并作为压并的参考值，滑台25继续向下运动到达弹簧的压并高度视为压并合格，如果未达到压并高度，会出现劲度系数瞬时增大，此系数会传输给PLC作为判定标准，视为不合格，结果显示在HIM人机界面触摸屏30上。

上述方案中，电机22与丝杆23之间设有减速机28，减速机28与丝杆23通过联轴器进行连接，从而形成电机22连接减速机28一端，减速机28和丝杆23通过联轴器连接，滑台25与丝杆23螺纹连接，滑台25上有压力传感器26连接着，压力传感器26一端和上压块27件连接着。利用减速机28和联轴器使电机22与丝杆23更好地进行传动，并且确保在试验规程中，对弹簧下压时的稳定性。

外壳21表面开设有滑槽，滑台25与滑槽滑动连接，且滑台25上方和下方均设有防尘罩29，防尘罩29采用可折叠柔性材料制成，防尘罩29远离滑台25一端均与壳体固定连接。

为了日常维护的方便，避免在使用时有灰尘等进入到外壳内，从而将外壳21表面的滑槽利用防尘罩29进行遮挡，并且防尘罩29利用可折叠柔性材料制成，使防尘罩29在滑台25进行移动时，能够跟随滑台25进行折叠和拉伸，从而确保防尘罩29覆盖在滑槽表面。

壳体侧面开设有通槽211，对应通槽211设有安装杆212，安装杆212上设有移动式限位器213，移动式朝向壳体内部设置，可用于限制滑台25移动的范围。

HIM人机界面触摸屏30通过机箱31固定于机柜10上方，且机箱31表面设有急停按钮32和启动按钮33。

本实用新型提供一种圆柱螺旋弹簧试验机，在对圆柱螺旋弹簧进行试验时，先将弹簧放置于下压块上方，通过HIM人机界面触摸屏选择对应需要进行试验的项目，利用可编程逻辑控制器控制电机进行转动，从而电机带动丝杆进行转动，与丝杆螺纹连接的滑台沿滑轨向下移动，带动上压块与弹簧进行接触，并且利用压力传感器检测上压块的受力情况，从而判断弹簧的挤压情况，根据不同项目调整上压块的移动情况，并且将检测到的数据通过计算机进行数据计算，得出准确数据，完成对弹簧的检测。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种圆柱螺旋弹簧试验机，其特征在于，包括机柜，所述机柜上方设有试验组件和HIM人机界面触摸屏，所述试验组件和HIM人机界面触摸屏分别设置于机柜两侧，且所述HIM人机界面触摸屏内置有用于控制试验组件的可编程逻辑控制器，所述试验组件包括外壳、电机、丝杆、滑轨及滑台，所述外壳固定于机柜上方，所述丝杆和滑轨均竖直设置于外壳内，且所述丝杆两端与滑轨转动连接，所述电机设置于外壳上方，所述电机与丝杆固定连接，所述滑台与丝杆螺纹连接，且所述滑台与滑轨滑动连接，所述滑台延伸出外壳，所述滑台固定设有压力传感器，所述压力传感器下方设有上压块，所述机柜表面设有下压块，所述上压块与下压块位于同一轴线上。

2.如权利要求1所述的一种圆柱螺旋弹簧试验机，其特征在于，所述电机与丝杆之间设有减速机，所述减速机与丝杆通过联轴器进行连接。

3.如权利要求1所述的一种圆柱螺旋弹簧试验机，其特征在于，所述外壳表面开设有滑槽，所述滑台与滑槽滑动连接，且所述滑台上方和下方均设有防尘罩，所述防尘罩采用可折叠柔性材料制成，所述防尘罩远离滑台一端均与壳体固定连接。

4.如权利要求3所述的一种圆柱螺旋弹簧试验机，其特征在于，所述壳体侧面开设有通槽，对应所述通槽设有安装杆，所述安装杆上设有移动式限位器，所述移动式限位器朝向壳体内部设置。

5.如权利要求1所述的一种圆柱螺旋弹簧试验机，其特征在于，所述HIM人机界面触摸屏通过机箱固定于机柜上方，且所述机箱表面设有急停按钮和启动按钮。