用于试验机的同轴度调整装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于试验机的同轴度调整装置及方法，属于同轴度校准领域。整体安装在立式拉伸试验机上，包括主轴加载链、同轴度调整机构、检测及反馈机构、机架，同轴度调整机构安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上，用于检测和控制调整量。该装置可调整加载链三个自由度，对调整轴进行分度，使调整量达到0.01mm/格，调整范围为±1mm，不仅可以实现在单轴拉伸试验机上进行单向拉伸，而且还可以再增设一套调整装置实现双向拉伸对中调整，装置适配性强，能够匹配不同轴径夹具或加载链，空间占用小，操作简单，可重复调整，能够提高实验精度，使测量数据更加精确。

Coaxiality adjusting device and method for testing machine

【技术实现步骤摘要】
用于试验机的同轴度调整装置及方法
本专利技术涉及同轴度校准领域，特别涉及一种用于试验机的同轴度调整装置及方法，安装在试验机上对加载链的同轴度进行校准。
技术介绍
随着经济的发展、科技的进步，试验机行业如雨后春笋一样，蓬勃发展，各种不同用途的试验机不断涌现，试验机可测量材料的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量等方面，并在机械工业等领域应用越来越广泛。传统试验机同轴度调整方式是人工调配，但人工调配效率低，而且标准不一，调整量有限，易造成试验机损坏、精度不达标、稳定性差等结果，由此为解决上述问题设计了一种用于试验机的同轴度调整装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于试验机的同轴度调整装置及方法，解决了现有试验机加载链同轴度需要拆卸加载链，不能实时调整的问题，且在一定程度上填补了现有技术的空白。本专利技术可安装再其他种类的试验机例如压缩试验机、扭转试验机、弯曲试验机、万能试验机等；可匹配夹具种类多样，空间占用小，操作简单，可重复调整；同时对调整轴进行分度，使调整量达到0.01mm，调整范围大（±0.5mm）；装置和夹具选装台组合可实现三个自由度的调整（加载链安装平面及加载链轴向转动）；调整装置内部易损件（顶尖、销套、销轴等）及定位精度要求高的零件都是标准化设计，采用销套等易加工件和标准件；装置适配性强，通过调整母体及其他部件的尺寸用以安装不同轴径的加载链；连接加载链中采用法兰连接提高强度，消除间隙；每个中间调整块利用母体上两个销轴和母体下表面定位（一面两销）；本专利技术安装在试验机上，不仅可以实现在单轴拉伸试验机上进行单向拉伸，而且还可以再增设一套调整装置实现双向拉伸，可以提高实验精度，使测量数据更加精确。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：用于试验机的同轴度调整装置，整体安装在立式拉伸试验机上，包括主轴加载链、同轴度调整机构、检测及反馈机构、机架，同轴度调整机构安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量。所述主轴加载链是：电动作动缸19安装在上顶盖21上，电缸连接轴23安装在电动作动缸19的输出轴上，六维力传感器1安装在电缸连接轴23上，所述六维力传感器1通过定位销9在电缸连接轴23上定位；同轴度调整机构的母体3安装在六维力传感器1另一端，夹具连接轴8通过主轴连接螺栓12安装在母体3上，上夹具13安装在夹具连接轴8上；试件16由盖板14压紧安装在上夹具13内，下夹具17通过法兰安装在支撑座18上，所述支撑座18通过法兰安装在旋转台26上，所述旋转台26通过法兰安装在下平台24上。所述的同轴度调整机构是：四个调整轴4安装在母体3上，推力球轴承5安装在中间调整块6内，销轴套27安装在母体3上，定位销9安装在销轴套27上；中间调整块6由两个定位销9定位安装在母体3上，销轴弹簧10安装在母体3销轴孔内，连接母体3与中间调整块6。主轴连接轴安装在母体上，所述的对中环通过主轴连接轴安装在母体上。所述的检测及反馈系统是：六维力传感器1安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接六维力传感器1，并安装在机架上，电动作动缸19输出位移信息传输给主机。所述的电动作动缸19采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。所述的六维力传感器采用HBM-U10M，力传感器最大量程为125KN。所述的光栅尺采用Heidenhain-Aelb-382c，光栅尺最大量程为250mm。所述的机架是：上顶盖21通过调节螺母20安装在四根导柱22上，所述导柱22安装在下平台24上，所述下平台24安装在隔振台25上。本专利技术的另一目的在于提供一种用于试验机的同轴度调整方法，包括以下步骤：步骤（1）、将电动作动缸19安装到机架上，通过电缸连接轴23连接六维力传感器1，通过法兰连接上夹具13与六维力传感器1，安装同轴度调整机构的母体3；步骤（2）、同轴度调整机构各组件组装：2.1、通过六个内六角螺栓将母体安装在六维力传感器1上，依次预紧对向两个螺栓；2.2、将推力球轴承5安装在中间调整块6内，安装母体上四个方向上的八个销轴套27和四个调整轴4，将定位销9安装在销轴套27内；2.3、将四个中间调整块6安装在母体3四个方向上，用八个定位销9与母体3底面定位，将销轴弹簧10套在销轴9上，放在母体3与中间调整块6内，并使销轴弹簧10处于压缩状态；2.4、安装对中环，使下夹具17正面方向与对中调整机构的调整方向一致；2.5、安装对中环与夹具，预紧螺栓，微调方向后拧紧连接螺栓；2.6、安装试件16及盖板14；步骤（3）、将旋转台26安装在下平台24上，锁紧旋转台26与支撑座18的相对位置，最后安装盖板14并压紧试件16；步骤（4）、调整装置安装校准：调整母体上四个方向上的调整轴4，查看六维力传感器1各个调整轴轴向对应的力值和扭矩是否单一变化，否则需要转动旋转台26和对中环的方向，直至调整轴四个方向对应的六维力传感器1轴向数值单一变化，完成调整装置安装校准；步骤（5）、对试件进行预拉伸，在弹性形变内加载，并记录传感器数据；步骤（6）、加载过程中微调各个方向调整轴4并查看六维力传感器1数值，转动下位旋转台26和夹具连接轴8，直至对应微调方向变动数值小于加载力的5%并不随加载力增加；步骤（7）、继续加载直至力值到达弹性极限，偏置力应一致保持其加载力5%以内或者变化量很小，或采集电动作动缸19输出的位移量计算对应应变和应力查看偏置力是否合格范围内；步骤（8）、对加载链进行仿真，根据位移与传感器对应方向力值计算偏置量，然后计算分配到各个轴向调整量，调整对应调整轴4，最后调整装置加载校准完毕。本专利技术的有益效果在于：整体安装在试验机上解决了现有试验机加载链同轴度需要拆卸加载链，不能实时调整的问题，且在一定程度上填补了现有技术的空白；可安装再其他种类的试验机例如压缩试验机、扭转试验机、弯曲试验机、万能试验机等；可匹配夹具种类多样，空间占用小，操作简单，可重复调整；同时对调整轴进行分度，使调整量达到0.01mm，调整范围大（±0.5mm）；装置和夹具选装台组合可实现三个自由度的调整（加载链安装平面及加载链轴向转动）；调整装置内部易损件及定位精度要求高的零件都是标准化设计，采用销套等易加工件和标准件；装置适配性强，通过调整母体及其他部件的尺寸用以安装不同轴径的加载链；连接加载链中采用法兰连接提高强度，消除间隙；每个中间调整块利用母体上两个销轴和母体下表面定位（一面两销）；本专利技术安装在试验机上，不仅可以实现在单轴拉伸试验机上进行单向拉伸，而且还可以再增设一套调整装置实现双向拉伸，可以提高实验精度，使测量数据更加精确。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术的同轴度调整机构的剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：整体安装在立式拉伸试验机上，包括主轴加载链、同轴度调整机构、检测及反馈机构、机架，同轴度调整机构安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量；/n所述主轴加载链是：电动作动缸（19）安装在上顶盖（21）上，电缸连接轴（23）安装在电动作动缸（19）的输出轴上，六维力传感器（1）安装在电缸连接轴（23）上，所述六维力传感器（1）通过定位销（9）在电缸连接轴（23）上定位；同轴度调整机构的母体（3）安装在六维力传感器（1）另一端，夹具连接轴（8）通过主轴连接螺栓（12）安装在母体（3）上，上夹具（13）安装在夹具连接轴（8）上；试件（16）由盖板（14）压紧安装在上夹具（13）内，下夹具（17）通过法兰安装在支撑座（18）上，所述支撑座（18）通过法兰安装在旋转台（26）上，所述旋转台（26）通过法兰安装在下平台（24）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：整体安装在立式拉伸试验机上，包括主轴加载链、同轴度调整机构、检测及反馈机构、机架，同轴度调整机构安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量；
所述主轴加载链是：电动作动缸（19）安装在上顶盖（21）上，电缸连接轴（23）安装在电动作动缸（19）的输出轴上，六维力传感器（1）安装在电缸连接轴（23）上，所述六维力传感器（1）通过定位销（9）在电缸连接轴（23）上定位；同轴度调整机构的母体（3）安装在六维力传感器（1）另一端，夹具连接轴（8）通过主轴连接螺栓（12）安装在母体（3）上，上夹具（13）安装在夹具连接轴（8）上；试件（16）由盖板（14）压紧安装在上夹具（13）内，下夹具（17）通过法兰安装在支撑座（18）上，所述支撑座（18）通过法兰安装在旋转台（26）上，所述旋转台（26）通过法兰安装在下平台（24）上。


2.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的同轴度调整机构是：四个调整轴（4）安装在母体（3）上，推力球轴承（5）安装在中间调整块（6）内，销轴套（27）安装在母体（3）上，定位销（9）安装在销轴套（27）上；中间调整块（6）由两个定位销（9）定位安装在母体（3）上，销轴弹簧（10）安装在母体（3）销轴孔内，连接母体（3）与中间调整块（6）。


3.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的检测及反馈系统是：六维力传感器（1）安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接六维力传感器（1），并安装在机架上，电动作动缸（19）输出位移信息传输给主机。


4.根据权利要求1或3所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的电动作动缸（19）采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。


5.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的机架是：上顶盖（21）通过调节螺母（20）安装在四根导柱（22）上，所述导柱（22）安装在下平台（24）上，所述下平台（24）安装在隔振台（25）上。


6.一种用于试验机的同轴度调整方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏伟，孟凡越，张建海，陈俊先，侯伟光，石成玉，秦学志，赵久成，赵大庆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22