全自动游码式力校准机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全自动游码式力校准机。克服现存的效率低、力值范围窄、使用性能差、对测力仪检定规程的适用程度存在较大欠缺等问题。其包括主机、杠杆横梁、控制系统。杠杆横梁与主机上支点之间采用刀口支承的方式，支点处的刀口支承包括支点刀、支点刀承，支点刀半径很小的刀刃与支点刀承半径很小的槽接触连接。杠杆横梁与主机上施力点之间也采用刀口支承的方式，施力点处的刀口支承包括力点刀、力点刀承，力点刀半径很小的刀刃与力点刀承半径很小的槽接触连接。在杠杆横梁右端下面的安装板上固定安装有阻尼器，它由液体阻尼器和半主动摩擦阻尼器组成。控制系统中设置有装入计算机程序的运行该计算机程序实现工作过程形象化监控的计算机。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于力学计量、生产试验领域的标准力源装置，更 具体地说，它涉及一种应用于各种测力仪的计量检定、校准或生产试验中所使 用的全自动游码式力校准机。
技术介绍
力标准机作为力值传递系统的重要环节，在计量部门、科研部门、测力仪 生产和使用部门广泛应用。其中杠杆机以其性能价格比优良，受到特殊青睐。 杠杆式力标准机，是根据力的动力效应，利用已知质量砝码的重力来复现力值， 但是它是将已知质量砝码的重力经不等臂杠杆放大来产生力值的.通常是固定 杠杆比，通过改变重力砝码的数量和大小实现施加不同的力值。实际上，杠杆 式力标准机都是由一台静重式力标准机加上杠杆力文大机构组成的。因此它存在 传统意义上的静重式力标准机的缺点，例如，结构复杂，施加力值范围窄，级数少，效率低，成本高；此外为了确保杠杆比的准确其结构调整过程复杂、实 现难度较大，并使工作效率更低，难以实现自动化工作。综括来说，这种标准 力源存在的主要技术问题包括以下几个方面工作效率低、力值范围窄、使用 性能差(自动化程度低下、简便性较差)、对测力仪检定规程的适用程度存在较 大欠缺、成本过高，新4支术应用少、无新结构、新方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在工作效率低、力值 范围窄、使用性能差、对测力仪检定规程的适用程度存在较大欠缺、成本过高， 新技术应用少、无新结构、新方法的问题，提供了一种刀口支承的全自动游码 式力校准斗几。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的全自动游 码式力校准机，包括主机、杠杆横梁、控制系统，本技术所述的全自动游 码式力校准机的杠杆横梁与主机中1号机架上横梁的支点之间采用刀口支承的 连接方式，支点处的刀口支承包括支点刀、支点刀承，支点刀承固定在杠杆横 梁的顶部，支点刀固定在主机中1号^L架上^f黄梁的顶部，支点刀的刀刃与支点 刀承的槽接触连接。所述的全自动游码式力校准机的杠杆横梁与主机上的施力点之间也采用的 是刀口支承的连接方式，施力点处的刀口支承包括力点刀、力点刀承，力点刀 固定在主机中反向架的顶部，力点刀承固定在杠杆横梁的底部，力点刀的刀刃 与力点刀承的槽接触连接。在上面所述的技术方案的基础上于杠杆横梁右端下面的安装板上安装有阻 尼器，它由液体阻尼器和半主动摩擦阻尼器组成，半主动摩擦阻尼器主要有开 关、偏心轴、摩擦片、轴承、电动机和信号板)组成。电动机固定安装在杠杆横梁右端下面的安装板上，其垂直向上的输出轴与 依次固定安装两个偏心轮的偏心轴固定连接，两个偏心轮的外缘分别套装有轴 承，两块相同的摩擦片固定安装在偏心轴两侧杠杆横梁的内侧壁上，两个轴承 能够分别与两个摩擦片同时接触或脱开，两个相同的开关固定在支架的上端， 支架的下端固定在安装板上，两个相同的开关在支架上端的水平面内夹角为 90°,两个开关的对称中心和处于其下面的随偏心轮同时转动的信号板的两端对 正或脱开。这就形成第二套方案。在第一套和第二套方案的基础上改变游码距杠杆横梁支点的距离来减小以至消除力值变化量，当 一个位移分辨单位5 l能补 偿力值变化为△ F时，需要补偿的位移折合成分辨率5 ^的数量为AF甘士 ac i7fi(x， T， t) L！ 异甲，AF， = F, x ~！--F， x ~，21 f2(x， T， 01 L2L产f"x，T， t), L丄是x、 T、 t的函数， L2=f2(x，T， t) ， L是x、 T、 t的函数， L.游码距杠杆横梁支点的距离， L2.施力点距杠杆横梁支点的距离， x.游码在杠杆横梁上的位置， T.环境温度， t.时间。上面各套技术方案中的控制系统中都设置有装入计算机程序的运行该计算 机程序使游码式力校准机的工作过程、每一构件状态、试验进程均能够用动画 的方式显示在屏幕上的并实现直接点击动画上的标志使游码式力校准机完成各 种控制要求的实现工作过程形象化监控的计算机。与现有技术相比本技术的有益效果是1. 本技术采用单块固定质量砝码，利用杠杆放大原理对被目标物施加 载荷。通过改变和精确控制固定质量砝码沿杠杆臂长方向的位置改变施加力值 的大小。与现有同类设备相比，游码式力校准机省去复杂的重力砝码系统，对 于杠杆放大而言，不需要力点、支点和重点任意两点之间的距离必须十分准确， 力点、支点和重点采用技术十分成熟的滚动摩纟察形式的刀口支承，因而机器结 构大大简化、制造容易。2. 本技术中固定质量的砝码沿杠杆臂长方向的移动速度和位置的驱动 与控制是通过伺服电动马达和微机控制装置实现的。通过精密控制砝码的位置码的移动速度可以加快施加载荷的速度。借 助微机和先进的数字控制技术，从根本上解决杠杆式力标准机加载速度慢、效 率低、操作不便的问题，实现力源装置的准确、快速和自动加载的目标，完全 符合各种标准对测力仪检测过程中施加载荷的要求。3. 本技术加卸载过程中使用了液体与可控摩擦阻尼机构，该机构在工 作过程中抑制初始平衡的低频摆动，减小和抑制加载过程的杠杆振动，并能够 缩短读数稳定时间。4. 本技术的工作过程采用形象化自动监控，实现了人机操作对话、屏 幕动画显示游码机工作状态和实时的力值动态曲线，可自动判定力值稳定状况， 自动釆集测试数据，并根据不同的测试标准要求完成数据处理和管理。游码式 力源装置是一种高精度、高效率、高可靠性和低成本的工作装置。以下结合附图对本技术作进一步的说明附图说明图1是全自动游码式力校准机在略去支点和施力点摩擦、横梁变形等影响 的情况下根据静力学原理考虑技术方案时杠杆横梁受力情况的示意简图2是全自动游码式力校准机在考虑刀口支承中的摩擦阻力的情况下杠杆 横梁受力情况的示意简图3是一种刀口支承的全自动游码式力校准机组成结构的主视图4是图3中I处的局部放大视图5-a是全自动游码式力校准机中的半主动摩擦阻尼器结构组成的主视图5-b是全自动游码式力校准机中的半主动摩擦阻尼器结构组成在拆去杠 杆横梁前面侧壁情况下的左视图6是全自动游码式力校准机在控制系统中的计算机屏幕上提供的形象化 自动监控程序界面；图中l.杠杆横梁，2.1号机架，3.动横梁，4.丝杠，5.游码，6.导轨， 7.伺服驱动装置，8.平衡;险测装置，9.阻尼器，IO.反向架，ll.工件，12.力点 刀，13.支点刀，14.开关，15.偏心轴，16.摩擦片，17.轴承，18.电动才几，19. 控制系统，20.滚珠丝杠，21.机械传动系统，22.主机，23.支点刀承，24.力点 刀承。25. 2号机架，26.安装板，27.信号板，S.测力仪，Q.质心位置线，m.砝 码，H.杠杆横梁理论受力水平线。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细的描述本技术的目的是寻求一种性价比高的力校准机，克服传统意义上的杠 杆式力校准机在结构、加荷时间、工作效率、工作过程自动化、误差补偿和制 造使用成本等方面的问题，达到提高力校准机的效率、精度和精度稳定性、简化结构、降低成本的目的。参阅图1，本技术提供的技术方案是基于杠杆原理。把传统的杠杆式 力校准机(或者称力标准机)的固定杠杆比、改变单块重力砝码的大小和砝码 个数的加载方式，变为重力砝码是单一的、且质量固定的游码，通过使其沿杠 杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动游码式力校准机，包括主机（２２）、杠杆横梁（１）、控制系统（１９），其特征是所述的全自动游码式力校准机的杠杆横梁（１）与主机（２２）中１号机架上横梁的支点之间采用刀口支承的连接方式，支点处的刀口支承包括支点刀（１３）、支点刀承（２３），支点刀承（２３）固定在杠杆横梁（１）的顶部，支点刀（１３）固定在主机（２２）中１号机架上横梁的顶部，支点刀（１３）的刀刃与支点刀承（２３）的槽接触连接；　所述的全自动游码式力校准机的杠杆横梁（１）与主机（２２）上的施力点之间也采 用的是刀口支承的连接方式，施力点处的刀口支承包括力点刀（１２）、力点刀承（２４），力点刀（１２）固定在主机（２２）中反向架（１０）的顶部，力点刀承（２４）固定在杠杆横梁（１）的底部，力点刀（１２）的刀刃与力点刀承（２４）的槽接触连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张学成，李春光，于立娟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]