一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统及方法。该系统包括：装夹装置、力加载装置、测量装置和计算机，装夹装置包括电动分度盘、气动夹紧工装，电动分度盘和气动夹紧工装将被试件竖直固定，力加载装置和测量装置安装在垂直升降装置上，力加载装置包括直线电机和顶针，测量装置包括力传感器和测距传感器，直线电机的输出端刚性安装力传感器，力传感器上安装有与直线电机输出轴同轴的顶针，顶针的轴线与被试件的轴线垂直，测距传感器测量力传感器的变形，力传感器测量被试件的受力，计算机根据测量装置测量的被试件的受力值、直线电机的位移及力传感器的变形量对被试件的刚度进行确定。本发明专利技术具有测量一致性高、精度高和人力劳动强度小的优势。

A Stiffness Testing System and Method for Elastic Components of Cantilever Beams

The invention discloses a stiffness testing system and method for a cantilever beam elastic element. The system includes a clamping device, a force loading device, a measuring device and a computer. The clamping device includes an electric dividing plate, a pneumatic clamping tooling, an electric dividing plate and a pneumatic clamping tooling to vertically fix the specimen, a force loading device and a measuring device are installed on a vertical lifting device, and a force loading device includes a linear motor and a jack needle. The measuring device includes a force sensor and a distance measuring transmission device. A force sensor is rigidly installed at the output end of a linear motor. The force sensor is equipped with a thimble coaxial with the output axis of the linear motor. The axis of the thimble is perpendicular to the axis of the test piece. The distance sensor measures the deformation of the force sensor. The force sensor measures the force of the test piece. The computer senses the force of the test piece, the displacement of the linear motor and the force of the test piece according to the measuring device. The stiffness of the specimen is determined by the deformation of the device. The invention has the advantages of high measurement consistency, high accuracy and low labor intensity.

【技术实现步骤摘要】
一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统及方法
本专利技术涉及检测
，特别是涉及一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统及方法。
技术介绍
电液伺服阀是一种被广泛应用在航天、航空、航海领域的电液转换元件，其中反馈杆和弹簧管是电液伺服阀的重要元件，其性能直接影响电液伺服阀动静态性能。因此，检测反馈杆、弹簧管的刚度值及其一致性是保证电液伺服阀性能的重要手段。现有的刚度值的检测方法主要有手工吊砝码法、电容测头测位移法、单臂施力两点测量法和CCD光学测位移法。在手工吊砝码的方法中，整个测量过程都是由人工实现，测量方法人为因素影响较大，且长时间测量，人员肉眼容易疲劳，造成测量数据失真，不能满足零件测量数据一致性要求；电容测头测位移法首先找到精密元件的初始位置，然后使导轨移动一段距离，在反馈杆和测力弹簧的相互作用下测量形变量，再根据公式计算出刚度值，这种方法的精确度有所提高，但实验中用到的电容式位移传感器对周围环境要求较高，实际应用比较困难；单臂施力两点测量法基于两点测量原理，根据刚度仪公式计算出刚度值，可有效地消除平行电阻应变片式力传感器温漂、蠕变等外界因素对测量精度的影响，提高了测量精度，并且减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：装夹装置、力加载装置、测量装置和计算机，所述装夹装置包括电动分度盘、气动夹紧工装和垂直升降装置，所述电动分度盘和气动夹紧工装将被试件竖直固定，所述力加载装置和所述测量装置安装在所述垂直升降装置上，所述力加载装置包括直线电机和顶针，所述测量装置包括力传感器和测距传感器，所述直线电机的输出端刚性安装所述力传感器，所述力传感器上安装有与所述直线电机输出轴同轴的所述顶针，所述顶针的轴线与被试件的轴线垂直，所述测距传感器测量力传感器的变形量，所述力传感器测量被试件的受力，所述计算机根据所述测量装置测量的被试件的受力值、直线电机的位移及...

【技术特征摘要】
1.一种悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：装夹装置、力加载装置、测量装置和计算机，所述装夹装置包括电动分度盘、气动夹紧工装和垂直升降装置，所述电动分度盘和气动夹紧工装将被试件竖直固定，所述力加载装置和所述测量装置安装在所述垂直升降装置上，所述力加载装置包括直线电机和顶针，所述测量装置包括力传感器和测距传感器，所述直线电机的输出端刚性安装所述力传感器，所述力传感器上安装有与所述直线电机输出轴同轴的所述顶针，所述顶针的轴线与被试件的轴线垂直，所述测距传感器测量力传感器的变形量，所述力传感器测量被试件的受力，所述计算机根据所述测量装置测量的被试件的受力值、直线电机的位移及力传感器的变形量对被试件的刚度进行确定。2.根据权利要求1所述的悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述直线电机具有位置闭环系统，用于对所述直线电机的位移量进行闭环控制，并将直线电机的位移实时传输至计算机。3.根据权利要求2所述的悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述直线电机闭环控制系统的位移最小分辨率的数量级比被试件的最大变形量的数量级小两个数量级。4.根据权利要求1所述的悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述测距传感器为激光微测量传感器，用于测量力传感器的变形量。5.根据权利要求1所述的悬臂梁类弹性元件的刚度测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括横杆，所述横杆安装在所述垂直升降装置上，所述力加载装置和所述测量装置安装在所述横杆上。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁宁，王向周，郑戍华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11