轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷的修正方法技术

一种轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷的修正方法是设计一套径向载荷辅助测试装置，将测试座（１６）固定在轴承试验机的底座（１）上，在测试座与测试定位块（１４）中间设置有０．２％ＦＳ的测试压力传感器（１５），测试定位块的上端带有Ｖ形槽，该Ｖ形槽与轴承试验机的径向加载活塞端头的球形面中心对称接触，测试座、测试压力传感器和测试定位块构成的径向载荷测试装置与轴承试验机的径向加载套的固定位置和安装高度相同，安装好压盖后即可实施轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷的修正测试。该修正方法可提高轴承试验机径向加载时的准确性，使径向薄膜油缸在加载时的满量程稳态误差≤±１％ＦＳ，为轴承试验提供更为准确稳定的径向加载载荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轴承试验装备
，主要涉及一种。
技术介绍
图1是一种通用轴承试验机，该试验机的径向薄膜油缸8大多采用液压加载方式，液压油隔着密封的径向橡皮薄膜10通过径向加载活塞9对试验轴承12施加径向载荷，径向载荷的大小等于径向薄膜油缸8内液压油的压强乘以径向加载活塞9的面积，该径向载荷是一种等效载荷。 轴承试验机加载时由计算机控制液压系统中的比例减压阀输出一定压强的液压油，油压的实际大小P实由压强传感器实时采集到计算机系统并与理论压强值进行比较，再由计算机系统对比例减压阀的实际输出P实进行调节形成加载系统的闭环控制，实现试验机径向载荷的自动加载。 由于径向薄膜油缸8采用橡皮薄膜10密封，为了防止在油压作用下活塞的边缘剪切径向橡皮薄膜10，经常将径向加载活塞9的边缘设计成R0.5～R1的圆角，具体结构参见图2，使得实际加载活塞的面积小于理论设计面积。 由于径向橡皮薄膜10会在油压作用时产生一定的弹性变形，这又给加载增加了额外的弹性阻力。薄膜式油缸活塞面积的边缘损失和密封橡皮薄膜的弹性变形，使得轴承试验机径向实际加载载荷的大小不等于试验时计算机的理论设定值，尤其在低端载荷和高端载荷处产生的相对误差更大，最大稳态误差会超过满量程的5％FS，加载的误差直接影响试验数据的准确性，使得试验结果难以真实准确的反映出被测轴承的性能指标。 为了提高轴承试验机径向加载时的准确性和稳态精度并为轴承试验提供更为准确可靠的试验数据，需要专门的测试装置和修正方法来进行这方面的试验研究，而该技术目前在国内尚属空白，相关文献也未见到报道。 开展轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷修正的研究，可进一步提高我国轴承试验行业的试验技术水平。
技术实现思路
为克服上述轴承试验机径向薄膜油缸加载时产生较大的误差缺陷，本专利技术提供一种，该修正方法可提高轴承试验机径向加载时的准确性，使径向薄膜油缸在加载时的满量程稳态误差≤±1％FS，为轴承试验提供更为准确稳定的径向加载载荷。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案 所述的，实现该修正方法的前提是设计一套径向载荷辅助测试装置，将径向载荷测试装置中的测试座固定在轴承试验机的底座上，在测试座与测试定位块中间设置有满量程稳态误差0.2％FS的测试压力传感器，测试定位块的上端带有V形槽，该V形槽与轴承试验机的径向加载活塞端头的球形面中心对称接触，测试座、测试压力传感器和测试定位块构成的径向载荷测试装置与轴承试验机的径向加载套的固定位置和安装高度相同，安装好压盖后即可实施轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷的修正测试；修正测试时由计算机控制轴承试验机的比例减压阀并通过径向薄膜油缸对径向载荷测试装置施加一组径向载荷F0、F1、F2、F3…Fi、Fmax，其中F0为径向薄膜油缸输出的最小径向载荷，Fmax为径向薄膜油缸输出的最大径向载荷，F1、F2、F3…Fi分别为F0至Fmax区间的N等分分散径向载荷，平均径向载荷由Fp＝(Fmax-F0)/N得出，其中N取值有两种 当最大径向载荷Fmax≤10kN时N取值为40； 当最大径向载荷Fmax＞10kN时N取值为100； 由此推出F1＝F0+Fp，F2＝F0+2Fp，F3＝F0+3Fp…Fi＝F0+iFp，Fmax＝F0+NFp，所述的i＝N-1且为自然数； 修正测试时从测试压力传感器测得与F0、F1、F2、F3…Fi、Fmax一一对应的实测径向载荷分别是F0′、F1′、F2′、F3′…Fi′、Fmax′，由此得出径向薄膜油缸的修正系数K0＝F0′/F0，K1＝F1′/F1，K2＝F2′/F2，K3＝F3′/F3…Ki＝Fi′/Fi，Kmax＝Fmax′/Fmax，把径向薄膜油缸的修正系数K0、K1、K2、K3…Ki、Kmax存储到计算机的数据库中；在上述修正测试过程中，K0对应载荷区间 由于轴承试验机所采用的比例减压阀的输出特性是线性的，该线性度≤0.5％，重复精度≤0.1％，所以在载荷区间 所取的任意径向载荷F得出的对应修正系数KF与K0的相对误差 因此当F满足F0 时确定K0作为 的修正系数；同理K1对应的载荷区间 当F满足 时确定K1作为 的修正系数；依此类推K2对应的载荷区间 当F满足 时确定K2作为 的修正系数；Ki对应的载荷区间 当F满足 时确定Ki作为 的修正系数；Kmax对应的载荷区间 当F满足 时确定Kmax作为 的修正系数； 为防止修正测试时轴承试验机和径向载荷测试装置可能产生的系统误差，因此对上述修正测试过程进行一次复检测试以比较修正系数的准确性，施加的一组径向载荷F0、F1、F2、F3…Fi、Fmax条件不变，复检测试时由测试压力传感器测得与F0、F1、F2、F3…Fi、Fmax一一对应的实测径向载荷分别是F0″、F1″、F2″、F3″…Fi″、Fmax″，得出复检测试时径向薄膜油缸的修正系数K0′、K1′、K2′、K3′…Ki′、Kmax′，由 计算出相对误差，若相对误差K比0、K比1、K比2、K比3…K比i、K比max≤0.5％则统一按K0、K1、K2、K3…Ki…Kmax进行取值，若相对误差K比0、K比1、K比2、K比3…K比i、K比max＞0.5％则统一按(K0+K0′)/2、(K1+K1′)/2、(K2+K2′)/2、(K3+K3′)/2…(Ki+Ki′)/2、(Kmax+Kmax′)/2进行取值并建立修正系数数据库； 上述修正测试完毕后，再次由计算机控制轴承试验机的比例减压阀并通过径向薄膜油缸向径向载荷测试装置施加一组轴承试验时的常用整数试验载荷值F试0、F试1、F试2、F试3…F试i、F试max，其中F试0＝F0、F试1＝F0+100N、F试2＝F0+200N、F试3＝F0+300N…F试i＝F0+i×00N、F试max＝Fmax，此时计算机将根据输入载荷的大小判断其所在的载荷区间并在修正系数数据库提取所在区间的修正系数K0、K1、K2、K3…Ki…Kmax或(K0+K0′)/2、(K1+K1′)/2、(K2+K2′)/2、(K3+K3′)/2…(Ki+Ki′)/2、(Kmax+Kmax′)/2，计算机计算出比例减压阀在F试0、F试1、F试2、F试3…F试i、F试max时依据理论输出压强P理＝F试/S理得出的P理0、P理1、P理2、P理3…P理i、P理max，再根据所述修正系数并依据P实＝P理/K计算出实际输出压强P实0、P实1、P实2、P实3…P实i、P实max，计算机把P实0、P实1、P实2、P实3…P实i、P实max指令发给比例减压阀，比例减压阀再实际输出压强P实0、P实1、P实2、P实3…P实i、P实max的压力油，这些不同实际输出压强的压力油分别作用在实际活塞面积S实上产生实际载荷F实0、F实1、F实2、F实3…F实i、F实max，然后依据(F实i-F试i)/F试i×100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承试验机径向薄膜油缸等效载荷的修正方法，其特征在于：实现该修正方法的前提是设计一套径向载荷辅助测试装置，将径向载荷测试装置中的测试座固定在轴承试验机的底座上，在测试座与测试定位块中间设置有满量程稳态误差０．２％ＦＳ的测试压力传感器，测试定位块的上端带有Ｖ形槽，该Ｖ形槽与轴承试验机的径向加载活塞端头的球形面中心对称接触，测试座、测试压力传感器和测试定位块构成的径向载荷测试装置与轴承试验机的径向加载套的固定位置和安装高度相同，安装好压盖后即可实施轴承试验机径向薄膜油缸等效载Ｆ↓［０］＋Ｆ↓［１］）／２，（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２），当Ｆ满足（Ｆ↓［０］＋Ｆ↓［１］）／２≤Ｆ＜（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２时确定Ｋ↓［１］作为［（Ｆ↓［０］＋Ｆ↓［１］）／２，（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２）的修正系数；依此类推Ｋ↓［２］对应的载荷区间［（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２，（Ｆ↓［２］＋Ｆ↓［３］）／２），当Ｆ满足（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２≤Ｆ＜（Ｆ↓［２］＋Ｆ↓［３］）／２时确定Ｋ↓［２］作为［（Ｆ↓［１］＋Ｆ↓［２］）／２，（Ｆ↓［２］＋Ｆ↓［３］）／２）的修正系数；Ｋ↓［ｉ］对应的载荷区间［（Ｆ↓［ｉ－１］＋Ｆ↓［ｉ］）／２，（Ｆ↓［ｉ］＋Ｆ↓［ｉ＋１］）／２），当Ｆ满足（Ｆ↓［ｉ－１］＋Ｆ↓［ｉ］）／２≤Ｆ＜（Ｆ↓［ｉ］＋Ｆ↓［ｉ＋１］）／２时确定Ｋ↓［ｉ］作为［（Ｆ↓［ｉ－１］＋Ｆ↓［ｉ］）／２，（Ｆ↓［ｉ］＋Ｆ↓［ｉ＋１］）／２）的修正系数；Ｋ↓［ｍａｘ］对应的载荷区间［（Ｆ↓［Ｎ－１］＋Ｆ↓［ｍａｘ］）／２，Ｆ↓［ｍａｘ］），当Ｆ满足（Ｆ↓［Ｎ－１］＋Ｆ↓［ｍａｘ］）／２≤Ｆ＜Ｆ↓［ｍａｘ］时确定Ｋ↓［ｍａｘ］作为［（Ｆ↓［Ｎ－１］＋Ｆ↓［ｍａｘ］）／２，Ｆ↓［ｍａｘ］）的修正系数；为防止修正测试时轴承试验机和径向载荷测试装置可能产生的系统误差，因此对上述修正测试过程进行一次复检测试以比较修正系数的准确性，施加的一组径向载荷Ｆ↓［０］、Ｆ↓［１］、Ｆ↓［２］、Ｆ↓［３］…Ｆ↓［ｉ］、Ｆ↓［ｍａｘ］条件不变，复检测试时由测试压力传感器测得与Ｆ↓［０］、Ｆ↓［１］、Ｆ↓［２］、Ｆ↓［３］…Ｆ↓［ｉ］、Ｆ↓［ｍａｘ］一一对应的实测径向载荷分别是Ｆ↓［０］″、Ｆ↓［１］″、Ｆ↓［２］″、Ｆ↓［３］″…Ｆ↓［ｉ］″、Ｆ↓［ｍａｘ］″，得出复检测试时径向薄膜油缸的修正系数Ｋ↓［０］′、Ｋ↓［１］′、Ｋ↓［２...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，王芳，刘苏亚，贾虹，张同贺，
申请(专利权)人：洛阳轴研科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]