上销簧数显式弹性测量装置及其方法
【专利摘要】上销簧数显式弹性测量装置及其方法，涉及工程检测【技术领域】，特别是属于一种应用于对不同加工条件下上销簧刚度曲线和阻尼比进行测量的数显式弹性测量仪。由机械模块和测控模块组成，机械模块包括底板（1-1）、移动感测装置和测试件固定装置，底板上方设置有电动平移台（1-2）；移动感测装置包括位移台、压头（1-5）和压力传感器（1-4）；测试件固定装置包括固定在底板两侧的支撑架（1-10），两支撑架之间连接固定板（1-6），固定板上设置有T型固定台（1-8）和压力板（1-7）。本发明具有可实现上销簧刚度曲线和阻尼比的检测，为优化上销簧的设计参数提供科学数据的积极效果。
【专利说明】上销簧数显式弹性测量装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程检测【技术领域】，特别是属于一种应用于对不同加工条件下上销簧刚度曲线和阻尼比进行测量的数显式弹性测量仪。
【背景技术】
[0002]上销簧作为气动加压摇架诸多零部件中对纺纱质量有直接影响的零件，其重要性不言而喻。它属于一种U型片簧，其弹性作用可以降低胶圈钳口压力波动，并调节因胶圈各种原因产生的运行不稳定。对于上销簧来说应力松弛和弹性衰退是它的主要失效形式，弹性减退会导致其功能逐渐甚至全部丧失。如果上销簧在工作中应力松弛，会造成纺出来的纱粗细不匀，严重影响纺织品的质量。而且拆换上销簧需要大量的人力和时间，这对于一个生产性企业来说是很难接受的。
[0003]目前，对上销簧弹性进行检测一般都是采用机械式弹簧拉压试验机，其不足之处在于仅能测试上销簧某一点的压力值，对上销簧的弹性系数无法检测，更谈不上进行刚度曲线和阻尼比的测试。若想对上销簧的技术参数进行改进以获得较好的抗应力松弛特性，现有检测设备无法提供相应的技术数据，导致研究根本无从下手。因此，研究解决上述问题，设计一上销簧弹性测量仪是亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种新型的上销簧数显式弹性测量装置及其方法，以达到能对不同技术参数的上销簧刚度曲线和阻尼比进行测试、选择最佳技术方案以获得较好的抗应力松弛特性和提高弹性及耐久性的目的。
[0005]本发明所提供的上销簧数显式弹性测量装置由机械模块和测控模块组成，其特征在于，机械模块包括底板、移动感测装置和测试件固定装置，底板上方设置有电动平移台；其中，移动感测装置包括位移台、压头和压力传感器，压头和压力传感器固定于位移台上方的L台上，位移台装配于电动平移台上，并可在电动平移台上方运动；测试件固定装置包括固定在底板两侧的支撑架，两支撑架之间连接固定板，固定板上设置有T型固定台和压力板；
所述的测控模块包括电移台控制器、数据采集卡和计算机，电移台控制器、数据采集卡分别与计算机相连接，电移台控制器连接电动平移台，数据采集卡连接至压力传感器。计算机发出指令，通过电移台控制器控制电动平移台的位移，不同位移下的上销簧所产生的弹力经过压力传感器将信号传递至数据采集卡，经数据采集卡处理后显示在计算机屏幕上。
[0006]本发明所提供的上销簧数显式弹性测量方法，包括如下步骤:
1)、将本发明机械模块与测控模块安装好后，使用气泡水平仪调节底板底面上的调节螺钉使底板处于水平状态；
2)、选择VISA资源名称内的COMl，然后单击连接按钮，如连接成功其红色按钮就变为绿色； 3)、设置位移台运动的初速度、常速度；
4)、单击归零按钮，此时电动位移台开始运动，当位移台运动到设置的零位，指示灯亮，此时位移台停止运动；
5)、设置位移台运动的初速度、常速度、加速度、移动距离、测量次数以及延迟时间，选择加载或加卸载，最后单击开始运行按钮，此时系统就开始运行；
选择加载系统只是进行加载测试，如选择加卸载，则系统进行加载测量后继续进行卸载测量；
6)、当位移台经过一个来回，运动停止后就可以得到位移-压力曲线，然后建立一个Excel工作表，如选择行显示，然后打开新建的Excel工作表，单击保存按钮，就可以将其所测得数据保存到Excel工作表中；如选择列显示，其保存方式相同；
7)、试验完成后，其系统面板上就可以得到压力曲线图、刚度曲线，单击计算阻尼比、回归直线按钮就可以得到加载功、卸载功、阻尼比以及回归方程的IVb和方差σ。
[0007]本发明的有益效果在于:可实现上销簧刚度曲线和阻尼比的检测，为优化上销簧的设计参数提供科学数据，同时该上销簧数显式弹性测量装置及其方法定位精确，测试精度高，并能根据需要进行系统二次开发。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]附图部分公开了本发明的具体实施例，其中，
图1、本发明结构示意图；
图2、本发明机械模块俯视图。
【具体实施方式】
[0009]现结合附图对本发明做进一步的说明:
如图1、图2所示，本发明所提供的上销簧数显式弹性测量装置及其方法，由机械模块I和测控模块2组成，两个模块之间用电缆连接，机械模块用来实现测试零件的安装固定和测试，测控模块实现对机械模块的运动控制及测试数据的显示输出。
[0010]上述机械模块包括底板1-1、移动感测装置和测试件固定装置，底板上方设置有电动平移台1-2 ;其中，移动感测装置包括位移台、压头1-5和压力传感器1-4，压头和压力传感器固定于位移台上方的L台1-3上，位移台可在电动平移台上方运动；测试件固定装置包括固定在底板两侧的支撑架1-10，两支撑架之间连接固定板1-6，固定板上还设有T型固定台1-8和压力板1-7，T型固定台1-8和压力板1-7采用螺钉连接。
[0011]底板底面设置四个调节螺钉1-9用以调节底板的水平；L台与压力传感器、压头采用螺纹连接，并用螺母紧固为一个整体后通过一组螺纹孔安装在位移台上。
[0012]上述固定板左侧面加工有长槽1-11，组装时T型固定台下表面与长槽底面紧密接触；压力板和T型固定台上表面高度差为0.7mm ;压头1_5中心线和T型固定台1_8上表面高度差为1.2mm。
[0013]如图1所示，测控模块2由计算机2-1、电移台控制器2-2和数据采集卡2_3组成，计算机2-1发出指令，通过电移台控制器2-2控制电动平移台1-2的位移，不同位移下的上销簧所产生的弹力经压力传感器将信号传递至数据采集卡，经数据采集卡处理后显示在计算机2-1屏幕上，计算机也可以连接键盘等输入装置，可以连接打印机等外围设备。
[0014]本上销簧数显式弹性测量装置及其方法操作步骤如下:
⑴将螺钉依次穿过压力板1-7和上销簧的孔，然后旋入螺纹孔中，使上述三个零件的下表面在平台上对齐后紧固螺钉；
⑵将步骤⑴中组装好的测试零件用螺母固定安装在固定板1-6上，并使T型固定台1-8下表面与固定板1-6中长槽的底面紧密接触；
⑶使用气泡水平仪调节底板1-1底面上的调节螺钉1-9使底板1-1水平；
⑷选择VISA资源名称内的COMl，然后单击连接按钮，如连接成功其红色按钮就变为绿色；
(5)设置位移台运动的初速度、常速度；
(6)单击归零按钮，此时电动位移台开始运动，当位移台运动到设置的零位，指示灯亮，此时位移台停止运动；
(7)设置位移台运动的初速度、常速度、加速度、移动距离，测量次数以及延迟时间，选择加载或加卸载，最后单击开始运行按钮，此时系统就开始运行；
选择加载系统只是进行加载测试，如选择加卸载，则系统进行加载测量后继续进行卸载测量；
⑶当位移台经过一个来回，运动停止后就可以得到位移-压力曲线，然后建立一个Excel工作表，如选择行显示，然后打开新建的Excel工作表，单击保存按钮，就可以将其所测得数据保存到Excel工作表中；如选择列显示，其保存方式相同；
⑶试验完成后，其系统面板上就可以得到压力曲线图，刚度曲线。单击计算阻尼比、回归直线按钮就可以得到加载功、卸载功、阻尼比以及回归方程的IVb和方差σ。
[0015]以上所述是对本发明的较佳实施例，并非是对本发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种上销簧数显式弹性测量装置，由机械模块和测控模块组成，其特征在于，所述机械模块包括底板(1-1)、移动感测装置和测试件固定装置，底板上方设置有电动平移台(1-2);其中，移动感测装置包括位移台、压头(1-5)和压力传感器(1-4)，压头和压力传感器固定于位移台上方的L台(1-3)上，位移台装配于电动平移台之上并可相对运动；测试件固定装置包括固定在底板两侧的支撑架(1-10)，两支撑架之间连接固定板(1-6)，固定板上设置有T型固定台(1-8)和压力板(1-7);所述的测控模块包括电移台控制器(2-2)、数据采集卡(2-3)和计算机(2-1)，前两者分别与计算机相连接，电移台控制器连接电动平移台，数据采集卡连接至压力传感器。
2.一种销簧数显式弹性测量方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)、将机械模块与测控模块安装好后，调节底板使之处于水平状态； 2)、选择VISA资源名称内的COMl，然后单击连接按钮，如连接成功其红色按钮就变为绿色； 3)、设置位移台运动的初速度、常速度； 4)、单击归零按钮，此时电动位移台开始运动，当位移台运动到设置的零位，指示灯亮，此时位移台停止运动； 5)、设置位移台运动的初速度、常速度、加速度、移动距离、测量次数以及延迟时间，选择加载或加卸载，最后单击开始运行按钮，此时系统就开始运行； 选择加载系统只是进行加载测试，如选择加卸载，则系统进行加载测量后继续进行卸载测量； 6)、当位移台经过一个来回，运动停止后就可以得到位移-压力曲线，然后建立一个Excel工作表，如选择行显示，然后打开新建的Excel工作表，单击保存按钮，就可以将其所测得数据保存到Excel工作表中；如选择列显示，其保存方式相同； 7)、试验完成后，其系统面板上就可以得到压力曲线图、刚度曲线，单击计算阻尼比、回归直线按钮就可以得到加载功、卸载功、阻尼比以及回归方程的IVb和方差σ。
3.根据权利要求1所述的上销簧数显式弹性测量装置，其特征还在于，所述的底板底面设置四个调节螺钉(1-9)用以调节底板的水平。
4.根据权利要求1所述的上销簧数显式弹性测量装置，其特征还在于，所述的固定板(1-6)左侧面加工有长槽(1-11)。
5.根据权利要求1所述的上销簧数显式弹性测量装置，其特征还在于，所述的压力板和T型固定台上表面高度差为0.7mm ;压头中心线和T型固定台表面高度差为1.2_。
【文档编号】G01M5/00GK103954414SQ201410090966
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】郭艳青, 杨开荔, 刘文田 申请人:日照裕鑫动力有限公司