一种杆式天平及其校准方法与流程

本发明涉及杆式天平，尤其涉及一种杆式天平及其校准方法。

背景技术：

1、目前国内的天平加载装置的框架多为开放式的分散结构，即天平的支撑架与天平的加载施力架是分开的，分别固定到地面基础上。

2、现有技术中，杆式天平会有较大的载荷传递到地面基础上，进而破坏地面基础，为此我们提出了一种杆式天平及其校准方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在杆式天平会有较大的载荷传递到地面基础上，进而破坏地面基础的缺点，而提出的一种杆式天平及其校准方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种杆式天平，包括框架下撑，所述框架下撑上连接有侧架，侧架上连接有前架横梁，侧架的顶部连接有框架上盖，框架上盖上连接有吊耳，框架上盖上连接有荷载作动器，框架下撑上连接有支撑座，支撑座上连接有箱体，箱体上连接有天平主体，天平主体上连接有套筒，套筒上连接有加载体，加载体上链接有胀套，加载体上部布置有四个加载梁。

4、优选的，所述支撑座上连接有伺服油缸，伺服油缸上连接有x轴向运动机构，x轴向运动机构上连接有z轴向运动机构，z轴向运动机构上连接有y轴向运动机构，伺服油缸上连接有位移传感器和伺服阀。

5、优选的，所述载荷作动器上连接有液压缸，液压缸上连接有叉形轴承座，叉形轴承座上连接有球铰轴承，球铰轴承上连接有传力杆，传力杆上连接有力传感器和转接器。

6、本发明还提出了一种杆式天平的校准方法，包括以下步骤：

7、s1：首先，将天平主体固定在支撑装置上，天平主体的自由端连接加载体，在加载体上布置有十二个施力加载点；通过十二个载荷作动器，在施力点上施加预先编制的载荷，载荷工况涵盖天平的六个维度即三个力与三个力矩，框架用于固定主体的支撑及固定载荷作动器；

8、s2：杆式天平前端为法兰结构，通过法兰和套筒之间连接成一整体，套筒可以在加载体内腔内滑动配合，套筒头部和加载体内腔之间用胀套实现无间隙紧密配合，胀套可以实现大扭矩传递，力源对加载体施加的载荷可以通过胀套、套筒传递到天平主体上，实现对天平主体校准；

9、s3：加载体上部布置四个加载梁，在加载梁端部垂直方向布置加载点实现轴向力、俯仰力矩、偏航力矩加载；中部布置四个加载点实现法向力和侧向力的加载；下部布置两个加载梁，在加载梁端部水平方向布置加载点实现偏航力矩的加载，加载体由加载筒和加载梁焊接而成，加载筒由高强度钢整体加工而成，加载梁由工字型钢加工而成，为实现旋翼天平在加载方向上精确加载减小各分量之间相互干扰耦合，加载体在加载时需要具有足够的刚度，减小变形；

10、s4：载荷作动器通过前后横纵布置的关节轴承，进行载荷作动器系统的去耦，在水平和垂直两个方向都要具有一定的柔性，能够消除水平和垂直两个方向力对传感器的干扰，达到去耦合作用，通过x向运动机构、y向运动机构、z向运动机构及箱体的设置，可以针对不同的天平校准状态进行三个方向的直线位移调整，同时支撑具有较高的刚度，可满足杆式天平加载支撑使用。

11、本发明中，所述一种杆式天平及其校准方法的有益效果：

12、1、本方案通过将天平的支撑架与天平的加载施力架设计成一个整体结构，这样施力与受力均在框架内部完成。对于地面基础的破坏就会较小。

13、2、本方案通过吊耳的设置，可以进行吊装运输，使用时通过螺钉连接到下面焊接的箱体上，此种结构便于框架箱体内部的模型或校准支撑装置的吊装运输，其中前横梁设计为可拆装结构，同样是方便工件吊装使用。

14、本发明能够在使用过程中，将天平的支撑架与天平的加载施力架设计成一个整体结构，这样施力与受力均在框架内部完成。对于地面基础的破坏就会较小。

技术特征：

1.一种杆式天平，包括框架下撑（1），其特征在于，所述框架下撑（1）上连接有侧架（2），侧架（2）上连接有前架横梁，侧架（2）的顶部连接有框架上盖（3），框架上盖（3）上连接有荷载作动器（4），框架下撑（1）上连接有支撑座（5），支撑座（5）上连接有箱体（6），箱体（6）上连接有天平主体（11），天平主体（1）上连接有套筒（12），套筒（12）上连接有加载体（13），加载体（13）上链接有胀套（14）。

2.根据权利要求1所述的一种杆式天平，其特征在于，所述支撑座（1）上连接有伺服油缸（7），伺服油缸（7）上连接有x轴向运动机构（8），x轴向运动机构（8）上连接有z轴向运动机构（9），z轴向运动机构（9）上连接有y轴向运动机构（10）。

3.根据权利要求2所述的一种杆式天平，其特征在于，所述框架上盖（3）上连接有吊耳。

4.根据权利要求3所述的一种杆式天平，其特征在于，所述伺服油缸（7）上连接有位移传感器和伺服阀。

5.根据权利要求4所述的一种杆式天平，其特征在于，所述载荷作动器（4）上连接有液压缸，液压缸上连接有叉形轴承座，叉形轴承座上连接有球铰轴承，球铰轴承上连接有传力杆。

6.根据权利要求5所述的一种杆式天平，其特征在于，所述传力杆上连接有力传感器和转接器。

7.根据权利要求6所述的一种杆式天平，其特征在于，所述加载体（13）上部布置有四个加载梁。

8.一种杆式天平的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于杆式天平领域，尤其是一种杆式天平及其校准方法，针对现有的杆式天平会有较大的载荷传递到地面基础上，进而破坏地面基础的问题，现提出如下方案，其包括框架下撑，所述框架下撑上连接有侧架，侧架上连接有前架横梁，侧架的顶部连接有框架上盖，框架上盖上连接有吊耳，框架上盖上连接有荷载作动器，框架下撑上连接有支撑座，支撑座上连接有箱体，箱体上连接有天平主体，天平主体上连接有套筒，套筒上连接有加载体，加载体上链接有胀套，加载体上部布置有四个加载梁，本发明能够在使用过程中，将天平的支撑架与天平的加载施力架设计成一个整体结构，这样施力与受力均在框架内部完成。对于地面基础的破坏就会较小。

技术研发人员：孙银生,房凯文,贺艳娜,郭文利,鲍建桥
受保护的技术使用者：郑州机械研究所有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13