彈簧作為一種機械基礎元件,被廣泛用于減振和緩沖、測量力的大小、儲存和輸出能量以及控制機構的運動等場合。隨著現代工業的發展,彈簧的品種、數量日益增多,對精度、技術性能、工作環境也提出了更高的要求。各企業都在走依靠科技進步、加速技術改造、改善工藝裝備的發展道路。對彈簧生產過程的監控及產品的終檢驗,是保證彈簧質量和性能的一種重要手段。因此,開發研制高精度的彈簧試驗機具有重要的意義。國內生產的彈簧試驗機,其讀數機構、定位機構等多為機械式機構,精度低、功能不全,無法與進口試驗機相比。下面是我公司分析綜合*試驗機,應用反求工程自行開發設計的一種新型的拉壓式彈簧試驗機的研制。
　　
　　一、系統組成及工作原理
　　
　　拉壓式主要用于測出彈簧的受力—變形曲線或彈簧剛度。從功能上看,試驗機一般由測量、傳動、操作控制、顯示打印等部分組成。國產試驗機的位移測量為游標式結構,采用機械式定位機構,測量力顯示為指針式,雖有的試驗機采用了數顯方式,但其位移定位采用機械式結構,精度較低,不適用于高精度測量。*的試驗機,采用精密力傳感器,帶微機處理,位移定位用高精度的光電開關,測量速度選擇,手動和自動測量選擇,過載安全保護,結果用數顯并帶微打印機,測量精度高、定位準確、操作方便。
　　
　　二、技術關鍵的設計
　　
　　研制中的技術關鍵在于機構零部件的設計與制造。要求整機重量輕、結構簡單、操作方便、定位準確、工藝性好,設計過程中著重解決了以下幾個問題:
　　
　　1、導柱：國外試驗機為雙導柱結構,故結構龐大不緊湊,今把雙導柱改為單導柱,此時,雖其受力情況、動力性能不如雙導柱機構,但經過計算、單導柱結構仍能保證精度要求。
　　
　　2、底座：原有國產同類試驗機采用鑄造結構,鑄件雖剛性好,但體積大。經過計算分析后,改用簿板彎曲成U形槽后焊接,加上適當的加強筋后仍能保持原有鑄件的剛度,經有限元法分析及實際使用證明其剛度足夠。
　　
　　3、壓盤平行度誤差調節機構：測量時,兩壓盤的平行度誤差直接影響到測量結果,故在專業標準中明確加以限制,新試驗機中設置了平行度誤差調節圓盤,很方便地解決了兩壓盤的平行度問題。
　　
　　4、位移定位機構：國外原試驗機在測量時的位移定位采用接觸式行程開關,新則改用非接觸式的光電開關,另外,在更的測量中,可以把光電開關的位置作為初定位,再用手動微進給作為定位。
　　
　　5、導柱變形補償算法：由于單導柱的變形比雙導柱的大,故在精密測量中必須考慮導柱變形對測量結果的影響,把導柱的變形所造成的系統誤差在測量結果中加以修正。
　　
　　6、人機工程、外觀設計：在新型試驗機的設計中,很好地考慮了人機關系問題,使其更加合理,另外,在外觀設計,機器色彩搭配上也做到了協調一致、和諧、自然。
　　
　　三、導柱變形分析
　　
　　導柱作為試驗機的核心零件,其剛度的大小對測量精度影響極大并直接影響到位移傳感器測量的不確定度。設計中,要正確估計其變形值并加以修正,根據試驗機的結構特點,通過簡化得到下列的力學模型。
　　
　　四、結論
　　
　　綜合了國內外的優點,利用反求工程設計研制了一種新型的,該試驗機主要技術指標達到了*水平。下一步我公司將要解決提高導柱的剛度問題,以使該試驗機更加完善。
　　
　　

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