本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種拉伸彈簧和壓縮彈簧的測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

彈簧是一種機(jī)械零件，它利用材料的彈性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在工作時(shí)產(chǎn)生變形，把機(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃文?，或把變形能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功或動(dòng)能。彈簧的類(lèi)型很多，按結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分，彈簧大致分為圓柱螺旋彈簧、非圓柱螺旋彈簧和其他彈簧。圓柱螺旋彈簧又可分為螺旋壓縮彈簧、螺旋拉伸彈簧和螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧等。

對(duì)于每一批次生產(chǎn)的彈簧，需要抽檢一些樣品進(jìn)行彈簧的相關(guān)試驗(yàn)，而現(xiàn)有的彈簧測(cè)試裝置只能對(duì)彈簧的壽命進(jìn)行測(cè)試。即是將彈簧進(jìn)行反復(fù)壓縮，經(jīng)過(guò)若干次后，檢查彈簧產(chǎn)品是否出現(xiàn)裂紋或斷裂，從而判斷彈簧是否符合產(chǎn)品的壽命要求；然而，對(duì)于彈簧在使用過(guò)程中的衰減特性，并沒(méi)有相關(guān)的測(cè)試裝置，彈簧的衰減是指彈簧的彈性系數(shù)k在使用過(guò)程中的變化，彈簧發(fā)生衰減影響到彈簧的使用性能，是彈簧的重要性能指標(biāo)。并且，現(xiàn)有彈簧測(cè)試裝置只能對(duì)同類(lèi)型、同型號(hào)的彈簧(壓簧、中徑、長(zhǎng)度一致等)進(jìn)行測(cè)試，而無(wú)法對(duì)多種類(lèi)型、多種規(guī)格的彈簧進(jìn)行測(cè)試，通用性較低，存在局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置，該裝置能夠?qū)鞆椈珊蛪嚎s彈簧進(jìn)行衰減測(cè)試。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置，包括機(jī)架、用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)試彈簧變形的移動(dòng)板、用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及設(shè)在移動(dòng)板和機(jī)架之間的豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括用于定位彈簧的定位軸、拉壓力傳感器、位移傳感器以及數(shù)據(jù)處理單元，其中，待測(cè)試彈簧套在定位軸上，所述定位軸向上穿過(guò)移動(dòng)板并形成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述拉壓力傳感器與彈簧的底端連接，彈簧的頂端與移動(dòng)板連接；所述位移傳感器與移動(dòng)板連接；所述拉壓力傳感器和位移傳感器與數(shù)據(jù)處理單元的信號(hào)輸入端連接。

上述拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置的工作原理是：測(cè)試前將待測(cè)試彈簧安裝到定位軸上，彈簧的上下兩端分別與移動(dòng)板和拉壓力傳感器連接；測(cè)試時(shí)，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板在豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)的導(dǎo)向下作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)待測(cè)試彈簧產(chǎn)生壓力(針對(duì)壓縮彈簧，下同)或拉力(針對(duì)拉伸彈簧，下同)，通過(guò)拉壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧的當(dāng)前壓力或拉力F，并通過(guò)位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的變形量x，從而通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元可以實(shí)時(shí)計(jì)算彈簧的彈性系數(shù)k＝F/x，這樣，就可以同時(shí)對(duì)拉伸彈簧和壓縮彈簧進(jìn)行衰減特性的測(cè)試。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)以及絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述電機(jī)固定在機(jī)架上，該電機(jī)的主軸與絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲桿連接，所述絲桿的兩端分別通過(guò)上軸承座和下軸承座連接在機(jī)架上，絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲桿螺母設(shè)置在所述移動(dòng)板上。利用上述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以精確地驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于控制。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述機(jī)架上在移動(dòng)板的上方設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)，在移動(dòng)板的下方設(shè)有下限位開(kāi)關(guān)。通過(guò)設(shè)置上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)來(lái)限定移動(dòng)板的豎向運(yùn)動(dòng)行程，確保移動(dòng)板按設(shè)定的行程進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述上限位開(kāi)關(guān)和下限位開(kāi)關(guān)的位置可以靈活調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)不用的測(cè)試行程要求。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向桿和匹配于導(dǎo)向桿上的直線滑塊，其中，所述導(dǎo)向桿的兩端固定在機(jī)架上，所述直線滑塊設(shè)置于移動(dòng)板上。通過(guò)上述的豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)對(duì)移動(dòng)板的豎向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確的導(dǎo)向，提高測(cè)試精度。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述機(jī)架包括上板、下板、立柱以及立板，其中，所述立柱連接在上板和下板之間形成框架結(jié)構(gòu)，所述立板的上端和下端分別與上板和下板連接。上述結(jié)構(gòu)的機(jī)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度好，便于各個(gè)部件的布置。

優(yōu)選地，所述電機(jī)固定在上板上；所述上軸承座、下軸承座、上限位開(kāi)關(guān)以及下限位開(kāi)關(guān)均設(shè)置在立板上；所述導(dǎo)向桿的兩端分別與上板和下板連接；所述定位軸的兩端分別與上板和下板連接。這樣可以緊湊的將各個(gè)部件設(shè)置到機(jī)架中。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述下板的底部設(shè)有調(diào)節(jié)腳和腳輪，以便于調(diào)節(jié)機(jī)架的高度以及對(duì)衰減測(cè)試裝置進(jìn)行移動(dòng)。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，當(dāng)所述彈簧為拉伸彈簧時(shí)，該拉伸彈簧的上下兩端設(shè)有拉鉤，兩個(gè)拉鉤分別連接在移動(dòng)板和拉壓力傳感器上。

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，其中，所述位移傳感器通過(guò)螺紋連接結(jié)構(gòu)與移動(dòng)板連接，這樣便于安裝和拆卸。

一種應(yīng)用上述拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板在豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)的導(dǎo)向下作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使待測(cè)試彈簧產(chǎn)生進(jìn)行反復(fù)的伸縮變形；

(2)所述拉壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的彈力F，所述位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的變形量x，彈簧每作一次伸縮變形對(duì)應(yīng)的彈力F和變形量x數(shù)據(jù)均輸送至數(shù)據(jù)處理單元保存；

(3)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述彈力F和變形量x數(shù)據(jù)，并結(jié)合胡克定律F＝k·x，其中k為彈性系數(shù)，計(jì)算彈簧每作一次伸縮變形對(duì)應(yīng)的彈性系數(shù)k，通過(guò)判斷彈性系數(shù)k的變化，可知彈簧的衰減率。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果：

1、本實(shí)用新型的衰減測(cè)試裝置通過(guò)設(shè)置拉壓力傳感器和位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧的彈力和變形量，通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元的計(jì)算得到彈簧的彈性系數(shù)k的變化情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)彈簧衰減特性的測(cè)量。

2、本實(shí)用新型的衰減測(cè)試裝置既能用于測(cè)試?yán)鞆椈?，也能用于測(cè)試壓縮彈簧，通用性好，應(yīng)用更加廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1-圖3為本實(shí)用新型所述的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置的一個(gè)具體實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為左視圖，圖3為立體圖，圖中顯示的待測(cè)試彈簧為螺旋壓縮彈簧。

圖4為本實(shí)用新型所述的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置中當(dāng)待測(cè)彈簧為螺旋拉伸彈簧時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不僅限于此。

參見(jiàn)圖1-圖3，本實(shí)用新型的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置包括機(jī)架6、用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)試彈簧變形的移動(dòng)板4、用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板4作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及設(shè)在移動(dòng)板4和機(jī)架6之間的豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)；此外，還包括用于定位彈簧的定位軸2、拉壓力傳感器8、位移傳感器13以及數(shù)據(jù)處理單元，其中，待測(cè)試彈簧套在定位軸2上，所述定位軸2向上穿過(guò)移動(dòng)板4并形成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述拉壓力傳感器8與彈簧的底端連接，彈簧的頂端與移動(dòng)板4連接；所述位移傳感器13與移動(dòng)板4連接；所述拉壓力傳感器8和位移傳感器13與數(shù)據(jù)處理單元的信號(hào)輸入端連接。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)1以及絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，所述電機(jī)1固定在機(jī)架6上，該電機(jī)1的主軸通過(guò)減速器18與絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲桿5連接，所述絲桿5的兩端分別通過(guò)上軸承座15和下軸承座19連接在機(jī)架6上，絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的絲桿螺母14設(shè)置在所述移動(dòng)板4上。利用上述豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以精確地驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板4作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于控制。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述機(jī)架6上在移動(dòng)板4的上方設(shè)有上限位開(kāi)關(guān)16，在移動(dòng)板4的下方設(shè)有下限位開(kāi)關(guān)17，工作時(shí)，移動(dòng)板4觸碰上述上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)17后，電機(jī)1停止工作，并反轉(zhuǎn)。通過(guò)設(shè)置上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)17來(lái)限定移動(dòng)板4的豎向運(yùn)動(dòng)行程，確保移動(dòng)板4按設(shè)定的行程進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述上限位開(kāi)關(guān)16和下限位開(kāi)關(guān)17的位置還可以靈活調(diào)節(jié)，從而適應(yīng)不用的測(cè)試行程要求。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向桿10和匹配于導(dǎo)向桿10上的直線滑塊12，其中，所述導(dǎo)向桿10的兩端固定在機(jī)架6上，所述直線滑塊12設(shè)置于移動(dòng)板4上。通過(guò)上述的豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)對(duì)移動(dòng)板4的豎向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確的導(dǎo)向，提高測(cè)試精度。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述機(jī)架6包括上板3、下板9、立柱22以及立板21，其中，所述立柱22連接在上板3和下板9之間形成框架結(jié)構(gòu)，所述立板21的上端和下端分別與上板3和下板9連接。上述結(jié)構(gòu)的機(jī)架6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度好，便于各個(gè)部件的布置。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述電機(jī)1固定在上板3上；所述上軸承座15、下軸承座19、上限位開(kāi)關(guān)16以及下限位開(kāi)關(guān)17均設(shè)置在立板21上；所述導(dǎo)向桿10的兩端分別與上板3和下板9連接；所述定位軸2的兩端分別與上板3和下板9連接。這樣可以緊湊的將各個(gè)部件設(shè)置到機(jī)架6中。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述下板9的底部設(shè)有調(diào)節(jié)腳7和腳輪20，以便于調(diào)節(jié)機(jī)架6的高度以及對(duì)衰減測(cè)試裝置進(jìn)行移動(dòng)。

參見(jiàn)圖1-圖3，所述位移傳感器13通過(guò)螺紋連接結(jié)構(gòu)與移動(dòng)板4連接，這樣便于安裝和拆卸。工作時(shí)，位移傳感器13中的滑動(dòng)件在滑軌13-1中作上下滑動(dòng)，位移傳感器13通過(guò)檢測(cè)滑動(dòng)件的滑動(dòng)距離來(lái)獲得移動(dòng)板4的移動(dòng)距離。

參見(jiàn)圖1-圖3，當(dāng)所述彈簧為螺旋壓縮彈簧11時(shí)，該螺旋壓縮彈簧11的上下兩段分別抵緊在移動(dòng)板4和拉壓力傳感器8上。

參見(jiàn)圖4，當(dāng)所述彈簧為螺旋拉伸彈簧23時(shí)，該螺旋拉伸彈簧23的上下兩端設(shè)有拉鉤23-1，兩個(gè)拉鉤23-1分別連接在移動(dòng)板4和拉壓力傳感器8上。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置的工作原理作進(jìn)一步的描述：

參見(jiàn)圖1-圖4，測(cè)試前將待測(cè)試彈簧安裝到定位軸2上，彈簧的上下兩端分別與移動(dòng)板4和拉壓力傳感器8連接；測(cè)試時(shí)，豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板4在豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)的導(dǎo)向下作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)待測(cè)試彈簧產(chǎn)生壓力(針對(duì)壓縮彈簧)或拉力(針對(duì)拉伸彈簧)，通過(guò)拉壓力傳感器8實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧的當(dāng)前壓力或拉力F，并通過(guò)位移傳感器13實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的變形量x，從而通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元可以實(shí)時(shí)計(jì)算彈簧的彈性系數(shù)k＝F/x，這樣，就可以同時(shí)對(duì)拉伸彈簧和壓縮彈簧進(jìn)行衰減特性的測(cè)試。

本實(shí)用新型的應(yīng)用上述拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)的拉伸彈簧和壓縮彈簧的衰減測(cè)試方法，包括以下步驟：

(1)豎向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)板4在豎向?qū)驒C(jī)構(gòu)的導(dǎo)向下作豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使待測(cè)試彈簧產(chǎn)生進(jìn)行反復(fù)的伸縮變形；

(2)所述拉壓力傳感器8實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的彈力F，所述位移傳感器13實(shí)時(shí)檢測(cè)彈簧當(dāng)前的變形量x，彈簧每作一次伸縮變形對(duì)應(yīng)的彈力F和變形量x數(shù)據(jù)均輸送至數(shù)據(jù)處理單元保存；

(3)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述彈力F和變形量x數(shù)據(jù)，并結(jié)合胡克定律F＝k·x，其中k為彈性系數(shù)，計(jì)算彈簧每作一次伸縮變形對(duì)應(yīng)的彈性系數(shù)k，通過(guò)判斷彈性系數(shù)k的變化，可知彈簧的衰減率。

上述為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。