用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置的制造方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及航空氣動力風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]風(fēng)洞天平是風(fēng)洞測力實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，天平的精準(zhǔn)度直接影響風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。天平是測量儀器，不進(jìn)行標(biāo)定就不能使用，天平的標(biāo)定是通過天平校準(zhǔn)系統(tǒng)來完成的，而自動加載系統(tǒng)是天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的重要組成部分。多年來，在天平校準(zhǔn)加載中一直采用砝碼對被校天平施加校準(zhǔn)載荷;雖然從最初的手動砝碼改進(jìn)成自動加載砝碼，有效地減少了勞動強(qiáng)度。但隨著加載載荷范圍的增加，砝碼的數(shù)量也隨之增加，致使加工和計(jì)量砝碼的工作量加大，費(fèi)用增加，加載時間增加。另外由于單塊砝碼的重量增大，給計(jì)量、使用和維護(hù)造成一定的困難。同時，由于砝碼是固定的質(zhì)量塊，沒有辦法對天平施加任意的載荷，無法對風(fēng)洞試驗(yàn)中天平的受力情況復(fù)現(xiàn)，排查風(fēng)洞試驗(yàn)中具體試驗(yàn)問題。
[0005]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置。
[0007]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]—種用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其組成包括:伺服電機(jī)，所述的伺服電機(jī)控制伺服電動缸工作，所述的伺服電動缸與載荷緩沖器連接，所述的載荷緩沖器與加載滑輪連接，所述的加載滑輪與高精度力傳感器連接，所述的高精度力傳感器與控制系統(tǒng)連接。
[0009]所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的載荷緩沖器采用圓柱形拉伸彈簧結(jié)構(gòu)。
[0010]所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的伺服電動缸包括高精度行星減速機(jī)和滾珠絲杠，把所述的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成滾珠絲杠的直線運(yùn)動。
[0011]所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的加載滑輪由直徑1:2的兩個滑輪組成。
[0012]所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、CAN卡、穩(wěn)壓10V電源、直流24V朝陽電源、直流180V電源、信號放大器、研華亞當(dāng)模塊。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]本實(shí)用新型為了解決天平校準(zhǔn)系統(tǒng)中載荷源砝碼的加工、計(jì)量等各種弊端問題，而研制的一種技術(shù)領(lǐng)先、高效的機(jī)電式自動加載裝置，集合了多年在天平校準(zhǔn)系統(tǒng)研制和使用方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置實(shí)現(xiàn)對天平施加任意的需求載荷。
[0015]本實(shí)用新型的工作過程是當(dāng)需要對天平施加一定的載荷時，控制系統(tǒng)會預(yù)先計(jì)算出高精度力傳感器的給定值，再與控制系統(tǒng)所采集到高精度力傳感器的電壓值進(jìn)行比較，通過控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果驅(qū)動伺服電機(jī)進(jìn)行控制，從而使伺服電動缸帶動載荷緩沖器，達(dá)到高精度力傳感器與給定值在一定的誤差帶內(nèi)，通過加載滑輪將加載載荷施加于天平，即完成天平的一個載荷加載，最終完成天平的校準(zhǔn)。機(jī)電式自動加載裝置實(shí)現(xiàn)了對天平自動施加任意需求的載荷，最終完成天平的自動校準(zhǔn)。大量選用高精度的成品件;采用加載緩沖器，緩沖加載速度和增加絲杠行程提高加載精度;可以自動地按預(yù)定的載荷表對天平施加載荷，完成天平的校準(zhǔn);可以實(shí)現(xiàn)對天平施加任意的需求載荷，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)洞試驗(yàn)中天平的受力情況復(fù)現(xiàn)，大大地方便了測力試驗(yàn)中問題的排查。
[0016]本實(shí)用新型伺服電動缸主要由高精度行星減速機(jī)和滾珠絲杠等組成，把伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成滾珠絲杠的直線運(yùn)動，產(chǎn)生校準(zhǔn)載荷。當(dāng)直接應(yīng)用伺服電動缸進(jìn)行加載，伺服電動缸的微小直線運(yùn)動將對天平加載很大的載荷，給機(jī)電式自動加載控制提出很高的要求，加載緩沖器用來緩沖加載速度和增加絲杠行程提高加載精度。加載滑輪由直徑1:2的兩個滑輪組成，以減少施加載荷力的大小，達(dá)到所需要的加載值，同時達(dá)到加載載荷變向的作用。高精度力傳感器用于實(shí)時測量所施加的載荷，并將其輸出信號反饋給伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)對天平加載固定載荷的閉環(huán)控制，它的精度將最終決定加載載荷的精度?？刂圃O(shè)備主要有工控機(jī)、CAN卡、穩(wěn)壓10V電源、直流24V朝陽電源、直流180V電源、信號放大器、研華亞當(dāng)模塊。主要采用現(xiàn)場總線控制，具體總線為CAN總線。該系統(tǒng)通過先進(jìn)傳感器實(shí)現(xiàn)對機(jī)電式自動加載試驗(yàn)各個工作環(huán)節(jié)工作情況進(jìn)行監(jiān)控，同時通過高精度的直流伺服驅(qū)動單元可以精確控制伺服電動缸自動加載機(jī)構(gòu)的精度和速度。
[0017]【附圖說明】:
[0018]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖2是本實(shí)用新型機(jī)電式自動加載裝置和砝碼加載的天平輸出比較圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
[0021]實(shí)施例1:
[0022]—種用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其組成包括:伺服電機(jī)1，所述的伺服電機(jī)控制伺服電動缸2工作，所述的伺服電動缸與載荷緩沖器3連接，所述的載荷緩沖器與加載滑輪4連接，所述的加載滑輪與高精度力傳感器5連接，所述的高精度力傳感器與控制系統(tǒng)6連接。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]根據(jù)實(shí)施例1所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的載荷緩沖器采用圓柱形拉伸彈簧結(jié)構(gòu)。
[0025]實(shí)施例3:
[0026]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的伺服電動缸包括高精度行星減速機(jī)和滾珠絲杠，把所述的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成滾珠絲杠的直線運(yùn)動。
[0027]實(shí)施例4:
[0028]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的加載滑輪由直徑1:2的兩個滑輪組成。
[0029]實(shí)施例5:
[0030]根據(jù)實(shí)施例1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，所述的控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、CAN卡、穩(wěn)壓10V電源、直流24V朝陽電源、直流180V電源、信號放大器、研華亞當(dāng)模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其組成包括:伺服電機(jī)，其特征是:所述的伺服電機(jī)控制伺服電動缸工作，所述的伺服電動缸與載荷緩沖器連接，所述的載荷緩沖器與加載滑輪連接，所述的加載滑輪與高精度力傳感器連接，所述的高精度力傳感器與控制系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其特征是:所述的載荷緩沖器采用圓柱形拉伸彈簧結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其特征是:所述的伺服電動缸包括高精度行星減速機(jī)和滾珠絲杠，把所述的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成滾珠絲杠的直線運(yùn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其特征是:所述的加載滑輪由直徑1:2的兩個滑輪組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置，其特征是:所述的控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、CAN卡、穩(wěn)壓10V電源、直流24V朝陽電源、直流180 V電源、信號放大器、研華亞當(dāng)模塊。
【專利摘要】<b>用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置。在天平校準(zhǔn)加載中一直采用砝碼對被校天平施加校準(zhǔn)載荷，由于砝碼是固定的質(zhì)量塊，沒有辦法對天平施加任意的載荷，無法對風(fēng)洞試驗(yàn)中天平的受力情況復(fù)現(xiàn)。本實(shí)用新型的組成包括：伺服電機(jī)（</b><b>1</b><b>），所述的伺服電機(jī)控制伺服電動缸（</b><b>2</b><b>）工作，所述的伺服電動缸與載荷緩沖器（</b><b>3</b><b>）連接，所述的載荷緩沖器與加載滑輪（</b><b>4</b><b>）連接，所述的加載滑輪與高精度力傳感器（</b><b>5</b><b>）連接，所述的高精度力傳感器與控制系統(tǒng)（</b><b>6</b><b>）連接。本實(shí)用新型用于天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的機(jī)電式自動加載裝置。</b>
【IPC分類】G01L25/00
【公開號】CN205138714
【申請?zhí)枴緾N201520985540
【發(fā)明人】李小剛, 趙長輝, 馮強(qiáng), 周陽, 周航, 江春茂, 劉博宇, 徐 明, 孫以心
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽空氣動力研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月2日