[发明专利]一种促动器力学性能的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种促动器力学性能的测试装置，属于机械工程技术领域。

背景技术

促动器是一种能产生直线运动的机电设备，促动器通过伸长或缩短，使被控制的物体产生指定的位移或对被控制的物体施加指定的力。由于促动器本身的材料存在弹性，促动器工作过程中的实际伸长与促动器在施力过程中所受的反作用力相关。在许多促动器的工作过程中，促动器所受的反作用力会随着促动器的伸长而发生变化。比较典型的是线性变化。由于促动器所受的反作用力的变化，促动器的设定伸长与实际伸长会产生偏差，因此对促动器在所受的反作用力变化的情况下的伸长、变形、磨损等进行检测与标定，是促动器设计、生产与研究所必须的。例如精度检测。参见“光学精密工程”，V13(3)，2005.6，名称为“一种微位移促动器的设计和检测”，第p333-338页，但是它在刚度问题上，由于机构的传动误差、弹性变形、摩擦等因素的影响，实际分辨率几乎不可能达不到理论设计指标。通常的促动器的检测只在恒定反作用力下进行，例如采用滑轮砝码机构，即可利用重力实现恒定载荷。利用弹簧机构也可以产生变化的载荷，例如专利号为：ZL200710020625，发明名称为：“步进电机驱动型位移促动器的控制检测方法及其装置”，但输出载荷较小，成本也偏高。

发明内容

本发明涉及一种促动器力学性能的测试装置，利用两个滑轮砝码机构，将两个牵拉索连接在一起，滑轮砝码机构输出大小恒定的拉力，两个牵拉索在牵拉节点处形成的夹角随牵拉节点的位移发生变化，所产生的合力也随之而变化，该合力作用于促动器，使促动器力学性能的测试可以在变化的反作用力下进行。

本发明提出的促动器力学性能的测试装置，包括底座、横梁、支撑柱、第一配重、第二配重、第一固定滑轮、第二固定滑轮、第一可调滑轮、第二可调滑轮、第一牵拉索、第二牵拉索和连接件。横梁通过支撑柱固定在底座的上方。第一固定滑轮和第二固定滑轮分别固定在横梁的两端。第一可调滑轮和第二可调滑轮从左至右依次安装在横梁上。第一牵拉索由左至右依次沿着横梁绕在第一固定滑轮和第一可调滑轮上，第二牵拉索由右至左依次沿着横梁绕在第二固定滑轮和第二可调滑轮上，第一配重固定在第一牵拉索的一端，第二配重固定在第二牵拉索的一端，第一牵拉索的另一端和第二牵拉索的另一端相互铰接成为牵拉节点，牵拉节点沿垂直方向上下移动，被测促动器的一端通过固定件固定在底座的中央，被测促动器的另一端通过连接件与牵拉节点相连。

本发明提出的促动器力学性能的测试装置，其优点是：可为被测促动器提供随伸长而变化的反作用力。通过调整配重的重量和两个可调滑轮之间的距离，得到不同的反作用力与促动器伸长之间的关系特性。本发明装置结构简单，促动器伸长量与反作用力的范围较弹簧机构宽，因此适用于较大载荷、较大行程、较低刚度的促动器在变化力情况下的性能测试，而且测试成本较低。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明装置中牵拉节点的受力分析图。

图1中，1是底座，2是第二配重，3是促动器，4是第二牵拉索，5是连接件，6是第二固定滑轮，7是第二可调滑轮，8是横梁，9是牵拉节点，10是第一可调滑轮，11是第一固定滑轮，12是第一牵拉索，13是支撑柱，14是第一配重，15是固定件。

图2中，M与M’分别是第二可调滑轮与第一可调滑轮附近牵拉索水平段与倾斜段的交点，是牵拉索的转折点，d为它们之间的距离。OXY是力分析建立的坐标系，OY沿牵拉索水平段，OX沿着促动器方向，O为牵拉索水平段与促动器方向的交点。N为图1中牵拉节点9，x为牵拉索水平段与牵拉节点N之间的距离。G为配重的重力，由于结构左右对称布置，两边配重的重力相等。F为促动器对牵拉节点的拉力。

具体实施方式