[发明专利]酒矛座测试用的径向力加载装置

权利要求书

1.一种酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征在于，包括：龙门式提升挂架、电磁砝码加载机构和控制驱动器，龙门式提升挂架整体固定在方形法兰固定板上，电磁砝码加载机构铰接在龙门式提升挂架的电动推杆的下端，待测酒矛座位于电磁砝码加载机构的下端，通过电磁砝码加载机构吸附砝码自动调节加载位置，实现自动加载；所述的控制驱动器的输入端分别与霍尔检测开关和拉杆位移传感器相连并接收霍尔检测器被金属探杆遮挡与否的信息以及加载头在竖直方向的移动距离，输出端分别与电磁吸盘和电动推杆相连，在满足金属探杆向上移动遮住霍尔检测开关条件下时，向其输出使电磁吸盘通电的指令，即可将砝码吸附；然后向上回缩使砝码脱离径向加载横梁，释放加载力，在回缩过程中，拉杆位移传感器记录回缩高度h1，当需要再次加载时，控制驱动器控制电动推杆向下移动h1，然后断电释放砝码即可再次实现加载。

2.根据权利要求1所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的龙门式提升挂架包括：门架和方形法兰固定板构成的挂架以及竖直设置于挂架内的电动推杆、导向光轴和拉杆位移传感器。

3.根据权利要求2所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的电动推杆的一端悬挂在门架中央并穿过方形法兰固定板中心对称线上的定位圆孔，电动推杆的另一端，即伸出轴可以自由伸缩，该伸出轴与电磁砝码加载机构相连。

4.根据权利要求2所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的导向光轴通过法兰式直线轴承设置于方形法兰固定板上，其轴线也通过方形法兰固定板中心对称线并与电动推杆平行，导向光轴的一端与电磁砝码加载机构刚性连接，从而在电动推杆伸出轴伸缩时起到导向固定作用。

5.根据权利要求2所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的拉杆位移传感器固定设置于门架上，其拉杆穿过方形法兰固定板上预留的圆孔并与电磁砝码加载机构相连，从而随电动推杆的伸出轴一起上下同步移动。

6.根据权利要求1所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的电磁砝码加载机构包括：加载头固定座以及设置于加载头固定座上的推杆挂架、杆端关节轴承和电磁加载机构，其中：推杆挂架和杆端关节轴承分别与加载头固定座固定连接，推杆挂架与龙门式提升挂架的电动推杆铰接，杆端关节轴承与位移传感器拉杆铰接。

7.根据权利要求6所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的电磁加载机构包括：活动设置于加载头固定座上的金属探杆、分别设置于加载头固定座两侧的霍尔检测开关以及电磁吸盘，该电磁吸盘通过螺栓固定在加载头固定座底部，并通过霍尔检测开关控制吸盘的通电、断电，用于吸附或释放砝码，实现径向力自动加载。

8.根据权利要求7所述的酒矛座测试用的径向力加载装置，其特征是，所述的金属探杆通过直线轴承座以及复位弹簧与加载头固定座相连，其中：直线轴承座穿过加载头固定座上的圆孔并固定在加载头固定座上；金属探杆穿过直线轴承并在复位弹簧的作用下实现对砝码的探测，以判别金属探杆与砝码间的相对位置。

9.一种根据权利要求8所述装置的径向力加载方法，其特征在于，包括：

S1、砝码的放置：将砝码放置到径向加载横梁上，然后将电磁砝码加载机构初始位置调整到砝码的正上端；

S2、砝码的吸附；控制驱动器通过驱动电动推杆带动电磁砝码加载机构竖直下降，直至金属探杆触发霍尔检测开关，电磁吸盘通电将砝码吸附；

S3、释放压力：电磁铁将砝码吸附的同时电动推杆反向运动，通过拉杆位移传感器向上移动设定的高度h2，并记录到控制驱动器中，使砝码脱离与径向加载横梁的接触即停止向上移动，此时加载压力得到释放；

S4、加载压力：控制驱动器根据之前拉杆位移传感器的测量结果驱动电动推杆伸出，直到到达预定释放位置后，电磁吸盘断电释放砝码，同时电动推杆回缩，电磁砝码加载机构上移，探杆在复位弹簧作用下复位，直至霍尔检测开关脱离金属探杆遮挡而停止，电动推杆停止移动，完成加载过程；

S5、通过测量得到径向加载横梁端部挠度变化为W，此挠度变化由两部分组成，一部分是由于加载力的作用，横梁自身产生弯曲形成的，另一部分是由于酒矛座受力变形引起的，其值W”＝W-W’，其中：横梁长度为l，砝码施加的加载力大小为F，距离酒矛座的水平距离为b，径向加载横梁的刚度为E，根据W”的值即可评估酒矛座的变形情况。