[发明专利]用于试验机的同轴度调整装置及方法

权利要求书

1.一种用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：整体安装在立式拉伸试验机上，包括主轴加载链、同轴度调整机构、检测及反馈机构、机架，同轴度调整机构安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量；

所述主轴加载链是：电动作动缸（19）安装在上顶盖（21）上，电缸连接轴（23）安装在电动作动缸（19）的输出轴上，六维力传感器（1）安装在电缸连接轴（23）上，所述六维力传感器（1）通过定位销（9）在电缸连接轴（23）上定位；同轴度调整机构的母体（3）安装在六维力传感器（1）另一端，夹具连接轴（8）通过主轴连接螺栓（12）安装在母体（3）上，上夹具（13）安装在夹具连接轴（8）上；试件（16）由盖板（14）压紧安装在上夹具（13）内，下夹具（17）通过法兰安装在支撑座（18）上，所述支撑座（18）通过法兰安装在旋转台（26）上，所述旋转台（26）通过法兰安装在下平台（24）上。

2.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的同轴度调整机构是：四个调整轴（4）安装在母体（3）上，推力球轴承（5）安装在中间调整块（6）内，销轴套（27）安装在母体（3）上，定位销（9）安装在销轴套（27）上；中间调整块（6）由两个定位销（9）定位安装在母体（3）上，销轴弹簧（10）安装在母体（3）销轴孔内，连接母体（3）与中间调整块（6）。

3.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的检测及反馈系统是：六维力传感器（1）安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接六维力传感器（1），并安装在机架上，电动作动缸（19）输出位移信息传输给主机。

4.根据权利要求1或3所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的电动作动缸（19）采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。

5.根据权利要求1所述的用于试验机的同轴度调整装置，其特征在于：所述的机架是：上顶盖（21）通过调节螺母（20）安装在四根导柱（22）上，所述导柱（22）安装在下平台（24）上，所述下平台（24）安装在隔振台（25）上。

6.一种用于试验机的同轴度调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）、将电动作动缸（19）安装到机架上，通过电缸连接轴（23）连接六维力传感器（1），通过法兰连接上夹具（13）与六维力传感器（1），安装同轴度调整机构的母体（3）；

步骤（2）、同轴度调整机构各组件组装；

步骤（3）、将旋转台（26）安装在下平台（24）上，锁紧旋转台（26）与支撑座（18）的相对位置，最后安装盖板（14）并压紧试件（16）；

步骤（4）、调整装置安装校准：调整母体上四个方向上的调整轴（4），查看六维力传感器（1）各个调整轴轴向对应的力值和扭矩是否单一变化，否则需要转动旋转台（26）和对中环的方向，直至调整轴四个方向对应的六维力传感器（1）轴向数值单一变化，完成调整装置安装校准；

步骤（5）、对试件进行预拉伸，在弹性形变内加载，并记录传感器数据；

步骤（6）、加载过程中微调各个方向调整轴（4）并查看六维力传感器（1）数值，转动下位旋转台（26）和上夹具（13），直至对应微调方向变动数值小于加载力的5%并不随加载力增加；

步骤（7）、继续加载直至力值到达弹性极限，偏置力应一致保持其加载力5%以内或者变化量很小，或采集电动作动缸（19）输出的位移量计算对应应变和应力查看偏置力是否合格范围内；

步骤（8）、对加载链进行仿真，根据位移与传感器对应方向力值计算偏置量，然后计算分配到各个轴向调整量，调整对应调整轴（4），最后调整装置加载校准完毕。

7.根据权利要求6所述的用于试验机的同轴度调整方法，其特征在于：步骤（2）所述的同轴度调整机构各组件组装，具体是：

2.1、通过六个内六角螺栓将母体安装在六维力传感器（1）上，依次预紧对向两个螺栓；

2.2、将推力球轴承（5）安装在中间调整块（6）内，安装母体上四个方向上的八个销轴套（27）和四个调整轴（4），将定位销（9）安装在销轴套（27）内；

2.3、将四个中间调整块（6）安装在母体（3）四个方向上，用八个定位销（9）与母体（3）底面定位，将销轴弹簧（10）套在销轴（9）上，放在母体（3）与中间调整块（6）内，并使销轴弹簧（10）处于压缩状态；

2.4、安装对中环，使下夹具（17）正面方向与对中调整机构的调整方向一致；

2.5、安装对中环与夹具，预紧螺栓，微调方向后拧紧连接螺栓；

2.6、安装试件（16）及盖板（14）。