[其他]照相机弹簧刚度测试仪

说明书

本实用新型属于一种测量、测试装置。

照相机的机构中，特别是照相机快门机构中，有很多微型的扭簧或拉簧，它们有些是机构的动力源，有些对机构能否正常工作起很大的影响，众所周知，影响机构工作的主要性能是弹簧的刚度特性，由于材料，热处理不同，即使是几何形状相同的弹簧，其刚度特性也有所差异，目前在照相机及仪表行业的科研、设计分析、测绘仿制、生产检验等领域中，都迫切希望有一台既可测量微型扭簧又可测量微型拉簧刚度特性的仪器。在国外，目前虽有各种弹簧试验机，但拉簧与扭簧的测试是分别在二台不同的仪器上进行的，而且在原理上是将力矩及转角先转换成电量，然后以数字显示形式显示出来，不但结构复什，而且价格昂贵。而在国内，曾研制过微型弹簧扭矩测定仪样机，由于电子元件存在问题，且有精度低，成本高等原因，而没有商品化生产。由于以上条件限制，在照相机以及某些仪表行业中，在没有测量微型扭簧或微型拉簧仪器的情况之下，弹簧只能不测量就拿来使用，极大地影响到产品的质量。

为了解决现有技术领域中存在的问题，设计了一种纯机械结构的，既能测量微型扭簧，又能测量微型拉簧的照相机弹簧刚度测试仪，特提出本实用新型。

本实用新型的测试仪是利用力的动力效应，用已知质量的砝码，在已知重力场处产生的重力P，施加到被测弹簧上去，对于扭簧测量，M＝PL（L为已知力臂，即扭力盘半径R＋绳索半径r），即是扭力矩（杠杆砝码式加荷原理）；对于拉簧测量，P即是拉力（直接加荷原理）；同时用指针一度盘副或游标——标尺副显示出弹簧的变形量，即扭转角度φ或伸长量H。

图1、照相机弹簧刚度测试仪结构图

图2、理论弹簧刚度特性曲线

图3、扭簧夹具部件的A－A剖视图

图4、显示拉簧伸长量部件的B－B剖视图

本实用新型由六个部件组成，即在玻璃罩〔1〕底面上安放着装有三个调整水平的螺旋副〔2〕并带有横梁〔3′〕的主体部件；横梁〔3′〕孔内安装的扭簧夹具部件；主体〔3〕顶面孔内与扭簧夹具部件同轴安装的显示扭簧扭转角度部件；细尼龙绳〔11〕通过定滑轮组件〔6〕、〔6′〕一端与扭力盘〔20〕连接的，另一端与施力砝码盘〔4〕连接的施加扭矩部件；主体〔3〕右侧面，通过丝杆副〔12〕，能在主体〔3〕侧面作升降调整的标尺〔25〕与套在拉杆〔15〕上刻有游标的标尺〔14〕组成的显示拉簧伸长量部件；被测拉簧上端与开有不同尺寸槽沟的支柱〔13〕连接，下端通过拉杆〔15〕与施力砝码盘〔4′〕连接的施加拉力部件。所述的扭簧夹具部件，是由装扭簧的芯轴〔18〕，支杆〔21〕，并套在夹紧套〔23〕中的扭簧座〔17〕，扭簧座〔17〕在导向肖〔22〕的限制下只能作上、下移动，用紧定螺钉〔24〕锁紧；所述的显示扭簧扭转角度的部件，由装在轴承内的主轴〔10〕，其下端与扭力盘〔20〕连接，上端与指针〔9〕连接和能显示指针角度的标牌度盘〔8〕组成；被测扭簧套在芯轴〔18〕上，一端与装在扭力盘〔20〕上的拨杆〔19〕相接触，另一端与扭簧夹具部件中的支杆〔21〕相接触。

为了在加、卸负荷过程中，使得测量系统工作平稳，减少振动，可在砝码盘〔4〕、〔4′〕和底平面之间安装着由螺旋副调整的升降机 构〔16〕。为了便于调整仪器的水平，在主体〔3〕上装有水准器〔7〕。

下面是本实用新型的实施例，图2所示理论弹簧刚度特性曲线，对于拉簧是拉力P——伸长H坐标，对于扭簧是扭矩M——扭角φ坐标，只要测出特性曲线上的两点A与B，即可通过计算得到拉簧的刚度P_b－P_a／H_a－H_b或扭簧的刚度M_b－M_a／φ_b－φ_a。

一、扭簧测量：

1.细尼龙绳的一端固定在扭力盘〔20〕上，首先根据扭簧的转向来选择尼龙绳在扭力盘〔20〕上的绕向，并选择相应的定滑轮〔6〕或〔6′〕。选择本仪器提供的扭簧芯轴〔18〕，其直径D要求基本符合下面公式算得的结果：

D＝0.9D₁（1－ (φ₂)/(360n₁) ）

选择静力臂R_j、动力臂R_d的长度，要求

R_d＋R_j≤πD₂

式中：D₁——弹簧内径

D₂——弹簧中径