[发明专利]静压垫铁调控床身精度的实验装置及方法

摘要

静压垫铁调控床身精度的实验装置及方法，该实验装置中，基础模型箱划分为多个小格室，预制板置于每个小格室上部并且能够在格室内竖向轨道上滑动，小格室内部装有竖向变形装置，其由旁边的液压系统控制升降，位移传感器a与压力传感器a分别被贴于竖向变形装置的左右两侧；在基础模型箱的上表面，床身由圆柱垫铁及其内部的滑杆与基础模型箱连接，位移传感器c与位移传感器d均贴在床身的外表面；滑杆在圆柱垫铁内由液压系统控制升降，位移传感器b与压力传感器b均贴于圆柱垫铁的外侧。基础模型简单模拟了基础的不均匀沉降，可以根据不同的实验要求，调节基础的沉降量、沉降速度等。实验装置构造简单，成本低，操作性强，可以广泛用于实验中。

主权项

1.静压垫铁调控床身精度的实验方法，实现该方法的装置包括静压系统(1)、竖向变形装置(2)、位移传感器a(3)、压力传感器a(4)、预制板(5)、轨道(6)、圆柱垫铁(7)、位移传感器b(8)、滑杆(9)、位移传感器c(10)、位移传感器d(11)、床身(12)、压力传感器b(13)、基础模型箱(14)；该实验装置中，基础模型箱(14)置于水平面上，将基础模型箱(14)划分为多个小格室，预制板(5)置于每个小格室上部并且能够在格室内竖向轨道(6)上滑动，小格室内部装有竖向变形装置(2)，其由旁边的静压系统(1)控制升降，位移传感器a(3)与压力传感器a(4)分别被贴于竖向变形装置(2)的左右两侧；在基础模型箱(14)的上表面，床身由圆柱垫铁(7)及其内部的滑杆(9)与基础模型箱(14)连接，位移传感器c(10)与位移传感器d(11)均贴在床身(12)的外表面；滑杆(9)在圆柱垫铁(7)内由静压系统(1)控制升降，位移传感器b(8)与压力传感器b(13)均贴于圆柱垫铁(7)的外侧；其特征在于：本方法首先构造出机床‑基础系统模型，包括床身、垫铁调控装置、基础三部分结构；然后，垫铁调控装置是由圆柱形垫铁及静压系统组成；基础结构做成实验模型箱，模型箱内部分为若干个土工格室，土工格室上层采用预制板，内部装有多个竖向变形装置，用来真实模拟基础的不均匀沉降；然后，将初始状态下，竖向变形装置的上端在同一位置连成一个水平平面形成支撑；再将床身重载通过垫铁调控装置与基础上平面连接；然后调节竖向变形装置上下交错，模拟不均匀沉降；最后，通过垫铁调控装置，静压系统调节圆柱垫铁内部的滑杆，实现对床身的调控，从而保证了机床加工精度；1).建立基础‑机床系统模型；根据实际的机床与基础的尺寸进行缩放比例，来达到符合实验条件长、宽、高的模型；2).构建基础土工格室层；根据实验方法设计的土工格室大小尺寸以及内部导轨结构，土工格室上层采用滑动的预制板，内部装有多个竖向变形装置，用来真实模拟基础的不均匀变形；3).填充地基层；选取合适的土质填充于基础土工格室内，形成地基层，并在地基层土工格室内埋设压力传感器a、位移传感器a；4).构建静压垫铁调控装置；此装置由静压系统和垫铁部分组成，其中垫铁做成空心圆柱体，旁边装有压力传感器b、位移传感器b；内部滑杆根据传感器数据由静压系统控制，上下滑动，调控床身的倾斜；5).放置床身模型；床身初始状态置于水平垫铁上，由两边的吸铁石紧密接触，床身贴附有位移传感器c、位移传感器d；6).模拟基础不均匀沉降；根据实验中设定的沉降位置，同时调节多个竖向变形装置交错升降，模拟真实的基础变形；7).采集数据调控床身倾斜；在基础变形的条件下，床身会发生倾斜，通过床身上的位移传感器c、位移传感器d数据，静压系统根据垫铁上压力传感器b数据来调节滑杆的升降，最后由垫铁上的位移传感器b数据显示调节数据，使得床身恢复水平状态。