一種無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向能力測(cè)試裝置，包括機(jī)架、氣浮墊、電磁鐵、鐵磁體、力傳感器和墊塊，所述無(wú)摩擦氣缸的無(wú)桿腔側(cè)固定在機(jī)架上，所述無(wú)摩擦氣缸的活塞桿呈向上布置，所述鐵磁體與無(wú)摩擦氣缸的活塞固定連接，所述墊塊套裝在所述活塞桿的上端，所述氣浮墊安裝在升降機(jī)構(gòu)上且與所述墊塊同心，所述氣浮墊位于所述墊塊上且兩者之間氣浮式連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述電磁鐵與力傳感器連接，所述力傳感器與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述電磁鐵與所述鐵磁體正對(duì)，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有氣浮墊供氣口，所述支架上設(shè)有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔。本發(fā)明專利技術(shù)動(dòng)態(tài)測(cè)量、不引入其他擾動(dòng)力、檢測(cè)精度高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及無(wú)摩擦氣缸的測(cè)試裝置，尤其是一種無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向力測(cè)試裝置。
技術(shù)介紹
隨著現(xiàn)代工業(yè)及高科技的飛速發(fā)展，氣體潤(rùn)滑軸承技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，它是用氣體代替油作為潤(rùn)滑劑，在軸與軸承套之間構(gòu)成氣膜，使活動(dòng)面和靜止面避免直接接觸的理想的支承元件。氣體潤(rùn)滑技術(shù)在實(shí)現(xiàn)零摩擦氣缸上也得到應(yīng)用，缸筒與活塞之間留有極小的間隙，并在活塞徑向上設(shè)置勻分布的節(jié)流孔，采用氣缸自身容腔中的壓縮空氣作為潤(rùn)滑劑，將氣體引入間隙中，使活塞在氣缸中處于完全懸浮狀態(tài)，活塞和缸筒彼此不接觸，從而消除了氣缸結(jié)構(gòu)中活塞與缸筒之間的摩擦力。無(wú)摩擦 氣缸的加工要求很高，活塞與缸筒之間的間隙大小直接影響著氣膜的形成，氣膜的承載能力也是有限的，因此當(dāng)活塞承受一個(gè)徑向的力時(shí)，會(huì)破壞缸筒與活塞間的氣膜而相互接觸產(chǎn)生摩擦力，即無(wú)摩擦氣缸的抗側(cè)向能力；氣膜的形成與通入的氣壓大小以及與缸筒和活塞之間間隙的大小及精度有關(guān)；不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)o(wú)摩擦氣缸活塞的抗側(cè)向能力要求不同，因此對(duì)無(wú)摩擦氣缸的抗側(cè)向能力進(jìn)行測(cè)試是不可缺少的；無(wú)摩擦氣缸有不同的結(jié)構(gòu)，且活塞位于缸筒內(nèi)不同位置時(shí)抗側(cè)向能力會(huì)因各個(gè)因素的影響而不同。申請(qǐng)?zhí)枮?01010530570.3的“氣浮軸承的剛度測(cè)試裝置”、申請(qǐng)?zhí)枮?01010180373.3的“一種靜壓氣浮軸承的性能檢測(cè)裝置”都只能測(cè)試出靜態(tài)時(shí)兩氣浮面間氣膜的承載能力，目前行業(yè)內(nèi)沒(méi)有一種可行的針對(duì)于無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向力的檢測(cè)裝置和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中不能測(cè)試無(wú)摩擦氣缸的抗側(cè)向能力的不足，本專利技術(shù)提供一種動(dòng)態(tài)測(cè)量、不引入其他擾動(dòng)力、檢測(cè)精度高的無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向力能力測(cè)試裝置。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向能力測(cè)試裝置，包括機(jī)架、氣浮墊、電磁鐵、鐵磁體、力傳感器和墊塊，所述無(wú)摩擦氣缸的無(wú)桿腔側(cè)固定在機(jī)架上，所述無(wú)摩擦氣缸的活塞桿呈向上布置，所述鐵磁體與無(wú)摩擦氣缸的活塞固定連接，所述墊塊套裝在所述活塞桿的上端，所述氣浮墊安裝在升降機(jī)構(gòu)上且與所述墊塊同心，所述氣浮墊位于所述墊塊上且兩者之間氣浮式連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述電磁鐵與力傳感器連接，所述力傳感器與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述電磁鐵與所述鐵磁體正對(duì)，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有氣浮墊供氣口，所述支架上設(shè)有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔。進(jìn)一步，所述鐵磁體套裝在活塞壁的內(nèi)側(cè)。或者是，所述鐵磁體套裝在活塞的上方。所述鐵磁體也可以采用其他方式與所述活塞固定。更進(jìn)一步，所述機(jī)架包括底座和兩個(gè)支架，所述升降機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)橫梁、滾珠絲杠、絲杠螺母座、直線導(dǎo)軌和直線導(dǎo)軌座，所述兩個(gè)支架豎直固定在底座上，所述滾珠絲杠兩端通過(guò)軸承座固定在其中一個(gè)支架上，所述直線導(dǎo)軌通過(guò)固定座安裝在另一個(gè)支架上，所述移動(dòng)橫梁一端與滾珠絲杠螺母座連接，所述絲杠螺母座套裝在所述滾珠絲杠上，所述移動(dòng)移動(dòng)橫梁的另一端與所述直線導(dǎo)軌座連接，所述直線導(dǎo)軌座套裝在所述直線導(dǎo)軌上，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲桿連接；所述移動(dòng)橫梁上開有氣浮墊供氣口，所述底座上開有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔；所述力傳感器與連接件連接，所述連接件與第二絲杠螺母座連接，所述第二絲杠螺母座套裝在所述滾珠絲杠上。當(dāng)然，也可以選用其他的升降機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 再進(jìn)一步，所述電磁鐵與用以通過(guò)調(diào)整電流大小改變電磁力的電磁力調(diào)節(jié)模塊連接。所述鐵磁體為生鐵頭。也可以采用其他能夠被磁鐵所吸住的鐵磁體。本專利技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思為:移動(dòng)橫梁上安裝有氣浮墊，安裝在活塞桿末端的墊塊與氣浮墊之間通過(guò)氣體潤(rùn)滑，相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)不存在摩擦力，滾珠絲杠帶動(dòng)移動(dòng)橫梁及電磁鐵同時(shí)上下移動(dòng)，使得氣缸通氣后活塞在缸筒內(nèi)可達(dá)到懸浮狀態(tài)。帶線圈的電磁鐵通過(guò)連接件與第二滾珠絲杠螺母座固定，電磁鐵跟隨移動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)，與活塞相對(duì)位置保持不變，通入電流時(shí)產(chǎn)生沿活塞徑向方向的電磁力作用在活塞內(nèi)壁生鐵環(huán)上，轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)摩擦氣缸的活塞桿，調(diào)節(jié)電磁鐵通入電流的大小，由于活塞與缸筒之間通過(guò)氣體潤(rùn)滑只存在空氣阻力，但是當(dāng)作用在活塞內(nèi)壁生鐵環(huán)上的電磁力不斷增加，達(dá)到極限時(shí)活塞卡停在缸筒內(nèi)并記錄下此時(shí)力傳感器的數(shù)值，可得到活塞位于當(dāng)前位置所允許的最大的抗側(cè)向力。不同的無(wú)摩擦氣缸供氣方式和結(jié)構(gòu)均不同，對(duì)于采用活塞自身容腔供氣且進(jìn)氣口在活塞內(nèi)壁上的無(wú)摩擦氣缸，在生鐵環(huán)內(nèi)壁上開孔使得其不影響無(wú)摩擦氣缸的正常工作。 本方案利用了磁力原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述鐵磁體是指在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生與外磁場(chǎng)相同的強(qiáng)烈的附加磁場(chǎng)的物質(zhì)，所述鐵磁體包括鐵鈷鎳等，其能夠被電磁鐵產(chǎn)生的磁力后吸引，所述帶線圈的電磁鐵能夠通過(guò)改變通入電流的大小來(lái)改變磁力的大小。此測(cè)試裝置僅適用于鋁合金材料等不受電磁鐵影響的氣浮無(wú)摩擦氣缸。本專利技術(shù)的有益效果主要表現(xiàn)在:動(dòng)態(tài)測(cè)量、不引入其他擾動(dòng)力、檢測(cè)精度高。附圖說(shuō)明一種無(wú)摩擦氣缸抗彎能力測(cè)試裝置原理圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1，一種無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向能力測(cè)試裝置，包括機(jī)架、氣浮墊13、電磁鐵7、鐵磁體18、力傳感器6和墊塊14，所述無(wú)摩擦氣缸的無(wú)桿腔側(cè)固定在機(jī)架上，所述無(wú)摩擦氣缸的活塞桿呈向上布置，所述鐵磁體18與無(wú)摩擦氣缸的活塞17固定連接，所述墊塊14套裝在所述活塞桿的上端，所述氣浮墊13安裝在升降機(jī)構(gòu)上且與所述墊塊14同心，所述氣浮墊13位于所述墊塊14上且兩者之間氣浮式連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述電磁鐵7與力傳感器6連接，所述力傳感器6與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述電磁鐵7與所述鐵磁體18正對(duì)，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有氣浮墊供氣口，所述支架上設(shè)有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔。進(jìn)一步，所述鐵磁體18套裝在活塞壁的內(nèi)側(cè)。或者是，所述鐵磁體18套裝在活塞17的上方。所述鐵磁體也可以采用其他方式與所述活塞固定。所述鐵磁體18為生鐵頭。也可以采用其他能夠被磁鐵所吸住的鐵磁體。本實(shí)施例的無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向能力測(cè)試裝置，包括氣浮墊13、移動(dòng)橫梁10、電磁鐵7、生鐵環(huán)18、力傳感器6、墊塊14、滾珠絲杠8、直線導(dǎo)軌22、支架9、底座3、電機(jī)1、聯(lián)軸器2、軸承座11。所述無(wú)摩擦氣缸活塞桿向上固定在底座3的中心，所述底座3上有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔20，所述生鐵環(huán)18套裝在無(wú)摩擦氣缸活塞壁的內(nèi)側(cè)，所述墊塊14套裝在無(wú)摩擦氣缸活塞桿15的末端，所述氣浮墊13安裝在移動(dòng)橫梁10的中心且和墊塊14同心，所述移動(dòng)橫梁10上有氣浮墊供氣口 12，所述電磁鐵7后安裝有力傳感器6并產(chǎn)生沿活塞17徑向方向的電磁力作用在生鐵環(huán)18上。進(jìn)一步，所述支架9有兩個(gè)且豎直固定在底座3上，所述滾珠絲杠8兩端通過(guò)軸承座11固定在支架9上，所述直線導(dǎo)軌22通過(guò)固定座21安裝在另一個(gè)支架上，所述滾珠絲杠螺母座有兩個(gè)，所述移動(dòng)橫梁10兩端分別通過(guò)第一滾珠絲杠螺母座4和直線導(dǎo)軌座24與滾珠絲桿8和直線導(dǎo)軌22固定，所述電磁鐵7通過(guò)連接件5與第二滾珠絲杠螺母座23固定，所述第二滾珠絲杠螺母座23安裝在第一滾珠絲杠螺母座4的下方，所述電機(jī)I通過(guò)聯(lián)軸器2與滾珠絲桿8連接。再近一步，所述生鐵環(huán)18也可以套裝在活塞17的上方，生鐵環(huán)18的位置與電磁鐵 的位置相對(duì)，所述滾珠絲杠8也可以用其他裝置代替。調(diào)整移動(dòng)橫梁10所處的位置，然后分別給氣浮墊13和無(wú)摩擦氣缸供氣，活塞桿15與氣浮墊13之間產(chǎn)生相互的作用力使得活塞17處于平衡狀態(tài)，氣浮墊13與墊塊14之間通過(guò)氣體潤(rùn)滑不存在摩擦力，旋轉(zhuǎn)活塞桿15使其以本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無(wú)摩擦氣缸抗側(cè)向能力測(cè)試裝置，其特征在于：包括機(jī)架、氣浮墊、電磁鐵、鐵磁體、力傳感器和墊塊，所述無(wú)摩擦氣缸的無(wú)桿腔側(cè)固定在機(jī)架上，所述無(wú)摩擦氣缸的活塞桿呈向上布置，所述鐵磁體與無(wú)摩擦氣缸的活塞固定連接，所述墊塊套裝在所述活塞桿的上端，所述氣浮墊安裝在升降機(jī)構(gòu)上且與所述墊塊同心，所述氣浮墊位于所述墊塊上且兩者之間氣浮式連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述電磁鐵與力傳感器連接，所述力傳感器與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述電磁鐵與所述鐵磁體正對(duì)，所述升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有氣浮墊供氣口，所述支架上設(shè)有無(wú)摩擦氣缸的進(jìn)氣孔。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫建輝，單曉杭，周海清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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