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基于计算机控制的弹簧压力试验机的测试原理

“中创弹簧试验机”发布于2019-01-23 10:18 来源:www.piccaz.com 
     本文介绍的弹簧压力试验机可对高度介于50-700mm,试验载荷范围为1-150KN的螺旋型圆柱钢弹簧的自重、外径、自由高、载荷、载荷高等参数进行测试,测试精度可达0.06%FS。本弹簧试验机采用液压系统作为施力机构,具有噪音低、动作平稳、速度可调等优点。利用计算机控制,安全性与可靠性较高,可实现的功能比其他控制方式多。
     测试原理
     要测试螺旋型圆柱弹簧的参数必须对其施加外力,在特定的条件下进行测试。当施力装置下压被测件时,满足F=KX(F为外力,X为压缩或伸长量,K为弹性系数)关系。假设用压盘的位移作为运动变量X,将压盘回到最上端的位置定为零点,压盘回到最上端时与弹簧放置面距离为L,自由高为H,则弹簧压缩时的变形李满足公式:F=K[X-(L-H)],X>(L-H)时;F=0,X<=(L-H)时简化为通用关系式:F=A+BX 其中:B为弹簧的弹性系数,X为压盘的运动位移量,A为截距。
    当液压缸对弹簧施加压力过程中,通过采样获得一组位移和压力的数据:(X1,F1),(X2,F2),......按照最小二乘法原理,对测量到的数据进行线性回归计算得到系数A和B,即可得到被测弹簧的实际特性方程,从而可以计算相应的两个基本特性参数:弹性系数K=B,自由高H=L-A/K。根据被测体在测试标准中规定的工作高度,可以计算得到试验载荷参数。
     对于外径的计算,设对中装置左右刮板张角均为a,夹紧弹簧后左右刮板顶点距离为c,则左右刮板顶点间连线、弹簧半径和刮板构成直角三角形,根据斜边和直角边的关系,弹簧外径d=c *sin(a/2)。
测试过程中,根据各项参数的动态变化,建立数学模型,通过上述算法,利用多通道多信息数据融合技术进行综合判断,以提高试验结果的准确性。
 
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