专利名称：一种重力式双向模拟加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械零部件制造领域，一种涉及重力式双向模拟加载装置。
背景技术：
机械零部件如汽车零部件的生产过程中，在其在线检测设备和性能试验设备中，经常需要用模拟加载装置来模拟被试件在整车上使用时的受力状况。例如在汽车电动玻璃升降器总成装配过程中，通常需在线检测总成的驱动力等特性；装配完成后通常需在模拟加载情况下进行寿命试验。上述情况下需要的模拟负载是双向往复式负载。公知的磁力加载、液压伺服加载、摩擦加载等装置结构复杂、运行维护要求高，通常这些装置都需要定期标定，而标定时需要专门的仪器仪表，若不按要求定期标定会使得重复精度下降，运行维护比较麻烦。

发明内容
本实用新型为了解决现有加载装置结构复杂、重复精度不高、维护要求高的问题，提出一种重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述装置主要由机架、模拟负载及安装在机架上的两个定滑轮组、双向负载切换装置组成；所述定滑轮组一组沿所述机架上下安装；另一组安装在所述机架的上部与所述双向负载切换装置相应；所述模拟负载装在沿S形绕过所述定滑轮组的钢丝绳两端，钢丝绳垂直穿过模拟负载力输出件滑块；所述滑块沿着垂直安装在所述机架上的导轨上下滑动。
该模拟加载装置适用于如汽车电动玻璃升降器总成等机械零部生产中在线检测设备和性能试验设备中，可实现往复式双向模拟加载；结构简单可靠，运行维护方便，负载大小调整方便、标定简单、标定周期长；重复精度高。


图1是本实用新型重力式双向模拟加载装置的结构示意图；图2是图1的A向视图；图3是下降负载砝码组件结构简图；图4是图3的D向视图；图5是上升负载砝码组件结构简图；图6是图5的F-F剖视图；图7是图2的B-B剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本重力式双向模拟加载装置可实现往复式双向模拟加载，主要由机架1、模拟负载、导向机构、钢丝绳、定滑轮组、双向负载切换装置7组成。定滑轮组有两组，定滑轮组10由四个定滑轮组成，沿机架1上下安装；定滑轮组5由两个定滑轮组成，安装在机架1的上部；钢丝绳3沿S形绕过定滑轮组10、5，并垂直穿过模拟负载力输出件滑块9，两端分别接模拟负载，模拟负载分下降负载2和上升负载4，由不同重量的砝码叠加组合而成，负载力大小可调；为使模拟负载稳定运行，设置有模拟负载运行导向机构13，导向机构13为钢丝绳-尼龙导向套机构，结构简单、摩擦力小。滑块9沿着导轨8上下滑动，导轨8垂直安装在机架1上，为减小与导轨8之间的摩擦力，滑块9上装有滚轮。
如图3、图4所示，下降负载2主要由托盘15、吊杆16及砝码17组成，吊杆16固定在托盘15上，托盘15的两边有导向套14，通过导向套14与导向机构13连接，砝码17套装在吊杆16上；如图5、图6所示，上升负载4主要由总托盘22、分托盘23、吊杆24及砝码26组成，吊杆24固定在总托盘22上，分托盘23套在吊杆24上与总托盘22之间设有缓冲垫25，两边通过导向套21、30与导向机构13连接；砝码17、26上分别开有U形槽20、29，可方便地增减砝码。钢丝绳3与上、下模拟负载的接头27、18为开槽螺杆，分别由螺母28、19紧固，使得钢丝绳装拆方便。
如图1、图2、图7所示，负载切换装置7安装在机架1上与定滑轮组5相应的位置，主要由卷簧37、卷扬机构31、单向轴承32和步进电机11构成，卷扬机构31的卷扬轴36通过单向轴承32接电机11输出轴，另一端装有卷簧37；电机11动力经过连轴器33及过渡盘34传递到单向轴承32；钢丝绳3在卷簧37的作用下缠绕在卷扬机构31的卷轮35上；单向轴承32和卷簧37都是用以单向驱动卷轮35，其中单向轴承32作用方向与卷簧37作用方向相反。被试部件或总成可通过专用夹具安装在机架1上，也可安装在与本装置机架1位置相对固定的专用机架上。
该装置的工作原理如下设上升负载基本配重为W1，切换用配重为W2，下降负载基本配重为W3，滑块重力为W4；滑块下行速度为V1，滑块上行速度为V2，滑块下行时切换用配重W2的下行时速度为V3；当设卷轮外径为D、钢丝绳直径d、步进电机转速为n时，v3＝π(D+d)n。
当滑块9随被试部件或总成的运动构件以V1的速度下行时，切换用配重W2在步进电机控制下以略小于V1的速度V3滞后下行，切换用配重W2作用在卷轮上而不作为模拟负载，此时滑块9施加到被试部件或总成的运动构件上的模拟下降负载为W3-W1-W4。滑块9下行时，单向轴承处于止动状态，从而使步进电机的扭矩施加到卷扬轴和卷轮上，此时卷簧处于卷紧储能状态。当滑块9随被试部件或总成的运动构件以V2的速度上行时，单向轴承处于自由状态，从而使步进电机的扭矩不能施加到卷扬轴和卷轮上，此时卷簧处于放松施能状态，钢丝绳6在卷簧作用下缠绕在卷轮上，此时滑块9施加到被试部件或总成的运动构件上的模拟上升负载为W1+W2+W4-W3。模拟负载的大小可通过增减砝码，亦即通过改变W2、W3来实现。
权利要求1.一种重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述装置主要由机架、模拟负载及安装在机架上的两个定滑轮组、双向负载切换装置组成；所述定滑轮组一组沿所述机架上下安装；另一组安装在所述机架的上部与所述双向负载切换装置相应；所述模拟负载接在沿S形绕过所述定滑轮组的钢丝绳两端，钢丝绳垂直穿过模拟负载力输出件滑块；所述滑块沿着垂直安装在所述机架上的导轨上下滑动。
2.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述负载切换装置主要由卷簧、卷扬机构、单向轴承和步进电机构成，所述单向轴承安装在所述卷扬机构的卷扬轴端部，接所述电机输出端的单向滞动盘；所述卷簧装在所述卷扬轴另一端，所述钢丝绳在所述卷簧的作用下缠绕在所述卷扬机构的卷轮上。
3.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述机架上设置有模拟负载运行导向机构，所述导向机构为钢丝绳—尼龙导向套机构。
4.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述钢丝绳与所述模拟负载的接头为开槽螺杆。
5.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述模拟负载由砝码叠加组合而成，包括下降负载和上升负载。
6.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述下降负载主要由托盘、砝码及固定在所述托盘上的吊杆组成，所述托盘通过两边的导向套与所述导向机构连接，所述砝码套在所述吊杆上。
7.如权利要求1所述的重力式双向模拟加载装置，其特征在于所述上升负载主要由总托盘、分托盘、砝码及固定在所述总托盘上吊杆组成，所述分托盘套在所述吊杆上并与所述总托盘之间设有缓冲垫，两边通过导向套与所述导向机构连接。
专利摘要本实用新型涉及提出一种重力式双向模拟加载装置，主要由机架、模拟负载及安装在机架上的两个定滑轮组、双向负载切换装置组成；所述定滑轮组一组沿所述机架上下安装；另一组安装在所述机架的上部与所述双向负载切换装置相应；所述模拟负载装在沿S形绕过所述定滑轮组的钢丝绳两端，钢丝绳垂直穿过模拟负载力输出件滑块；所述滑块沿着垂直安装在所述机架上的导轨上下滑动。该装置结构简单可靠，运行维护方便，标定简单、标定周期长；重复精度高；适用于机械零部生产中在线检测设备和性能试验设备。
文档编号G01N3/08GK2670934SQ20032012558
公开日2005年1月12日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者张正昌, 高利利 申请人:东风汽车有限公司