力标准机平滑加载系统应用研究.pdfVIP

2011年 6月 机床与液压 Jun．2011 第39卷 第 11期 MACHINET00L HYDRAULICS Vo1．39No．11 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．11．013 力标准机平滑加载系统应用研究 谭琳，张恕远，董小杏 (西华大学机械3-程学院数控研究所，四川成都610039) 摘要：针对力标准机工作过程中出现的 “逆程”问题 ，提出一种新的独立加卸砝码的平滑加载方法，建立并讨论该加 载方法的动力学和运动学模型。仿真结果表明：使用该方法获得了较理想的平滑加载效果 ，消除了 “逆程”现象。 关键词：力标准机 ；砝码交换 ；平滑加载 中图分类号：TH82 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2011)11—047—4 ResearchandApplicationonSmoothlyLoading WeightSystem forForceStandardMachine TAN Lin．ZHANG Shuyuan．D0NG Xiaoxing (InstituteofCNC，XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China) Abstract：Anewsmoothloadingmethodofindependentlyloading (unloading)weightwasproposedaimingatthe “converse process”appearedintheworkingprocessofforcestandardmachine．Thedynamicsandkinematicsmodelsofthemehtodwereestab— lishedand discussed．Thesimulationresultshowsthatusingthisloadingmethod，amoreidealsmooth effectisobtained and the “ converseprocess” phenomenoniseliminated． Keywords：Forcestandardmachine；Weig【htexchange；Loadsmooth 力标准机是一个国家的力值计量和力值传递的基 准设备。静重式力标准机是力标准机的一种，其具有 高精度、高稳定性的特点；为了降低造价，往往砝码 数量不能太多，同时为了扩大检测范围，充分利用砝 码，需要进行砝码交换以获得更多的检测级数，这就 会产生力值波动，另外，力传感器由弹性形变原理制 成，在检测过程中难免出现 “逆程”现象，会影响力 标准机的检测精度。为了获得较多的检测级数而又不 影响检测精度，就希望在检测过程中做到平滑加载。 作者提出一种 由伺服电机控制的独立加 (卸) 载砝码的方法 ，应用于拉杆静重式力标准机上 ，以实 现力标准机的平滑加载。 1 力标准机受力与运动分析 图1 静重式力标准机的机械结构 力标准机 的机械主体主要 由载物平 台 (动横 系统的弹性系数取决于中心 吊杆、吊挂和传感 梁)、吊挂、固定笼、中心吊杆、砝码和砝码独立加 器，传感器每次检测都不 同，中心吊杆在加载砝码 (卸)载装置等组成 ，其中加卸装置由支撑爪 (4个 时，每段的弹性系数是不同的，其他部件的弹性系数 U形支撑爪)、滚珠丝杆、蜗轮蜗杆 、托架和伺服电 不变。在有 Ⅳ个砝码 的系统 中，将中心吊杆分为 Ⅳ 机组成。结构如图1所示。