专利名称：螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法
技术领域：
本发明提供一种螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，属于机械工业设备技术领域。
背景技术：
螺旋压力机工作时其运动部分能量转变为工件变形功、摩擦功和弹性变形功。现有技术对于纵向、扭转综合变形的刚度和摩擦功不能准确计算与测定，这成为本领域难以解决的技术难题。专利“螺旋压力机综合刚度测定方法”虽然提供了螺旋压力机综合刚度测定方法，但在实际应用中还需要把模具考虑在内，对螺旋压力机和模具的综合刚度进行测定，上述专利就难以满足螺旋压力机和模具综合刚度的测定。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷、能方便测出螺旋压力机和模具综合刚度的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法。其技术方案为一种螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于采用如下步骤①把模具安装到螺旋压力机上，再将吨位计放入模具内；②通过控制部件输入电机角速度《C和螺旋压力机转动惯量J ；③通过控制部件控制电机动作，待检测到电机角速度值等于输入的电机角速度《C时，控制部件控制电机勻速，随后实施打击；④根据吨位计显示的压力
值F，按公式& = JL-，计算螺旋压力机、吨位计和模具三者的综合刚度Ctl值，再按公式 Jqc
I = +，计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C ；公式中为输入的电机角速度，推荐取值!BJ^C1为吨位计的刚度。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，螺旋压力机包括电机、控制部件、 传动机构和安装在机身上的工作机构，其中控制部件与电机连接，电机输出轴通过传动机构连接工作机构。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，控制部件包括电机控制器、制动器、角位移传感器、可编程控制器和触摸屏，其中制动器和角位移传感器均安装在电机的输出轴上，电机控制器的输出端接电机的输入端，电机控制器的输入端分别接角位移传感器、 可编程控制器和触摸屏的输出端，可编程控制器的输出端接制动器的控制端，可编程控制器的输入端接触摸屏。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，传动机构是指皮带传动和齿轮传动，其中皮带传动包括主动带轮、传动带和从动带轮，齿轮传动包括齿轮轴和从动齿轮，主动带轮固定安装在电机的输出轴上，从动带轮固定安装在齿轮轴上，从动齿轮固定安装在工作机构上。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，工作机构包括螺杆、上螺母、下螺母和滑块，其中螺杆的上端连接传动机构，螺杆中部通过上螺母连接机身，螺杆下部通过下螺母连接滑块。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，模具包括上�：拖履＃坏缁捎每卮抛璧缁蚩赡娴缁�。所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，角位移传感器可以采用旋转变压器或霍尔传感器，制动器采用盘式制动器。本发明与 现有技术相比其优点在于所测试的综合刚度包括螺旋压力机和模具的受力件纵向弹性变形、扭转弹性变形、地基的扭转弹性变形和摩擦力做功折合的综合刚度， 可用于螺旋压力机等设备和使用螺旋压力机的成形工艺。
图1是本发明涉及的螺旋压力机实施例的结构示意图。图中1、电机控制器2、制动器3、角位移传感器4、电机5、主动带轮6、传动带7、从动带轮8、齿轮轴9、从动齿轮10、上螺母11、螺杆12、下螺母13、滑块14、上模 15、吨位计16、下模17、垫板18、机身19、可编程控制器20、触摸屏
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明螺旋压力机包括电机4、控制部件、传动机构和安装在机身18上的工作机构，其中电机4采用开关磁阻电机，角位移传感器3采用霍尔传感器，制动器2采用盘式制动器2。控制部件包括电机控制器1、制动器2、角位移传感器3、可编程控制器19和触摸屏 20，其中制动器2和角位移传感器3均安装在电机4的输出轴上，电机控制器1的输出端接电机4的输入端，电机控制器1的输入端分别接角位移传感器3、可编程控制器19和触摸屏20的输出端，可编程控制器19的输出端接制动器2的控制端，可编程控制器19的输入端接触摸屏20。传动机构是指皮带传动和齿轮传动，其中皮带传动包括主动带轮5、传动带6和从动带轮7，齿轮传动包括齿轮轴8和从动齿轮9，主动带轮5固定安装在电机4的输出轴上， 从动带轮7固定安装在齿轮轴8上，从动齿轮9固定安装在工作机构上。工作机构包括螺杆11、上螺母10、下螺母12和滑块13，其中螺杆11的上端连接传动机构，螺杆11中部通过上螺母10连接机身18，螺杆11下部通过下螺母12连接滑块13 ； 模具包括上模14和下模16。实施例中，吨位计15的刚度C1为2X IO9NnT1,螺旋压力机转动惯量J为lOOkgm2， 具体测定过程为①把上模14和下模16安装到螺旋压力机上，再将吨位计15放入上模14和下模 16之间；②通过触摸屏20输入电机角速度《C和螺旋压力机转动惯量J值，分别为IOiT1 和IOOkgm2 ；③通过电机控制器1控制电机4动作，待角位移传感器3检测到电机角速度值等于输入的电机角速度ω c时，电机控制器1控制电机4勻速，随后实施打击，吨位计15显
示的压力值F为3 X IO6N ；④根据吨位计15显示的压力值F，按公式& = -^―，计算螺旋压
Jmc力机、吨位计15和模具三者的综合刚 度Ctl值为0. 9X IO9NnT1,再按公式| = + 计算C 值为1. 6X IO9NnT1,即螺旋压力机和模具的综合刚度值为1. 6X IO9NnT1t权利要求
1.一种螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于采用如下步骤①把模具安装到螺旋压力机上，再将吨位计(15)放入模具内；②通过控制部件输入电机角速度《C 和螺旋压力机转动惯量J ；③通过控制部件控制电机(4)动作，待检测到电机角速度值等于输入的电机角速度《c时，控制部件控制电机(4)勻速，随后实施打击；④根据吨位计(15)显示的压力值F，按公式C。=;，计算螺旋压力机、吨位计(15)和模具三者的综合刚度JcocC0值，再按公式+ = +，计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C ；公式中《C为输入的电机角速度，推荐取值!BJ^C1为吨位计(15)的刚度。
2.如权利要求1所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于螺旋压力机包括电机(4)、控制部件、传动机构和安装在机身(18)上的工作机构，其中控制部件与电机(4)连接，电机(4)输出轴通过传动机构连接工作机构。
3.如权利要求2所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于控制部件包括电机控制器(1)、制动器(2)、角位移传感器(3)、可编程控制器(19)和触摸屏(20)， 其中制动器(2)和角位移传感器(3)均安装在电机(4)的输出轴上，电机控制器(1)的输出端接电机(4)的输入端，电机控制器(1)的输入端分别接角位移传感器(3)、可编程控制器(19)和触摸屏(20)的输出端，可编程控制器(19)的输出端接制动器(2)的控制端，可编程控制器(19)的输入端接触摸屏(20)。
4.如权利要求2所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于传动机构是指皮带传动和齿轮传动，其中皮带传动包括主动带轮(5)、传动带(6)和从动带轮(7)， 齿轮传动包括齿轮轴(8)和从动齿轮(9)，主动带轮(5)固定安装在电机(4)的输出轴上， 从动带轮(7)固定安装在齿轮轴(8)上，从动齿轮(9)固定安装在工作机构上。
5.如权利要求2所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于工作机构包括螺杆(11)、上螺母(10)、下螺母(12)和滑块(13)，其中螺杆(11)的上端连接传动机构，螺杆(11)中部通过上螺母(10)连接机身(18)，螺杆(11)下部通过下螺母(12)连接滑块(13)。
6.如权利要求2所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于模具包括上模(14)和下模(16)。
7.如权利要求1所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于电机(4) 采用开关磁阻电机或可逆电机。
8.如权利要求3所述的螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，其特征在于角位移传感器(3)采用旋转变压器或霍尔传感器，制动器(2)采用盘式制动器(2)。
全文摘要
本发明提供一种螺旋压力机和模具的综合刚度测定方法，采用如下步骤①将吨位计放入模具内；②通过控制部件输入电机角速度ωc；③控制电机动作，待检测到电机角速度值等于输入的电机角速度ωc时，控制电机匀速，随后实施打击；④根据吨位计显示的压力值F，按公式计算螺旋压力机、吨位计和模具三者的综合刚度C0值，再按公式计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C；式中C1为吨位计的刚度，J为螺旋压力机转动惯量。本发明测试的综合刚度包括螺旋压力机和模具的受力件纵向弹性变形、扭转弹性变形、地基的扭转弹性变形和摩擦力做功折合的综合刚度，可用于螺旋压力机等设备和使用螺旋压力机的成形工艺。
文档编号G01M5/00GK102323021SQ20111024318
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者赵婷婷 申请人:山东理工大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
