专利名称：机械零部件可重构力学试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种力学试验设备，具体涉及一种机械零部件可重构力学试验系统。
背景技术：
近年来制造业发展迅速，传统制造行业面临着产品转型升级速度加快，生产线需要动态调整等诸多挑战。传统的单一功能机械零部件力学试验系统已经不能适应此类要求。事实上，不同的机械零部件力学试验项目可按其相似性分别归类。例如，从试验方式划分，力学试验可分为振动试验、疲劳试验、性能试验等；按试验时间分，力学试验可分为 长期试验和短期试验；从参数测量类型划分，力学试验可分为位移、转角、移动速度、转速、力、转矩测量等。如果将机械零部件的试验项目进一步抽象为功能的组合，再从物理上开发相应的可重组�？榉直鹗迪终庑┕δ埽庋ü庑┕δ苣？榈淖楹霞纯墒迪终攵圆煌掷嗔悴考氖匝樯璞�。基于可重构方式组建的机械零部件力学试验系统，在被试件或试验项目发生变化时，用户可通过重新选择试验系统的模块，改变整体构架以快速响应被测对象的测试需求。可重构力学试验系统有助于提高试验设备的重用程度，加快企业生产线的转型升级速度。可重构力学试验系统强调用户参与试验设备的重新设计与配置，在�？榛峁沟幕∩媳阌谟没е鞯伎ⅲ允视Χ嗥分只盗悴考�。经过对现有文献技术的检索，发现目前可重构制造系统和可重构设备的理论技术已经取得了一定的发展，但处于生产重要环节的产品检测过程尚没有相应的可重构试验设备出现，导致可重构制造系统的部署存在缺环。目前可重构力学试验系统尚没有技术资料见诸于世，其他可重构设备的相关技术与可重构力学试验系统相差较大，不足以支撑可重构力学试验系统的设计与制造。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机械零部件可重构力学试验系统，它可以对试验系统的构型进行变化，满足动态变化的测试需求。为解决上述技术问题，本实用新型机械零部件可重构力学试验系统的技术解决方案为包括多个模块，多个�？橥ü刂葡低辰锌刂疲欢喔瞿？榘ê诵哪？楹透ㄖ？椋诵哪？榘ㄗ鞫饬磕？楹涂占涠ㄎ荒？椋鞫饬磕？橛糜谑迪侄员徊饬悴考心骋焕啾鹞锢砹孔鞫筒饬康墓δ埽豢占涠ㄎ荒？橛靡匀范ㄗ鞫饬磕？樵诳占渲械奈蛔耍蛔鞫饬磕？橥ü到涌谟肟占涠ㄎ荒？榱樱棺鞫饬磕？槟芄话沧暗娇占涠ㄎ荒？樯希迪肿鞫氩饬抗淘诳占淞杂啥然肪持腥我馕恢煤妥颂娜范�。所述作动测量�？榘ㄗ酆献鞫饬磕？�、独立测量�？椋酆献鞫饬磕？榘ㄐ鞫饬磕？�、直线作动测量�？椤⒘魈遄鞫饬磕？椋恍鞫饬磕？橛糜诙孕杂啥认陆嵌�、转速、力矩等物理量进行作动加载以及测量；直线作动测量�？橛糜诙灾毕咦杂啥认挛灰�、速度、力等物理量进行作动加载以及测量；流体作动测量�？橛糜诙粤魈逶硕械牧髁�、流速、压力等物理量进行作动加载以及测量；独立测量�？橛糜诙缘ヒ晃锢砹课灰�、速度、力、转角、转速、力矩、流量、流速、压强进行测量。所述作动测量模块的每个模块包括电气组件、机械组件和控制器，电气组件和机械组件通过控制器实现控制；所述作动测量模块的每个模块设置有信号接口、电气连接接口、机械接口，供与其他�？榈南嗷チ�。所述空间定位�？榘ǖ装迥？�、直线定位�？�、回转定位模块、摆动定位�？椋� 底板�？槲低持毓沟幕渌占涠ㄎ荒？榫傻装迥？榭甲芭洳⑷范ǔ跏嘉蛔耍恢毕叨ㄎ荒？橛糜谌范ㄖ毕咦杂啥认缕渌？榈奈蛔耍换刈ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谑敝岬男颂话诙ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谒街岬男蛔�。所述辅助模块包括通用工夹具�？�、环境生成�？�、动力源�？椋ㄓ霉ぜ芯吣？榘ㄍㄓ媒铝�、多功能连杆、通用夹具；通用铰链用于对被测零部件添加自由度，多功能连杆用于延伸作动测量�？榈墓ぷ鞣段Вㄓ眉芯哂糜诨盗悴考亩ㄎ缓图谐郑换肪成赡？榘ㄎ露然肪衬？�、臭氧环境�？椤⒀挝砘肪衬？�、泥水环境�？椋换肪成赡？橛糜谏苫盗悴考ρ匝榈幕肪程跫欢υ茨？榘ㄒ貉苟υ茨？�、电力源模块、气压动力源�？椋欢υ茨？橛糜谖鞫饬考岸ㄎ荒？樘峁┒Α１臼涤眯滦涂梢源锏降募际跣Ч潜臼涤眯滦筒捎媚？榛杓疲哂斜曜嫉幕到峁购土咏缑�。本实用新型的�？椴捎萌碛布６鹊纳杓品绞剑髂？榉庾坝卸懒⒖刂坪诵�、机电硬件等。用户通过重构方法可以对试验系统的构型进行变化，满足如试验产品变化、试验方法变化等动态变化的测试需要，以适应机械行业中被试零部件种类或试验项目变化的需求。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明图I是本实用新型机械零部件可重构力学试验系统的示意图；图2是本实用新型的构型方式；图3是本实用新型的�？楣剐停煌�4是本实用新型的重构方法；图5是本实用新型的实施例的构型；图6是本实用新型的实施例的实施过程。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型机械零部件可重构力学试验系统，包括多个模块，多个�？橥ü刂葡低辰锌刂疲欢喔瞿？榘ê诵哪？楹透ㄖ？椋诵哪？榘ㄗ鞫饬磕？楹涂占涠ㄎ荒？椋鞫饬磕？橛糜谑迪侄员徊饬悴考心骋焕啾鹞锢砹孔鞫筒饬康墓δ埽豢占涠ㄎ荒？橛靡匀范ㄗ鞫饬磕？樵诳占渲械奈蛔耍蛔鞫饬磕？橥ü到涌谟肟占涠ㄎ荒？榱樱棺鞫饬磕？榭梢园沧暗娇占涠ㄎ荒？樯希迪肿鞫氩饬抗淘诳占淞杂啥然肪持腥我馕恢煤妥颂娜范ǎ蛔鞫饬磕？榘ㄗ酆献鞫饬磕？�、独立测量�？椋酆献鞫饬磕？榘ㄐ鞫饬磕？�、直线作动测量�？�、流体作动测量�？椋恍鞫饬磕？橛糜诙孕杂啥认陆嵌取⒆�、力矩等物理量进行作动加载以及测量；直线作动测量�？橛糜诙灾毕咦杂啥认挛灰�、速度、力等物理量进行作动加载以及测量；流体作动测量�？橛糜诙粤魈逶硕械牧髁俊⒘魉�、压力等物理量进行作动加载以及测量；独立测量�？橛糜诙晕灰�、转速等单一物理量进行测量； 作动测量�？榈拿扛瞿？槟诓亢卸懒⒌目刂破鳎刂破鞲菰ぶ频某绦蛑鞒帜诓渴挛瘢菘刂葡低撤⑺鸵笞灾魍瓿赡勘晡锢砹康募釉睾筒饬恳约坝肫渌？椤⒖刂葡低车男畔⒔换ィ槐臼涤眯滦偷亩喔瞿？樗槌傻哪？樘逶诼呒鲜墙裘芰档耐暾鎏澹谖锢砩显蚩梢允羌惺浇峁挂部梢允欠植际浇峁梗蝗缤�2所示，对于某具体试验项目，需要对多个模块进行重构变形，从底板开始，多个空间定位�？橐来瘟樱纬啥ㄎ涣唇峁梗蛔鞫饬磕？橛氡徊饬悴考釉诙ㄎ涣吹哪┒耍豢占涠ㄎ荒？樾纬傻亩ㄎ涣淳龆俗鞫饬磕？橄喽杂诒徊饬悴考南喽晕蛔耍豢刂葡低撤直鹩胱鞫饬磕？橐约翱占涠ㄎ荒？橄嗔瓿尚畔⒌慕换ィ痪咛宓厮担刂葡低诚蚩占涠ㄎ荒？榉⑺投ㄎ恍畔ⅲ缰毕叨ㄎ荒？榈囊贫嗬氲龋豢刂葡低诚蜃鞫饬磕？榉⑺涂刂莆锢砹磕勘晷畔ⅲ缰毕咦鞫饬磕？榈募釉啬勘炅Φ龋蛔鞫饬磕？橄蚩刂葡低撤⑺褪挡馕锢砹渴荩缧鞫饬磕？槭挡獾谋徊饬悴考俣鹊�。如图3所示，作动测量�？榈拿扛瞿？榛拱ǖ缙榧突底榧缙榧突底榧ü刂破魇迪挚刂疲蛔鞫饬磕？榈拿扛瞿？樯柚糜斜曜蓟男藕沤涌�、电气连接接口、机械接口，供与其他�？�(即�？樘宓钠渌？�)的相互连接；由于模块的封装性，对外仅体现参数和接口，因此同类的�？榭梢阅扇胍桓瞿？榭饨泄芾恚阌谥毓故备莶问≡裣嘤Φ哪？椋幻恳桓鼍咛迥？槎际峭嗄？榈囊桓鍪道胪嗥渌？榻鲇胁问谌莸那穑豢占涠ㄎ荒？榘ǖ装迥？�、直线定位�？�、回转定位�？�、摆动定位�？椋坏装迥？槲低持毓沟幕渌占涠ㄎ荒？榫傻装迥？榭甲芭洳⑷范ǔ跏嘉蛔耍恢毕叨ㄎ荒？橛糜谌范ㄖ毕咦杂啥认缕渌？榈奈蛔耍换刈ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谑敝岬男颂话诙ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谒街�(水平面内的轴)的旋转位姿；辅助�？榘ㄍㄓ霉ぜ芯吣？�、环境生成�？�、动力源�？椋ㄓ霉ぜ芯吣？榘ㄍㄓ媒铝�、多功能连杆、通用夹具；通用铰链用于对被测零部件添加自由度，多功能连杆用于延伸作动测量模块的工作范围，通用夹具用于对圆柱、孔、钣金等机械零部件常见特征的定位和夹持；环境生成�？榘ㄎ露然肪衬？�、臭氧环境�？�、盐雾环境�？椤⒛嗨肪衬？椋换肪成赡？橛糜谏苫盗悴考ρ匝榈幕肪程跫绺髦治露�、臭氧等零部件测试环境；动力源�？榘ㄒ貉苟υ茨？�、电力源模块、气压动力源�？椋欢υ茨？橛糜谖鞫饬考岸ㄎ荒？樘峁┒�。本实用新型可用于满足生产环境中产品种类或产品试验项目发生变化的情况，例如企业原生产汽车减震器，拥有通 过本实用新型�？榇罱ǖ氖竟κ匝樘ǎ鼻靶略銎狄貉故街贫ぐ宸肿艹缮钅浚纯赏ü栽竟κ匝樘ǖ闹毓剐纬尚碌钠狄貉故街贫ぐ宸肿艹尚阅苁匝樘�。汽车液压式制动踏板分总成的性能试验需要模拟实际工况，使踏板移动一定距离，并在此过程中读取踏板输出点的输出力以及制动主缸输出的流体压强，并做出这两个物理量与踏板移动距离的关系图表。如图4所示，本实用新型机械零部件可重构力学试验系统的重构方法，包括以下步骤I、系统根据试验标准，查询现有试验系统是否满足新试验任务的功能参数要求，若不满足则启动重构过程；根据试验标准，踏板分总成性能试验需要施加行程和作用力，并测定输出力和流体压强；根据当前试验台功能参数，现有的减震器示功试验台仅可进行单轴方向的力和速度作动以及相应的力、行程和速度测量，即现有的系统功能不能满足踏板分总成性能的试验要求，因此启动系统重构过程；2、对试验功能进行分解对试验功能依据作动点和测量点的类型进行分解；汽车液压式制动踏板分总成的性能试验可分解为对踏板施加行程一项作动过程和踏板力、踏板输出力、制动液压强三项测量过程；3、通过功能-作动测量方式映射确定需要参与重构的作动测量�？楹涂占涠ㄎ荒？椋桓荻蕴ぐ宸肿艹尚阅苁匝榈姆纸猓谐套鞫吞ぐ辶Σ饬看τ谕恢毕咦杂啥龋梢院喜⒂成涞揭桓鲋毕咦鞫饬磕？椋渌较畈饬苛糠直鹩成涞搅礁龆杂Φ牟饬磕？椋佣范ㄗ鞫饬磕？椋桓葑鞫饬课锢砹肯喽杂诒徊饬悴考南喽晕蛔耍范ǹ占涠ㄎ荒？檠《ǖ装迥？樽魑心？楹土悴考ㄎ坏幕。槐徊馓ぐ逍枰ㄎ辉诘装迳先范ǜ叨龋《ㄖ毕叨ㄎ荒？椋恢毕咦鞫饬磕？樾枰胩ぐ迕娲怪辈⒔哟ィ《ㄖ毕叨ㄎ荒？楹桶诙ㄎ荒？椋谎骨坎饬亢土Σ饬磕？樾瓒ㄎ挥诒徊夤ぜ希恍柩≡穸ㄎ荒？椋蛔詈笕范ㄖ毓狗桨傅墓剐�(如图5所示)；4、依据每个作动测量动作的功能要求，分别进行机械系统和控制系统的重构；选定�？槭道谰荼徊庾鞫亢筒饬苛康姆段б约白鞫筒饬苛康目占涠ㄎ环桨福檠？榭猓直鹧《ㄏ嘤Φ淖鞫饬磕？槭道话ú檠鞫饬磕？榭饽谧鞫饬磕？槭粜圆问胱鞫饬磕勘瓴问霰冉希Ｖに∧？槭粜圆问隳勘瓴问《ㄗ鞫饬磕？槭道灰谰葑鞫饬磕？榈慕涌诓问檠占涠ㄎ荒？榭猓《ǹ占涠ㄎ荒？槭道豢刂葡低持毓共檠刂迫砑？榭猓《ㄉ煽刂葡低常豢刂葡低呈鞘匝橄低衬？槟冢糜谙蛑苯硬斡胫毓沟南录赌？榉⑺拖低臣犊刂浦噶畈⑹涑鍪匝榻峁闹醒肟刂迫砑饬抗讨胁杉饬磕？椴獾玫奈锢砹坎⒔杉氖菥砗螅圆僮髡叨ㄖ频姆绞椒蠢「僮髡撸籟0054]由于选定的最适直线作动测量�？榧次跽鹌魇竟κ匝樘ㄉ系闹毕咦鞫饬磕？椋虼丝芍苯友赜茫鲂杞淇占涠ㄎ荒？榈髡叫碌亩ㄎ晃恢眉纯桑恍略龅难骨坎饬亢土Σ饬磕？樾瓒ㄎ挥诒徊夤ぜ希恍枰硌】占涠ㄎ荒？椋槐敬沃毓共恍枰褂酶ㄖ嵛饪椋�5、系统重构完成根据机械接口参数，将所有�？橥ü到涌诎此栉恢枚ㄎ灰来伟沧埃桓菪畔⒔涌诓问拥缙涌冢煽刂葡低常婊畔⑶朗瓜低衬？槟苷肥涑鏊璨饬拷峁凰胁斡胫毓沟哪？榻锌占浜吐呒系闹刈椋筛聪殖鍪匝楸曜贾械目占渥鞫筒饬恳螅低持毓构碳锤嫱瓿桑缤�6所示。
权利要求1.一种机械零部件可重构力学试验系统，其特征在于包括多个�？椋喔瞿？橥ü刂葡低辰锌刂疲� 多个�？榘ê诵哪？楹透ㄖ？椋诵哪？榘ㄗ鞫饬磕？楹涂占涠ㄎ荒？椋鞫饬磕？橛糜谑迪侄员徊饬悴考心骋焕啾鹞锢砹孔鞫筒饬康墓δ埽豢占涠ㄎ荒？橛靡匀范ㄗ鞫饬磕？樵诳占渲械奈蛔耍蛔鞫饬磕？橥ü到涌谟肟占涠ㄎ荒？榱樱棺鞫饬磕？槟芄话沧暗娇占涠ㄎ荒？樯希迪肿鞫氩饬抗淘诳占淞杂啥然肪持腥我馕恢煤妥颂娜范�。
2.根据权利要求I所述的机械零部件可重构力学试验系统，其特征在于所述作动测量�？榘ㄗ酆献鞫饬磕？�、独立测量�？椋酆献鞫饬磕？榘ㄐ鞫饬磕？椤⒅毕咦鞫饬磕？�、流体作动测量�？椋� 旋转作动测量模块用于对旋转自由度下的物理量包括角度、转速、力矩进行作动加载以及测量； 直线作动测量�？橛糜诙灾毕咦杂啥认碌奈锢砹堪ㄎ灰啤⑺俣�、力进行作动加载以及测量； 流体作动测量�？橛糜诙粤魈逶硕械奈锢砹堪髁俊⒘魉�、压力进行作动加载以及测量； 独立测量�？橛糜诙缘ヒ晃锢砹课灰�、速度、力、转角、转速、力矩、流量、流速、压强进行测量。
3.根据权利要求2所述的机械零部件可重构力学试验系统，其特征在于所述作动测量�？榈拿扛瞿？榘ǖ缙榧�、机械组件和控制器，电气组件和机械组件通过控制器实现控制；所述作动测量�？榈拿扛瞿？樯柚糜行藕沤涌�、电气连接接口、机械接口，供与其他�？榈南嗷チ�。
4.根据权利要求I所述的机械零部件可重构力学试验系统，其特征在于所述空间定位�？榘ǖ装迥？椤⒅毕叨ㄎ荒？�、回转定位�？�、摆动定位�？椋坏装迥？槲低持毓沟幕渌占涠ㄎ荒？榫傻装迥？榭甲芭洳⑷范ǔ跏嘉蛔耍� 直线定位�？橛糜谌范ㄖ毕咦杂啥认缕渌？榈奈蛔耍换刈ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谑敝岬男颂话诙ㄎ荒？橛糜谌范ㄆ渌？橄喽杂谒街岬男蛔�。
5.根据权利要求I所述的机械零部件可重构力学试验系统，其特征在于所述辅助�？榘ㄍㄓ霉ぜ芯吣？椤⒒肪成赡？�、动力源模块，通用工夹具�？榘ㄍㄓ媒铝础⒍喙δ芰�、通用夹具；通用铰链用于对被测零部件添加自由度，多功能连杆用于延伸作动测量�？榈墓ぷ鞣段Вㄓ眉芯哂糜诨盗悴考亩ㄎ缓图谐郑� 环境生成�？榘ㄎ露然肪衬？�、臭氧环境�？椤⒀挝砘肪衬？�、泥水环境模块；环境生成�？橛糜谏苫盗悴考ρ匝榈幕肪程跫� 动力源�？榘ㄒ貉苟υ茨？�、电力源�？�、气压动力源�？椋欢υ茨？橛糜谖鞫饬考岸ㄎ荒？樘峁┒�。
专利摘要本实用新型公开了一种机械零部件可重构力学试验系统，包括多个�？椋喔瞿？橥ü刂葡低辰锌刂疲欢喔瞿？榘ê诵哪？楹透ㄖ？椋诵哪？榘ㄗ鞫饬磕？楹涂占涠ㄎ荒？椋鞫饬磕？橛糜谑迪侄员徊饬悴考骋焕啾鸬奈锢砹孔鞫筒饬抗δ埽豢占涠ㄎ荒？橛靡匀范ㄗ鞫饬磕？樵诳占渲械奈蛔耍蛔鞫饬磕？橥ü到涌谟肟占涠ㄎ荒？榱樱棺鞫饬磕？槟芄话沧暗娇占涠ㄎ荒？樯希迪肿鞫氩饬抗淘诳占淞杂啥然肪持腥我馕恢煤妥颂娜范�。本实用新型采用�？榛杓疲哂斜曜嫉幕到峁购土咏缑妗Ｓ没ü毓狗椒ǹ梢远允匝橄低车墓剐徒斜浠允视敌幸抵斜皇粤悴考掷嗷蚴匝橄钅勘浠男枨�。
文档编号G01D21/02GK202382772SQ20112056251
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者王维锐, 葛正 申请人:浙江大学台州研究院
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