CN102607744B - 一种气弹簧力值测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹簧力检测领域，特别涉及气弹簧力值测量装置，包括相互铰接的第一杆和第二杆，所述的第一杆和第二杆的杆身上分别与气弹簧的两端铰接，第一杆上设有滑轮，第二杆上设有可转动的收线盘，连接有测力计的拉绳的一端固定在第二杆上，另一端绕过滑轮后绕设固定在收线盘上，把自由状态下的气弹簧安装在第一杆和第二杆之间，此时气弹簧处于最大伸长状态，转动绕线盘拉动拉绳，两杆件之间的夹角变小，气弹簧被压缩，选取气弹簧的任意长度停止转动绕线盘，读取测力计上的数值，根据几何关系即可计算出气弹簧的弹力值，操作简单，成本低，体积小，便于携带，适用范围广。

Description

一种气弹簧力值测量装置

技术领域

本发明涉及弹簧力检测领域，特别涉及气弹簧力值测量装置。

背景技术

气弹簧(gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。目前，该产品在医疗设备、汽车、家具、纺织设备、加工行业等领域都得到了广泛地应用。但是气弹簧的加工精度、密封性、使用环境温度对气弹簧力值的影响较大，例如气弹簧在汽车的前后盖上，气弹簧力值大小会影响前后盖的开启力和关闭力，在低温的环境下气弹簧提供的支撑力变小，导致开启力变小甚至无法保持前后盖处于完全开启状态，而在高温环境下会导致前后盖的关闭力变大，因此在装配前需要检测气弹簧力值大小是否达到相关技术要求，验证气弹簧在恶劣环境(高、低温)下能否满足使用要求。目前多数是采用弹簧拉压试验机进行测量，使用这种方式测量不仅操作复杂，需要专门的工装夹具；而且设备昂贵不易携带。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单，体积小，便于携带的气弹簧力值测量装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种气弹簧力值测量装置，包括相互铰接的第一杆和第二杆，所述的第一杆和第二杆的杆身上分别与气弹簧的两端铰接，第一杆上设有滑轮，第二杆上设有可转动的收线盘，连接有测力计的拉绳的一端固定在第二杆上，另一端绕过滑轮后绕设固定在收线盘上。

由于采用以上技术方案，把自由状态下的气弹簧安装在第一杆和第二杆之间，此时气弹簧处于最大行程状态，转动绕线盘拉动拉绳，两杆件之间的夹角变小，气弹簧被压缩，选取气弹簧的任意长度停止转动绕线盘，读取测力计上的数值，根据几何关系即可计算出气弹簧的弹力值，操作简单，成本低，体积小，便于携带，适用范围广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种气弹簧力值测量装置，包括相互铰接的第一杆10和第二杆20，所述的第一杆10和第二杆20的杆身上分别与气弹簧30的两端铰接，第一杆10上设有滑轮11，第二杆20上设有可转动的收线盘22，连接有测力计60的拉绳70的一端固定在第二杆20上，另一端绕过滑轮11后绕设在收线盘22上。把自由状态下的气弹簧30安装在第一杆10和第二杆20之间，此时气弹簧30处于最大行程状态，此时将测力计调节到零刻度，转动收线盘22拉动拉绳70，两杆件之间的夹角变小，气弹簧30被压缩，选取气弹簧30的任意长度停止转动收线盘22，读取测力计60上的数值，根据几何关系即可计算出气弹簧30的弹力值。在实际测量时可参考如下的具体实施方式：将收线盘22转动到10、20、30、40圈时，分别测量并记录气弹簧30的长度L1、L2、L3、L4，同时分别读取并记录测力计60的读数F1、F2、F3、F4，根据记录的数值绘制出气弹簧30的力值-长度的刚度曲线。同时可以计算出气弹簧30最长和最短时的力值。如果为了增加测量结果的准确性，可以在测量过程中增加测量次数；并且可以通过在某一长度下进行多次测量求取平均值。该装置操作简单，成本低，体积小，便于携带，适用范围广。

所述的第二杆20上设置有第一定滑轮21，拉绳70绕过滑轮11后再绕过第一定滑轮21后固接在收线盘22上，第一定滑轮21对拉绳70起到导向的作用，保证拉绳70的收放过程中的运动轨迹一致，防止拉绳70与第二杆20之间的夹角发生变化，确保计算结果的精确度。

所述的第一杆10和第二杆20的杆长方向上均间隔布置多个铰接单元，且位于同一杆身上的两个相邻铰接单元之间的距离相等，该结构可以实现测量不同规格的气弹簧30的弹力值，相邻两个铰接单元之间的距离相等可以简化弹力值的换算关系，减小工作量。

所述的第一杆10和第二杆20铰接处设有轴承，所述的第二杆20的底面上固接有支撑板23，该支撑板23间隔布置有多个，支撑板23在第二杆20宽度方向上的尺寸大于第二杆20的宽度，本发明中第二板20用于放置在工作台面上，支撑板23增大了第二板20与工作台面的接触面积，从而提高该装置的稳定性，在使用时无需另外固定该装置。

所述的拉绳70位于滑轮11和第一定滑轮21之间的绳段平行于气弹簧30，简化了几何关系，也就是简化了换算关系，便于计算气弹簧30的弹力值。

如图1所示，所述的第一杆10和第二杆20的截面均呈U型且两杆的槽口相对，滑轮11和第一定滑轮21分别位于对应的槽口内，该结构便于固定滑轮11和第一定滑轮21，将两者置于槽口内，减小该装置的体积。

所述的拉绳70为钢丝绳，拉绳70在滑轮11和第一定滑轮21上的绕设方向相反，所述的第二杆20上连接有可转动的手柄24，所述的收线盘22固定在手柄24上。拉绳70在滑轮11和第一定滑轮21上的绕设方向相反可以张紧拉绳70，防止拉绳70出现松弛现象，从而保证测量结果的精确度，手柄24操作省力

所述的铰接单元包括固定在第一杆10或第二杆20上的螺母40和固接于气弹簧30的球头销，所述的球头销上设置有螺栓，螺栓和螺母40构成螺纹配合，位于第一杆10和第二杆20相对位置上的螺母40距离两杆铰接点的距离相等，保证第一杆10、第二杆20和气弹簧30组成的三角形为等腰三角形，进一步简化几何关系。本发明中第一杆10或第二杆20之间的铰接轴与两杆上的螺母40位于同一水平线上。

若设定拉绳70与杆件20的固定点距离两个杆件铰接点的长度为A，安装气弹簧30的螺母40距离两个杆件铰接点的长度为a，如图1所示，拉绳70位于第一杆10和第二杆20之间的两段绳段均平行于气弹簧30；因此滑轮11作用在杆件10上的力值是测力计60读值的两倍，滑轮11作用在杆件10上的力值与气弹簧30的力值成比例关系；根据几何关系可以得出公式：

气弹簧力值＝(2A×测力计读数)/a

测量时只需要读出测力计60的读数便可以计算出气弹簧30在该状态下的弹力值，简单方便，成本低，适用范围广。

Claims (8)

1.一种气弹簧力值测量装置，其特征在于：包括相互铰接的第一杆（10）和第二杆（20），所述的第一杆（10）和第二杆（20）的杆身分别与气弹簧（30）的两端铰接，第一杆（10）上设有滑轮（11），第二杆（20）上设有可转动的收线盘（22），连接有测力计（60）的拉绳（70）的一端固定在第二杆（20）上，另一端绕过滑轮（11）后绕设固定在收线盘（22）上，所述的拉绳（70）上连接有测力计（60）的绳段平行于气弹簧（30）。

2.根据权利要求1所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的第二杆（20）上设置有第一定滑轮（21），拉绳（70）绕过滑轮（11）后再绕过第一定滑轮（21）后固接在收线盘（22）上。

3.根据权利要求1所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的第一杆（10）和第二杆（20）的杆长方向上均间隔布置多个铰接单元，该铰接单元用于和气弹簧（30）的两端铰接，且位于同一杆身上的两个相邻铰接单元之间的距离相等。

4.根据权利要求1所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的第一杆（10）和第二杆（20）铰接处设有轴承，所述的第二杆（20）的底面上固接有支撑板（23），该支撑板（23）间隔布置有多个，支撑板（23）在第二杆（20）宽度方向上的尺寸大于第二杆（20）的宽度。

5.根据权利要求1或2所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的拉绳（70）位于滑轮（11）和第一定滑轮（21）之间的绳段平行于气弹簧（30）。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的第一杆（10）和第二杆（20）的截面均呈U型且两杆的槽口相对，滑轮（11）和第一定滑轮（21）分别位于对应的槽口内。

7.根据权利要求2所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的拉绳（70）为钢丝绳，拉绳（70）在滑轮（11）和第一定滑轮（21）上的绕设方向相反，所述的第二杆（20）上连接有可转动的手柄（24），所述的收线盘（22）固定在手柄（24）上。

8.根据权利要求3所述的气弹簧力值测量装置，其特征在于：所述的铰接单元包括固定在第一杆（10）或第二杆（20）上的螺母（40）和固接于气弹簧（30）的球头销，所述的球头销上设置有螺栓，螺栓和螺母（40）构成螺纹配合，位于第一杆（10）和第二杆（20）相对位置上的螺母（40）距离两杆铰接点的距离相等。