CN110726636A - 用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法 - Google Patents

用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法，试验机技术领域。包括主轴加载链、对中调整装置、对中传感器及反馈装置、机架，对中调整装置安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上，用于检测和控制调整量。优点在于：可实现五个自由度的调整，精度与检测装置对应匹配；本发明与整机加载链连接，提高了整个装置的强度减少对加载轴的破坏，***适配性强，可以匹配不同形式的加载链以及多种类型的夹具，空间占用小，操作简单，重复调整精度高，提高实验精度，使测量数据更加精确。

Description

用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法
技术领域
本发明涉及试验机技术领域，特别涉及一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法。可在试验机上对加载链的同轴度进行校准。
背景技术
随着经济的发展、科技的进步，试验机行业如雨后春笋一样，蓬勃发展，各种不同用途的试验机不断涌现，试验机可测量材料的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量等方面，并在机械工业等领域应用越来越广泛。传统试验机同轴度调整方式是人工调配，但人工调配效率低，而且标准不一，调整量有限，易造成试验机损坏、精度不达标、稳定性差等结果，由此为解决上述问题设计了一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法，解决了现有双轴试验机加载链同轴度需要拆卸加载链，不能实时调整的问题，且在一定程度上填补了现有技术的空白。本发明解决了手动装配调整精度不可控，实现了调整一次即可，稳定性好无需重复调整可靠性高，同时对调整轴进行分度，使调整量达到0.01mm，调整范围大（±0.5mm），母体上角度调整球面半径到达加载试件中心，能够使调整角度为±0.35°；设计了双轴对中传感器可以识别加载链的同轴、角度、扭转等5个自由度同时也可以分析正交方向两轴的垂直度以及轴线组成的平面度，检测精度为0.01mm；设计了粗调装置（支撑架及V型块）第一用于限位防止加载轴过载发生危险，二是支撑架及V型块分体式安装可粗调加载链四个自由度方向（支撑架两个自由度、V型块两个自由度）；对中装置和夹具螺纹连接组合可实现五个自由度的调整（加载链安装正交平面两自由度、转动两自由度及加载链轴向转动）可实现加载链上任何角度和方向的调整；设计了仿形楔块夹具，增加夹持面积，调整了加紧方式使同等尺寸的试件夹紧力更大，同样加载力也更大（由传统的楔块与试件的摩擦力变为楔块与试件的粘合力以及楔块材料强度共同作用）；调整装置内部易损件及定位精度要求高的零件都是标准化设计，重要零件采用回转类零件的易加工件和标准件，减少损耗提高了装置的使用期限同时整个装置刚度无影响；该装置与整机加载链连接，提高了整个装置的强度减少对加载轴的破坏和变形，同时调整块与母体固联，使调整块的单一受载变为由整体加载链承受载荷，其内部采用法兰连接同时消除了加载链内部对中间隙，调整装置的刚度对整机***刚度无影响，同时调整模块与整机加载链固联，使调整装置所受的外力由整机承担，提高了该装置的强度并且调整模块安装在同一母体上增加了装置的刚度使其加载过程中更稳定与安全；本发明中的对中装置适配性强，通过调整母体及其他部件的尺寸用以安装不同轴径的加载链以及匹配多种类型的夹具，空间占用小，操作简单，重复调整精度高，提高实验精度，使测量数据更加精确。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，包括主轴加载链、对中调整装置、对中传感器及反馈装置、机架，对中调整装置安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量。
所述主轴加载链是：电动作动缸1安装在支撑块19上，对中调整装置的母体2螺纹连接在电动作动缸1的输出轴上，对中调整装置的角度调整轴5安装在母体2上，力传感器9安装在传感器连接轴7上，所述力传感器9通过圆柱销在传感器连接轴7上定位；导向轴11拧入力传感器9中，锁紧环10套在导向轴11的连接轴颈处，所述导向轴11安装导向轴滑块22上，导向轴滑块22安装在V型块23上，V型块23安装在垫板24上，垫板24安装在支撑架20上，夹具14通过拉杆螺栓12安装在拉杆13上，夹具楔块15安装在夹具14上，试件16安装在夹具14内。
所述的对中调整装置是：母体2通过螺纹轴安装在电动作动缸的输出轴上，固定环4通过固定环安装螺栓17安装在母体2上，四个角度调整螺栓3安装在固定环4上，角度调整轴5螺纹连接在母体2内，传感器连接轴7通过螺纹输出轴连接在角度调整轴5内，同轴调整螺栓6安装在角度调整轴5上；力传感器9通过传感器连接螺栓8安装在传感器连接轴7上，V型块23安装在支撑架20上，支撑架20安装在支撑板18上。
所述的对中传感器及反馈装置是：力传感器9安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接力传感器9，并安装在机架上，电动作动缸1上的光栅尺输出位移信息传输给主机，对中传感器25安装在加载链上，所述对中传感器25由应变花和应变片贴在试件16上组成。
所述的电动作动缸1采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。
所述的六维力传感器采用HBM-U10M，力传感器最大量程为125KN。
所述的光栅尺采用Heidenhain-Aelb-382c，光栅尺最大量程为250mm。
所述的机架是：四个支撑块19安装在支撑板18上，两块支撑板18安装在四个支撑块19上，八个支撑架20安装在支撑板18上，支撑板18安装在支撑座21上，V型块23安装在支撑架20上，电动作动缸1安装在支撑块19上。
本发明的另一目的在于提供一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整方法，包括以下步骤：
步骤1、组装机架：
1.1、首先将支撑板18置于水平装配平台上，清理表面，在螺纹孔内涂抹润滑脂，同时将支撑块19置于装配平台上清理安装表面，螺纹孔内涂抹润滑脂，将支撑块19用天车吊起，安装在支撑板18上，调平；
1.2、安装一侧支撑架20，调整好相对位置，保证两支撑架20与加载链轴线垂直，安装另一侧支撑板18，拧入螺栓，调平按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓；
1.3、保证支撑块19与支撑板18紧密贴合，安装平整后配做销，定位完成后拧紧螺栓；
1.4、翻转平台，将已经固连的方向朝下安装另一侧支撑板18，测量上支撑板18平行度，达标后拧入螺栓，安装另一侧支撑架20并拧入螺栓，调整两支撑架20位置并测量与加载链的垂直度，达标后按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓，完成机架的组装。
步骤2、安装电缸，对应标号***相应的孔位中保证安装止口的精度，同时按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓，完成电缸的安装；
步骤3、加载链各零件组装：
3.1、组装对中调整装置：
3.1.1、将母体2置于水平台上，擦拭安装表面，在安装表面及配合孔位处涂抹润滑脂，静置准备；
3.1.2、固定母体，将角度调整轴5放置在母体2中间，对准安装孔位，进行角度调整轴5表面校准水平，安装角度调整轴保证拧入时的平行度；
3.1.3、将角度调整轴调水平然后进行整体预紧完成后进行调平最后施加国标规定的预紧力；
3.1.4、安装完成后保持固定，擦拭母体2安装表面，在安装表面及配合孔位处涂抹润滑脂，静置准备；
3.1.5、将固定环4安装在母体2上，依次拧入对向两个螺栓，后再调水平然后两两对向螺栓进行螺栓预紧完成6组螺栓后，进行调平最后施加国标规定的预紧力，拧入角度调整螺栓3；
3.1.6、将传感器连接轴7放置在角度调整轴5中间，对准安装孔位，测量端面水平度后调平，旋转同轴度调整块，检测面平行度后拧紧，拧入同轴调整螺栓6；
3.1.7、将整体装置调整螺栓的方向与安装螺纹孔对应；
3.2、安装传感器：
3.2.1、安装力传感器与传感器连接轴7止口，保证两轴线垂直与端面和紧密配合，对准传感器安装螺栓8，添加垫片24；
3.2.2、擦拭安装表面，对安装表面及配和孔位涂抹润滑脂，利用扭矩扳手对加载链上传感器连接螺栓8进行拧紧；
3.2.3、中间螺纹孔涂抹润滑脂，静置准备；
3.3、安装导向轴及锁紧环：
3.3.1、将组装好的对中调整装置放置在水平台上，将两锁紧环10安装在导向轴处，连接力传感器9中间螺纹轴；
3.3.2、将导向轴11拧入力传感器9中，两端面利用锁紧环10定位；
3.3.3、拧入到两锁紧环10端面接触面最小轴向距离是保证导向轴与一组装好的加载链连接方向对应，轴线同轴，端面垂直；
步骤4、安装已组装好的加载链：
4.1、用天车将加载链吊起完成与电动作动缸1止口装配，同时对准安装螺栓孔位以及设备使用调整方向与主机的正面平行，然后拧入螺栓，转动电缸输出轴，调整母体方向与整机正面平行，拧紧螺栓；
4.2、将导向轴放置在V型块23上，调整支撑架20的旋转角度，使其完整贴合安装表面，并且调整支撑架20上V型块23的位置，使其现有加载链的支撑牢固；
4.3、安装拉杆13与夹具体14，保证夹具朝向与整机正向平行，拧入螺栓安装在导向轴11的端面，安装夹具楔块15；
4.4、试件16放置在装配平台上，擦拭表面将夹具楔块15、应变花及应变片分组粘贴在表面静置等待胶干；
4.5、将试件16斜向45°***其中，安装夹具楔块15后，将试件16旋转45°后置于夹具14中间安装槽内，保持手动调整将试件置于两侧水平的定位挡板处，安装试件16完成；
4.6、调整整个加载链朝向与整机正面朝向一致后拧紧螺栓，同时保证夹具的朝向与其中一个调整方向平行，并且试件16中轴线对准加载链轴线；
4.7、开启电缸进行夹具预紧及消除加载链间隙：首先电缸加载至加载链上不间隙量，力值保持不变或变动量很小，保持加载状态，保证加载链受力过程中的力传感器9的数值变化平滑没有突变，然后扳手***锁紧环10的侧面两孔内，反向扭转施加扭矩，拧紧锁紧环10，然后保持加载力然后卸载，中间力值变化平缓，电动作动缸1的光栅尺输出位移量无窜动为线性增减，完成加载链锁紧与整机安装，完成加载链的安装。
步骤5、进行整机横向的夹具14夹持方向校准，首先预加载利用应变仪读取对中传感器25中间测量扭转区的示值，校准两夹具的朝向，将朝向对应，使对中传感器中间区域的扭转测量去示值为极小值，通过调整夹具螺纹连接长度，控制两夹具朝向；然后进行纵轴的夹具14夹持方向校准，以同样的步骤进行调整，最后使四轴的加载链及调整方向与整机的方向相匹配；
步骤6、进行整机的同轴度校准，首先调整横向对中装置各轴向同轴度与角度，观察是否对中传感器上各组应变片的数值，对应轴向应变数值单一变化，调整电缸输出轴的朝向与旋入深度来控制对中装置朝向与加载链垂直，并且方向与对中传感器测量方向一一对应，调整至加载时数值变化为极小值，或者小于加载力的5%并保持不变，完成横向加载链同轴度对中装置安装校准，然后进行纵向加载同轴度校准按照同样的步骤进行；
步骤7、水平方向的电动作动缸1施加拉力，加载对中传感器，检测水平方向轴向应变给确定偏移方向与偏移量，首先粗调支撑架20上的V型块23，使数值变化量减小，在调整应变分布类型，调整角度调整模块，将应变分布调整为同一方向上，具有单调性，再调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验，完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤8、调整四轴加载的两条正交加载链的垂直度及组成的平面度，首先加载四轴向的电动作动缸1同时施加拉力，加载对中传感器25检测四条拉伸臂的应变值是否数值一致，通过调整四个轴向的对中调整装置以及支撑架20、V型块23进行对中调整，将应变分布调整为同一轴向上，两轴的应变分布趋于一致或具有单调性，然后调整正交方向两轴向，使正交方向两轴分布分布趋势趋于一致，完成后调整各个轴向的同轴度调整轴保证各个轴向的应变分布数值一致，最后调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验，完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤9、对对中传感器9进行预拉伸，在弹性形变内加载，将力保持在屈服极限的5%力值下，并记录力传感器9数据与对中传感器数据，查看垂直与加载链平面的两个正交方向上的力和扭矩，先调整球面上的角度调整螺栓，使垂直与加载链方向的扭矩减小为极小值，或者小于加载力的5%，并且不随加载力增大而增加，再调整同轴度调整方向，使力传感器与对中传感器的数值的垂直于加载链平面的正交两个方向的数值为极小值，或者小于加载力的5%，并且不随加载力增大而增加，然后将力保持在屈服极限的10%和15%力值下，重复进行上述步骤，达到标准后，将力值加载至弹性极限，偏置力应一致保持其加载力5%以内或者变化量很小，或采集电动作动缸的光栅尺输出的位移量计算对应应变和应力查看偏置力是否合格范围内；
步骤10、对加载链进行仿真，根据位移量与传感器对应方向力值计算位移偏置量和角度偏置量，然后计算分配到各个调整轴的调整量，调整对应调整螺栓，最后整机调整装置加载校准完毕。
本发明的有益效果在于：
1、本发明解决了现有试验机加载链同轴度需要拆卸加载链，不能实时调整的问题，且在一定程度上填补了现有技术的空白。
2、本发明解决了手动装配调整精度不可控，实现了调整一次即可，稳定性好无需重复调整可靠性高，同时对调整轴进行分度，使调整量达到0.01mm，调整范围大（±0.5mm），母体上角度调整球面半径到达加载试件中心，能够使调整角度为±0.35°。
3、四轴对中调整***中包含双轴对中传感器可以识别加载链的同轴、角度、扭转等5个自由度同时也可以分析正交方向两轴的垂直度以及轴线组成的平面度，检测精度为0.01mm。
4、四轴对中调整***中包含粗调装置（支撑架及V型块）第一用于限位防止加载轴过载发生危险，二是支撑架及V型块分体式安装可粗调加载链四个自由度方向（支撑架两个自由度、V型块两个自由度）。
5、对中装置和夹具螺纹连接组合可实现五个自由度的调整（加载链安装正交平面两自由度、转动两自由度及加载链轴向转动）可实现加载链上任何角度和方向的调整。
6、设计了仿形楔块夹具，增加夹持面积，调整了加紧方式使同等尺寸的试件夹紧力更大，同样加载力也更大（由传统的楔块与试件的摩擦力变为楔块与试件的粘合力以及楔块材料强度共同作用）。
7、调整装置内部易损件及定位精度要求高的零件都是标准化设计，重要零件采用回转类零件的易加工件和标准件，减少损耗提高了装置的使用期限同时整个装置刚度无影响。
8、对中装置与整机加载链连接，提高了整个装置的强度减少对加载轴的破坏和变形，同时调整块与母体固联，使调整块的单一受载变为由整体加载链承受载荷，其内部采用法兰连接同时消除了加载链内部对中间隙，调整装置的刚度对整机***刚度无影响，同时调整模块与整机加载链固联，使调整装置所受的外力由整机承担，提高了该装置的强度并且调整模块安装在同一母体上增加了装置的刚度使其加载过程中更稳定与安全。
9、对中装置连接加载链中采用法兰连接提高强度，消除间隙；且在本发明中的对中装置适配性强，通过调整母体及其他部件的尺寸用以安装不同轴径的加载链。
10、本发明中的对中装置能够匹配多种夹具，空间占用小，操作简单，重复调整精度高，可提高实验精度，使测量数据更加精确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的对中传感器安装轴测图；
图2为本发明的对中传感器轴测图；
图3为本发明的对中调整装置***图；
图4为本发明的对中调整装置剖视图；
图5为本发明的对中调整装置主视图；
图6为本发明的加载链***图；
图7为本发明的加载链轴测图；
图8为本发明的四轴加载链主视图；
图9为本发明的楔块仿形夹具***轴测图；
图10为本发明的机架***轴测图；
图11为本发明的整机轴测图；
图12为本发明的粗调装置***图；
图13为本发明的整机主视图；
图14为本发明的对中传感器局部放大图。
图中：1、电动作动缸；2、母体；3、角度调整螺栓；4、固定环；5、角度调整轴；6、同轴调整螺栓；7、传感器连接轴；8、传感器连接螺栓；9、力传感器；10、锁紧环；11、导向轴；12、拉杆安装螺栓；13、拉杆；14、夹具；15、夹具楔块；16、试件；17、固定环安装螺栓；18、支撑板；19、支撑块；20、支撑架；21、支撑座；22、导向轴滑块；23、V型块；24、垫板；25、对中传感器；26、电缸安装螺栓。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图14所示，本发明的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***及方法，解决了现有双轴试验机加载链同轴度需要拆卸加载链，不能实时调整的问题，且在一定程度上填补了现有技术的空白；调整量达到0.01mm/格，调整范围为±0.5mm、±0.35°；双轴对中传感器可以识别加载链的同轴、角度、扭转等5个自由度同时也可以分析正交方向两轴的垂直度以及轴线组成的平面度，检测精度为0.01mm；粗调装置可用于限位防止加载轴过载发生危险，也可用于粗调加载链四个自由度；对中装置和夹具螺纹连接组合可实现五个自由度的调整，精度与检测装置对应匹配；本发明与整机加载链连接，提高了整个装置的强度减少对加载轴的破坏，***适配性强，可以匹配不同形式的加载链以及多种类型的夹具，空间占用小，操作简单，重复调整精度高，提高实验精度，使测量数据更加精确。
参见图6至图8所示，本发明的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，包括主轴加载链、对中调整装置、对中传感器及反馈装置、机架，对中调整装置安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上，用于检测和控制调整量。
所述主轴加载链包括电动作动缸1、电缸安装螺栓26、传感器连接螺栓8、力传感器9、母体2、角度调整轴5、传感器连接轴7、同轴调整螺栓6、锁紧环10、导向轴11、夹具14、楔块15、试件16；所述的电动作动缸1通过八个电缸安装螺栓26安装在支撑块19上，对中调整装置的母体2螺纹连接在电动作动缸1的输出轴上，对中调整装置的角度调整轴5通过螺纹输出轴安装在母体2上，力传感器9通过12个传感器连接螺栓8安装在传感器连接轴7上，所述力传感器9通过圆柱销在传感器连接轴7上定位；导向轴11拧入力传感器9中，锁紧环10套在导向轴11的连接轴颈处，所述导向轴11安装V型块23上，夹具14通过夹具连接螺栓安装在导向轴11上，试件16安装在夹具14上。
参见图3至图5所示，所述的对中调整装置包括母体2、角度调整螺栓3、角度调整轴5、传感器连接轴7、固定环4、固定环安装螺栓17、同轴调整螺栓6、V型块23、支撑架20、支撑板18；所述的母体2通过螺纹轴安装在电动作动缸的输出轴上，固定环4通过固定环安装螺栓17安装在母体2上，四个角度调整螺栓3安装在固定环4上，角度调整轴5螺纹连接在母体2内，传感器连接轴7通过螺纹输出轴连接在角度调整轴5内，同轴调整螺栓6安装在角度调整轴5上；力传感器9通过传感器连接螺栓8安装在传感器连接轴7上，V型块23安装在支撑架20上，支撑架20安装在支撑板18上。
参见图1、图2及图14所示，所述的对中传感器及反馈装置包括力传感器9、主机、处理器、对中试件16、应变片、应变花、电缸光栅尺；所述的力传感器9安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接力传感器9，并安装在机架上接收和处理数据，电动作动缸1上的光栅尺输出位移信息传输给主机，对中传感器25安装在加载链上，所述对中传感器25由应变花和应变片贴在试件16上组成。
参见图6所示，所述的电动作动缸1采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。
所述的六维力传感器采用HBM-U10M，力传感器最大量程为125KN。
所述的光栅尺采用Heidenhain-Aelb-382c，光栅尺最大量程为250mm。
参见图10至图13所示，所述的机架包括支撑块19、支撑架20、支撑座21、支撑板18、V型块23、支撑腿27；所述的四个支撑块19安装在支撑板18上，两块支撑板18安装在左右四个支撑块19上，八个支撑架20安装在支撑板18上，支撑板18安装在支撑座21上，V型块23安装在支撑架20上，电动作动缸1安装在支撑块19上。
参见图1至图14所示，本发明的整机安装及对中调整装置组装包括以下步骤：
步骤1、组装机架：
1.1、首先将支撑板18置于水平装配平台上，清理表面，在螺纹孔内涂抹润滑脂，同时将支撑块19置于装配平台上清理安装表面，螺纹孔内涂抹润滑脂，将支撑块19用天车吊起，安装在支撑板18上，调平；
1.2、安装一侧支撑架20，调整好相对位置，保证两支撑架20与加载链轴线垂直，安装另一侧支撑板18，拧入螺栓，调平按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓；
1.3、保证支撑块19与支撑板18紧密贴合，安装平整后配做销，定位完成后拧紧螺栓；
1.4、翻转平台，将已经固连的方向朝下安装另一侧支撑板18，测量上支撑板18平行度，达标后拧入螺栓，安装另一侧支撑架20并拧入螺栓，调整两支撑架20位置并测量与加载链的垂直度，达标后按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓，完成机架的组装。
步骤2、安装电缸，对应标号***相应的孔位中保证安装止口的精度，同时按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓，完成电缸的安装；
步骤3、加载链各零件组装：
3.1、组装对中调整装置：
3.1.1、将母体2置于水平台上，擦拭安装表面，在安装表面及配合孔位处涂抹润滑脂，静置准备；
3.1.2、固定母体，将角度调整轴5放置在母体2中间，对准安装孔位，进行角度调整轴5表面校准水平，安装角度调整轴保证拧入时的平行度；
3.1.3、将角度调整轴调水平然后进行整体预紧完成后进行调平最后施加国标规定的预紧力；
3.1.4、安装完成后保持固定，擦拭母体2安装表面，在安装表面及配合孔位处涂抹润滑脂，静置准备；
3.1.5、将固定环4安装在母体2上，依次拧入对向两个螺栓，后再调水平然后两两对向螺栓进行螺栓预紧完成6组螺栓后，进行调平最后施加国标规定的预紧力，拧入角度调整螺栓3（螺栓接触角度连接轴表面）；
3.1.6、将传感器连接轴7放置在角度调整轴5中间，对准安装孔位，测量端面水平度后调平，旋转同轴度调整块，检测面平行度后拧紧，拧入同轴调整螺栓6（螺栓接触传感器连接轴表面）；
3.1.7、将整体装置调整螺栓的方向与安装螺纹孔对应（保证调整方向的正确性和唯一性）；
3.2、安装传感器：
3.2.1、安装力传感器与传感器连接轴7止口，保证两轴线垂直与端面和紧密配合，对准传感器安装螺栓8，添加螺栓垫片24；
3.2.2、擦拭安装表面，对安装表面及配和孔位涂抹润滑脂，利用扭矩扳手对加载链上传感器连接螺栓8进行拧紧；
3.2.3、中间螺纹孔涂抹润滑脂，静置准备；
3.3、安装导向轴及锁紧环：
3.3.1、将组装好的对中调整装置放置在水平台上，将两锁紧环10安装在导向轴处，连接力传感器9中间螺纹轴；
3.3.2、将导向轴11拧入力传感器9中，两端面利用锁紧环10定位；
3.3.3、拧入到两锁紧环10端面接触面最小轴向距离是保证导向轴与一组装好的加载链连接方向对应，轴线同轴，端面垂直；
步骤4、安装已组装好的加载链：
4.1、用天车将加载链吊起完成与电动作动缸1止口装配，同时对准安装螺栓孔位以及设备使用调整方向与主机的正面平行，然后拧入螺栓，转动电缸输出轴，调整母体方向与整机正面平行，拧紧螺栓；
4.2、将导向轴放置在V型块23上，调整支撑架20的旋转角度，使其完整贴合安装表面，并且调整支撑架20上V型块23的位置，使其现有加载链的支撑牢固；
4.3、安装拉杆13与夹具体14，保证夹具朝向与整机正向平行，拧入螺栓安装在导向轴11的端面，安装夹具楔块15；
4.4、试件16放置在装配平台上，擦拭表面将夹具楔块15、应变花及应变片分组粘贴在表面静置等待胶干（制备对中传感器）；
4.5、将试件16斜向45°***其中，安装夹具楔块15后，将试件16旋转45°后置于夹具14中间安装槽内，保持手动调整将试件置于两侧水平的定位挡板处，安装试件16完成；
4.6、调整整个加载链朝向与整机正面朝向一致后拧紧螺栓，同时保证夹具的朝向与其中一个调整方向平行，并且试件16中轴线对准加载链轴线；
4.7、开启电缸进行夹具预紧及消除加载链间隙：首先电缸加载至加载链上不间隙量（力值保持不变或变动量很小）保持加载状态，保证加载链受力过程中的力传感器9的数值变化平滑没有突变，然后扳手***锁紧环10的侧面两孔内，反向扭转施加扭矩，拧紧锁紧环10，然后保持加载力然后卸载，中间力值变化平缓，电动作动缸1的光栅尺输出位移量无窜动为线性增减，完成加载链锁紧与整机安装，完成加载链的安装。
步骤5、进行整机横向的夹具14夹持方向校准，首先预加载利用应变仪读取对中传感器25中间测量扭转区的示值，校准两夹具的朝向，将朝向对应，使对中传感器中间区域的扭转测量去示值为极小值（通过调整夹具螺纹连接长度，控制两夹具朝向）；然后进行纵轴的夹具14夹持方向校准，以同样的步骤进行调整，最后使四轴的加载链及调整方向与整机的方向相匹配；
步骤6、进行整机的同轴度校准，首先调整横向对中装置各轴向同轴度与角度，观察是否对中传感器上各组应变片的数值，对应轴向应变数值单一变化，调整电缸输出轴的朝向与旋入深度来控制对中装置朝向与加载链垂直，并且方向与对中传感器测量方向一一对应，调整至加载时数值变化为极小值（或者小于加载力的5%并保持不变），完成横向加载链同轴度对中装置安装校准，然后进行纵向加载同轴度校准按照同样的步骤进行；
步骤7、水平方向的电动作动缸1施加拉力，加载对中传感器，检测水平方向轴向应变给确定偏移方向与偏移量，首先粗调支撑架20上的V型块23，使数值变化量减小，在调整应变分布类型，调整角度调整模块，将应变分布调整为同一方向上，具有单调性，（调整时一端拧入深度另一端应同时对应拧出同样深度，防止零件过载损坏或变形），再调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验（首先调整一侧加载链上，拉伸达标后，如果多次不达标需要调整另一侧加载链直至卸载后重复试验达标），完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤8、调整四轴加载的两条正交加载链的垂直度及组成的平面度，首先加载四轴向的电动作动缸1同时施加拉力，加载对中传感器25检测四条拉伸臂的应变值是否数值一致，通过调整四个轴向的对中调整装置以及支撑架20、V型块23进行对中调整（主要是角度调整轴），将应变分布调整为同一轴向上，两轴的应变分布趋于一致或具有单调性，然后调整正交方向两轴向，使正交方向两轴分布分布趋势趋于一致，完成后调整各个轴向的同轴度调整轴保证各个轴向的应变分布数值一致（调整时一端拧入深度另一端应同时对应拧出同样深度，防止零件过载损坏或变形），最后调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验（首先调整一侧加载链上，拉伸达标后，如果多次不达标需要调整另一侧加载链直至卸载后重复试验达标），完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤9、对对中传感器9进行预拉伸，在弹性形变内加载，将力保持在屈服极限的5%力值下，并记录力传感器9数据与对中传感器数据，查看垂直与加载链平面的两个正交方向上的力和扭矩，先调整球面上的角度调整螺栓，使垂直与加载链方向的扭矩减小为极小值（或者小于加载力的5%），并且不随加载力增大而增加，再调整同轴度调整方向，使力传感器与对中传感器的数值的垂直于加载链平面的正交两个方向的数值为极小值（或者小于加载力的5%）并且不随加载力增大而增加，然后将力保持在屈服极限的10%和15%力值下，重复进行上述步骤，达到标准后，将力值加载至弹性极限，偏置力应一致保持其加载力5%以内或者变化量很小，或采集电动作动缸的光栅尺输出的位移量计算对应应变和应力查看偏置力是否合格范围内；
步骤10、利用abqus仿真软件对加载链进行仿真，根据位移量与传感器对应方向力值计算位移偏置量和角度偏置量，然后计算分配到各个调整轴的调整量，调整对应调整螺栓，最后整机调整装置加载校准完毕。
整机调整装置加载校准完成，进行正式拉伸试验。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，其特征在于：包括主轴加载链、对中调整装置、对中传感器及反馈装置、机架，对中调整装置安装在主轴加载链上，主轴加载链安装在机架上，检测及反馈机构安装在机架上检测和控制调整量；
所述主轴加载链是：电动作动缸（1）安装在支撑块（19）上，对中调整装置的母体（2）螺纹连接在电动作动缸（1）的输出轴上，对中调整装置的角度调整轴（5）安装在母体（2）上，力传感器（9）安装在传感器连接轴（7）上，所述力传感器（9）通过圆柱销在传感器连接轴（7）上定位；导向轴（11）拧入力传感器（9）中，锁紧环（10）套在导向轴（11）的连接轴颈处，所述导向轴（11）安装导向轴滑块（22）上，导向轴滑块（22）安装在V型块（23）上，V型块（23）安装在垫板（24）上，垫板（24）安装在支撑架（20）上，夹具（14）通过拉杆螺栓（12）安装在拉杆（13）上，夹具楔块（15）安装在夹具（14）上，试件（16）安装在夹具（14）内。
2.根据权利要求1所述的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，其特征在于：所述的对中调整装置是：母体（2）通过螺纹轴安装在电动作动缸的输出轴上，固定环（4）通过固定环安装螺栓（17）安装在母体（2）上，四个角度调整螺栓（3）安装在固定环（4）上，角度调整轴（5）螺纹连接在母体（2）内，传感器连接轴（7）通过螺纹输出轴连接在角度调整轴（5）内，同轴调整螺栓（6）安装在角度调整轴（5）上；力传感器（9）通过传感器连接螺栓（8）安装在传感器连接轴（7）上，V型块（23）安装在支撑架（20）上，支撑架（20）安装在支撑板（18）上。
3.根据权利要求1所述的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，其特征在于：所述的对中传感器及反馈装置是：力传感器（9）安装在加载链上，主机及处理器通过USB数据线连接力传感器（9），并安装在机架上，电动作动缸（1）上的光栅尺输出位移信息传输给主机，对中传感器（25）安装在加载链上，所述对中传感器（25）由应变花和应变片贴在试件（16）上组成。
4.根据权利要求1或3所述的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，其特征在于：所述的电动作动缸（1）采用折返式电缸CDJ2D16-100Z-M9B-B，电缸的行程为100mm。
5.根据权利要求1所述的用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整***，其特征在于：所述的机架是：四个支撑块（19）安装在支撑板（18）上，八个支撑架（20）安装在支撑板（18）上，支撑板（18）安装在支撑座（21）上，V型块（23）安装在支撑架（20）上，电动作动缸（1）安装在支撑块（19）上。
6.一种用于双轴拉伸试验机的四轴对中调整方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤（1）、组装机架：
步骤（2）、安装电缸，对应标号***相应的孔位中保证安装止口的精度，同时按照加载要求施加固定扭矩预紧螺栓，完成电缸的安装；
步骤（3）、加载链各零件组装：
3.1、组装对中调整装置；
3.2、安装传感器；
3.3、安装导向轴及锁紧环；
步骤（4）、安装已组装好的加载链：
步骤（5）、进行整机横向的夹具（14）夹持方向校准，首先预加载利用应变仪读取对中传感器（25）中间测量扭转区的示值，校准两夹具的朝向，将朝向对应，使对中传感器中间区域的扭转测量去示值为极小值，通过调整夹具螺纹连接长度，控制两夹具朝向；然后进行纵轴的夹具（14）夹持方向校准，以同样的步骤进行调整，最后使四轴的加载链及调整方向与整机的方向相匹配；
步骤（6）、进行整机的同轴度校准，首先调整横向对中装置各轴向同轴度与角度，观察是否对中传感器上各组应变片的数值，对应轴向应变数值单一变化，调整电缸输出轴的朝向与旋入深度来控制对中装置朝向与加载链垂直，并且方向与对中传感器测量方向一一对应，调整至加载时数值变化为极小值，或者小于加载力的5%并保持不变，完成横向加载链同轴度对中装置安装校准，然后进行纵向加载同轴度校准按照同样的步骤进行；
步骤（7）、水平方向的电动作动缸（1）施加拉力，加载对中传感器，检测水平方向轴向应变给确定偏移方向与偏移量，首先粗调支撑架（20）上的V型块（23），使数值变化量减小，在调整应变分布类型，调整角度调整模块，将应变分布调整为同一方向上，具有单调性，再调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验，完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤（8）、调整四轴加载的两条正交加载链的垂直度及组成的平面度，首先加载四轴向的电动作动缸（1）同时施加拉力，加载对中传感器（25）检测四条拉伸臂的应变值是否数值一致，通过调整四个轴向的对中调整装置以及支撑架（20）、V型块（23）进行对中调整，将应变分布调整为同一轴向上，两轴的应变分布趋于一致或具有单调性，然后调整正交方向两轴向，使正交方向两轴分布分布趋势趋于一致，完成后调整各个轴向的同轴度调整轴保证各个轴向的应变分布数值一致，最后调整同轴度并将数值保持偏差减小或者偏差量级为10-3，并持续加载查看数值同轴向是否变化或变化量为加载量数值的5%，最后进行完全卸载并进行重复试验，完成整机的水平方向的对中调整；然后按照同样的步骤进行纵向的加载链同轴度调整；
步骤（9）、对对中传感器（9）进行预拉伸，在弹性形变内加载，将力保持在屈服极限的5%力值下，并记录力传感器（9）数据与对中传感器数据，查看垂直与加载链平面的两个正交方向上的力和扭矩，先调整球面上的角度调整螺栓，使垂直与加载链方向的扭矩减小为极小值，或者小于加载力的5%，并且不随加载力增大而增加，再调整同轴度调整方向，使力传感器与对中传感器的数值的垂直于加载链平面的正交两个方向的数值为极小值，或者小于加载力的5%，并且不随加载力增大而增加，然后将力保持在屈服极限的10%和15%力值下，重复进行上述步骤，达到标准后，将力值加载至弹性极限，偏置力应一致保持其加载力5%以内或者变化量很小，或采集电动作动缸的光栅尺输出的位移量计算对应应变和应力查看偏置力是否合格范围内；
步骤（10）、对加载链进行仿真，根据位移量与传感器对应方向力值计算位移偏置量和角度偏置量，然后计算分配到各个调整轴的调整量，调整对应调整螺栓，最后整机调整装置加载校准完毕。
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