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波形弹簧压缩试验机的工作原理

更新时间:2026-08-06点击次数:68

波形弹簧压缩试验机(单臂微机控制型)是针对波形弹簧(波簧、波形垫圈) 开发的精密力学检测设备,依托伺服驱动、高精度力传感器与专业测控软件,完成波形弹簧压缩全过程力学数据采集,是弹性元件生产、零部件配套企业实验室与出厂质检核心仪器,同时兼容碟簧、小型压簧、弹性弹片等元件压力测试。

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设备核心检测项目

  1. 载荷 - 位移特性测试

    匀速压缩波形弹簧,实时记录力值与变形量,生成力 - 位移曲线,直观反映弹簧受压全过程力学变化。

  2. 指定变形下负荷检测

    检测波形弹簧压缩至设定高度对应的弹力,是波簧进厂验收常用指标。

  3. 指定载荷下变形量测试

    施加规定压力,测量波形弹簧压缩量,核算弹簧刚度。

  4. 刚度计算

    软件自动测算有效工作区间刚度,评估弹性软硬特性。

  5. 压并载荷与压并高度测试

    测试波形弹簧压平所需压力与对应高度,规避装配过量压缩失效风险。

  6. 保载 / 蠕变试验(选配)

    恒定压力保持设定时长,观测波形弹簧松弛、蠕变性能,适用于密封、高温工况零部件。

  7. 循环压缩测试(选配)

    往复压缩循环试验,验证波形弹簧疲劳耐久性能。

工作原理

一、整体原理概述

设备以伺服电机 + 精密滚珠丝杠作为动力执行单元,驱动压头匀速向下对波形弹簧施加轴向压力;高精度负荷传感器实时采集压力信号,位移编码器同步采集压缩变形量;测控软件同步采集两组信号,运算处理得到力 - 位移曲线、刚度、指定高度载荷等力学指标,完成波形弹簧压缩性能检测。

二、分系统工作原理

1. 动力传动系统

由交流伺服电机、同步带、精密滚珠丝杠、移动横梁组成。

控制系统下发速度、行程指令,伺服电机精准运转,将旋转运动转化为横梁垂直直线运动,带动上压板平稳下压试样;

伺服闭环控制保证压缩速度稳定、启停柔和,避免冲击造成波形弹簧测试数据失真。

2. 力值采集系统

移动横梁内置高精度负荷传感器。

波形弹簧受压产生反作用力,传递至传感器,传感器将力学量转换为微弱模拟电信号;信号经过放大器放大、模数转换(A/D)传输至计算机。

计算机实时换算输出实时压力值,实现载荷连续监测,具备过载保护功能。

3. 位移采集系统

丝杠末端配套高精度光电编码器。

横梁上下移动时,编码器记录丝杠转动脉冲,换算出横梁精确位移,代表波形弹簧压缩变形量;位移分辨率可达 0.001mm,适配波形弹簧行程短、厚度薄的测试特点。

关键点:力信号与位移信号同步采集,构建完整力 — 位移曲线。

4. 测控软件控制系统

电脑端专用弹簧测试软件作为运算中枢:

  1. 接收力、位移两路实时数据;

  2. 按照预设试验方案执行:定速压缩、定高度保压、定载荷保载、压并试验等;

  3. 自动计算关键参数:指定高度负荷、弹簧刚度、压并力、残余变形;

  4. 实时绘制力 - 位移曲线,试验结束保存数据、生成检测报告。

5. 机械工装与安全机构

上下平整压板工装保证波形弹簧轴向均匀受压,防止侧向偏移、受力偏载;

设备配备上下机械限位、软件限位、急停按钮三重防护,当横梁超行程或力值超载时,系统立即停机,保护传感器、试样与主机。


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