申请/专利权人：吉林大学

申请日：2020-06-21

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN111649931B

主分类号：G01M13/00

分类号：G01M13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2021.03.05#著录事项变更;2020.10.13#实质审查的生效;2020.09.11#公开

摘要：本发明公开了双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台及实验方法，它包括：地平铁、动力伺服刀架部分、动力头加载部分、喷淋冷却系统部分、测功机部分、检测控制部分和液压泵部分；所述的动力伺服刀架部分包括：2个动力伺服刀架底座、2个动力伺服刀架、模拟刀杆和动力头；使用同一加载装置可以对双刀架动力头进行联合加载，采用伺服液压缸可自由调整加载力的大小，并且受力均匀；扭矩加载及转速测量时安装有测功机及加载装置，对所加载的切削扭矩与转速也能实现实时监控和闭环控制，使加载装置具有较高的加载精度。

主权项：1.双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验方法，采用双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台，所述的试验方法包括：动力伺服刀架的转位试验、动力头的联合加载试验和可靠性试验分析；1）动力伺服刀架的转位试验a.保持试验环境温度恒定，将试验台在试验环境中放置大于12小时；b.设置模拟刀杆9的安装个数，将模拟刀杆9安装在动力伺服刀架8的刀槽内；c.选择试验类型：选择转位试验，移动上滑动板5向远离刀架方向移动，保证动力头15与联轴器18脱开；d.确保检测液压泵3是正常工作状态；e.转位程序设定：它包括设定转位时间、转位频率；f.启动转位程序，开始计时；g.控制系统记录，得到所需转位次数、转位时间和故障数据，进行可靠性分析；2动力头的联合加载试验a.保持试验环境温度恒定，将试验台在试验环境中放置大于12小时；b.选择试验类型：选择双联合加载试验；移动下滑动板向靠近动力伺服刀架8的方向移动；c.连接动力头15与联轴器18，动力头15加载模拟刀杆9；d.设置测功机10转速、扭矩和液压泵3的液压值；e.设置伺服液压缸14径向加载力和加载波形；f.检测振动传感器16，位移传感器17及冷却液装置是否正常工作；g.设置喷淋角度，使冷却液进入管12喷淋口与动力头15有不同的喷淋试验角度；h.启动控制程序，测功机10、液压泵3、伺服液压缸14、冷却液进入管12开始工作，可靠性试验开始计时；l.控制系统记录，得到所需振动、位移、加载力、扭矩和转速数据，进行可靠性分析；3）可靠性试验分析a.在可靠性试验过程中,如果出现控制系统报警、油缸损坏、液压元件损坏、油压不足、漏油的故障时,则应立即停止试验,分析故障产生的原因,并对双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台进行调整；b.在可靠性试验时，加载条件均保持一致的情况下，可以比较两台动力伺服刀架8可靠性的高低；c.在可靠性试验完成后,对试验采集的故障数据进行统计分析处理；根据试验数据，计算分布参数的点估计和区间估计，进而得到平均故障间隔时间MTBF、平均严重故障间隔时间MTBCF和可靠度的点估计以及区间估计，分析被动力伺服刀架8的可靠性水平；所述的双联合加载动力伺服刀架动力头可靠性试验台，包括：地平铁1、动力伺服刀架部分、动力头加载部分、喷淋冷却系统部分、测功机部分、检测控制部分和液压泵部分；所述的动力伺服刀架部分包括：2个动力伺服刀架底座6、2个动力伺服刀架8、模拟刀杆9和动力头15；所述的动力伺服刀架底座6固定在地平铁1上；动力伺服刀架8分别固定在动力伺服刀架底座6上；所述的动力头加载部分包括：加载架13、伺服液压缸14、加载架支撑装置22、联轴器18和轴承；所述的测功机部分包括：滑动平台、变速箱24、测功机10；所述的滑动平台固定在地平铁1上，测功机10固定在滑动平台上；所述的检测控制部分包括：操作台2、振动传感器16、位移传感器17；所述的变速箱24包括：传动轴A21、传动轴B26、传动轴C27、传动轴D28；所述的传动轴C27与测功机10的输出轴相连接，传动轴C27通过锥齿轮组将扭矩传递到传动轴B26和传动轴D28上；传动轴B26、传动轴D28再通过锥齿轮组将扭矩分别传递到2个传动轴A21上；模拟刀杆9设在动力伺服刀架8上；所述的动力头15、联轴器18、传动轴A21依次连接；加载架支撑装置22固定在滑动平台上，支撑加载架13在加载架支撑装置（22）中自由上下滑动；加载架13两端通过轴承与传动轴A（21）轴接；伺服液压缸14底部固定在滑动平台上，伺服液压缸14的油缸杆固定在加载架13上；振动传感器16、位移传感器17设在动力头15上。

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