多油缸叠加式力标准装置_倪守忠.pdf

产品介绍 ProductIntroducing [文章编号]1003-5729（2010）05-0049-04 多油缸叠加式力标准装置 浙江省计量科学研究院 倪守忠 绍兴肯特机械电子有限公司 李海根 [摘 要]本文介绍我们新近研制的一种叠加式力标准机，该力标准机采用双伺服电 机差动控制，实现力值的快速精密控制；同时该力标准机成功采用多油缸加荷，可以有效扩 大叠加式力标准机的测量上限。 [关键词]多油缸；叠加式力标准机；差动控制 [中图分类号]TH715.1 [文献标识码]B 一、概述 二、多油缸叠加式力标准机的技术方案 力标准机是计量部门力值复现与传递的必不 1、主机部分 可少重要装置，目前国内外在用的力标准机主要 主机由机座、动横梁、工作平台、丝杆、传 分为四类：静重机、杠杆机、液压机和叠加机。 动机构、液压油缸及标准传感器组成；其中油缸 2 静重机和杠杆机大多限于中小力值，大力值装置 分主副油缸设计，用7只油缸组合加荷；标准传 0 1 0 造价非常高，不易推广；液压机由于性价比、制 感器通常采用三个并联下置式安装；这样若采用7 造技术等各种原因目前已经少有企业生产；叠加 个直径不超过0.8m的油缸及三个20MN标准传感 年 式力标准机以其低廉的造价及广泛的适用性，近 器，可以实现60MN叠加式力标准机的制作。本 第 十年得到了较快发展；现有的叠加式力标准机主 项目由于经费限制，考虑制作一台3MN的模型 39 要有以下两种控制模式：一是利用辅助油缸通过 机，并采用了上置式标准传感器，如图1所示。 卷 改变容积的方式保持控制压力，实现力值精密控 第 制；二是利用压电陶瓷的逆向效应进行力值精密 5 控制；这两种控制方式各有利弊，但都存在力值 期 波动过大或力值达到稳定时间偏长的不足，这也 影响到叠加机的应用效果。采用伺服电机及伺服 油泵通过差动控制的方法可以有效解决上述技术 难点。另外，通常情况下精密液压控制的合理压 力在25MPa以下，因此要制作量程大于20MN的 力标准机加荷油缸直径必须大于1米；由于大直 径油缸的精密加工制作有一定难度，采用多油缸 组合加荷是解决大力值叠加式力标准机的一种有 效手段。 图 1 49 Product