專利名稱:基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于產(chǎn)品試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域,涉及一種基于應(yīng)變控制原理的共振式曲 軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù):
共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)是機(jī)械行業(yè)中一種常用的試驗(yàn)設(shè)備,可對(duì)曲軸或其它 軸類零件進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn)。目前,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)按控制方式分 為應(yīng)變控制和加速度控制兩種。加速度控制受傳感器的限制難以達(dá)到較高的測(cè)試精度(國(guó) 內(nèi)加速度傳感器測(cè)試精度一般僅為士5%,國(guó)外加速度傳感器精度也只能達(dá)到士3% )。而 按國(guó)內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)變控制方法需在每個(gè)被試曲軸的曲拐上設(shè)置應(yīng)變計(jì),且每個(gè)曲拐試樣應(yīng)變對(duì) 應(yīng)的彎矩載荷都要經(jīng)過標(biāo)定,不僅操作起來相當(dāng)繁瑣復(fù)雜,需消耗大量應(yīng)變計(jì),而且對(duì)試驗(yàn) 人員的技術(shù)水平要求也較高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、試驗(yàn)精度高的基于應(yīng)變控 制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī),包 括機(jī)械主框架的固定底座1、立柱支架5、吊裝支架8;機(jī)械諧振系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)花蘭7、懸吊 索具6、被試曲拐2、慣性擺臂3和曲軸夾緊裝置4 ;閉環(huán)應(yīng)變控制系統(tǒng)的電磁激振器9、功率 放大器16、工控計(jì)算機(jī)15、數(shù)據(jù)采集卡14、應(yīng)變測(cè)力傳感器12、信號(hào)放大器13。其特征在 于固定底座1和立柱支架5組成試驗(yàn)機(jī)安裝基礎(chǔ)的機(jī)械主框架,在立柱支架5上裝有吊裝 支架8 ;機(jī)械諧振系統(tǒng)中被試曲拐2與慣性擺臂3通過曲軸夾緊裝置4連接一體,由懸吊索 具6懸掛于高度調(diào)節(jié)花蘭7上,高度調(diào)節(jié)花蘭7通過安裝在上端的軸10和軸承11吊裝在 吊裝支架8上。應(yīng)變測(cè)力控制系統(tǒng)中的應(yīng)變測(cè)力傳感器12粘貼在慣性擺臂3上。本實(shí)用新型可達(dá)到以下的有益效果試驗(yàn)精度大大提高,應(yīng)變測(cè)量的精度可達(dá) 士 ;試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便,試驗(yàn)易損件消耗大為降低;試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,試驗(yàn)軟件智能化高。
附圖為本實(shí)用新型基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如附圖所示,基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)主要包括機(jī)械主框 架、機(jī)械諧振系統(tǒng)和閉環(huán)應(yīng)變控制系統(tǒng)三部分。其中機(jī)械主框架包括固定底座1、立柱支架 5和吊裝支架8 ;諧振系統(tǒng)包括高度調(diào)節(jié)花蘭7、懸吊索具6、被試曲拐2、慣性擺臂3和曲軸 夾緊裝置4 ;閉環(huán)應(yīng)變控制系統(tǒng)包括電磁激振器9及其功率放大器16、工控計(jì)算機(jī)15、數(shù)據(jù) 采集卡14、應(yīng)變測(cè)力傳感器12、信號(hào)放大器13。將固定底座1和立柱支架5組成試驗(yàn)機(jī)的安裝基礎(chǔ)框架,在立柱支架5上裝有吊裝支架8。機(jī)械諧振系統(tǒng)吊裝于吊裝支架8上。其中被試曲拐2與慣性擺臂3通過曲軸夾緊裝置4連接形成一機(jī)械諧振機(jī)構(gòu),此機(jī)械諧振機(jī)構(gòu) 由懸吊索具6懸掛于高度調(diào)節(jié)花蘭7上,高度調(diào)節(jié)花蘭7通過安裝在上端的軸10和軸承11 吊裝在吊裝支架8上。應(yīng)變測(cè)力系統(tǒng)中的應(yīng)變測(cè)力傳感器12粘貼在慣性擺臂3上,與慣性 擺臂3成為一體。 基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)由試驗(yàn)軟件控制數(shù)據(jù)采 集卡14產(chǎn)生不間斷的正弦信號(hào),功率放大器16將信號(hào)放大,驅(qū)動(dòng)激振器15對(duì)慣性擺臂3 施加正弦激振力,直至達(dá)到機(jī)械諧振系統(tǒng)的共振頻率,此時(shí)被試曲拐2受正負(fù)對(duì)稱的彎曲 負(fù)荷。慣性擺臂3上的應(yīng)變測(cè)力傳感器12在慣性擺臂3對(duì)被試曲拐2加載時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變信 號(hào),經(jīng)信號(hào)放大器13放大后交由工控計(jì)算機(jī)15進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)軟件將信號(hào)歸一化為 被試曲拐2所受彎矩,并對(duì)此彎矩與試驗(yàn)要求載荷進(jìn)行比對(duì)、判斷,對(duì)激振力、激振頻率等 做出相應(yīng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)被試曲拐2加載的閉環(huán)控制。
權(quán)利要求一種基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī),包括機(jī)械主框架的固定底座(1)、立柱支架(5)、吊裝支架(8);機(jī)械諧振系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)花蘭(7)、懸吊索具(6)、被試曲拐(2)、慣性擺臂(3)和曲軸夾緊裝置(4);閉環(huán)應(yīng)變控制系統(tǒng)的電磁激振器(9)、功率放大器(16)、工控計(jì)算機(jī)(15)、數(shù)據(jù)采集卡(14)、應(yīng)變測(cè)力傳感器(12)、信號(hào)放大器(13);其特征在于固定底座(1)和立柱支架(5)組成試驗(yàn)機(jī)安裝基礎(chǔ)的機(jī)械主框架,在立柱支架(5)上裝有吊裝支架(8);機(jī)械諧振系統(tǒng)中被試曲拐(2)與慣性擺臂(3)通過曲軸夾緊裝置(4)連接一體,由懸吊索具(6)懸掛于高度調(diào)節(jié)花蘭(7)上,高度調(diào)節(jié)花蘭(7)通過安裝在上端的軸(10)和軸承(11)吊裝在吊裝支架(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī),其特征在 于應(yīng)變測(cè)力控制系統(tǒng)中的應(yīng)變測(cè)力傳感器(12)粘貼在慣性擺臂(3)上。
專利摘要基于應(yīng)變控制原理的共振式曲軸彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī),包括機(jī)械主框架的固定底座、立柱支架、吊裝支架;機(jī)械諧振系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)花蘭、懸吊索具、被試曲拐、慣性擺臂和曲軸夾緊裝置;閉環(huán)應(yīng)變控制系統(tǒng)的電磁激振器、功率放大器、工控計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、應(yīng)變測(cè)力傳感器、信號(hào)放大器。固定底座和立柱支架組成試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械主框架,在立柱支架上裝有吊裝支架;被試曲拐與慣性擺臂通過曲軸夾緊裝置連接一體,由懸吊索具懸掛于高度調(diào)節(jié)花蘭上,高度調(diào)節(jié)花蘭通過安裝在上端的軸和軸承吊裝在吊裝支架上。應(yīng)變測(cè)力傳感器粘貼在慣性擺臂上。采用本試驗(yàn)機(jī)可使試驗(yàn)精度大大提高,試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便,試驗(yàn)易損件消耗大為降低,試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,試驗(yàn)軟件智能化高。
文檔編號(hào)G01M13/00GK201575899SQ20092029720
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張小元, 李京忠, 金錫平, 陳振 申請(qǐng)人:洛陽西苑車輛與動(dòng)力檢驗(yàn)所有限公司