本實(shí)用新型涉及彈片疲勞測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù):
彈簧、彈片等彈性器件作為多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品常用的關(guān)鍵部件,彈簧質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系著整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量,彈片疲勞強(qiáng)度是衡量彈片質(zhì)量的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),因此,對(duì)生產(chǎn)出來(lái)的彈片進(jìn)行疲勞測(cè)試,檢驗(yàn)彈片的疲勞強(qiáng)度顯得非常重要。然而目前對(duì)彈片進(jìn)行疲勞測(cè)試的系統(tǒng)復(fù)雜,且測(cè)試效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于,提供一種彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案:
一種彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng),包括彈片振動(dòng)裝置、被測(cè)彈片通/斷狀態(tài)采集裝置及控制柜,其中,
所述彈片振動(dòng)裝置,用于帶動(dòng)被測(cè)彈片按照設(shè)定的振動(dòng)頻率振動(dòng);
所述被測(cè)彈片通/斷狀態(tài)采集裝置,用于檢測(cè)被測(cè)彈片在振動(dòng)過(guò)程中的通/斷狀態(tài),并將采集到的通/斷狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至PLC控制器,以便于所述PLC控制器控制彈片振動(dòng)裝置中的電機(jī)的啟停狀態(tài);
所述控制柜包括控制顯示面板和所述PLC控制器,所述PLC控制器用于控制所述彈片振動(dòng)裝置中的電機(jī)的啟停狀態(tài)和轉(zhuǎn)速,及記錄電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù);所述控制顯示面板用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及狀態(tài)顯示。
進(jìn)一步優(yōu)選地,上述系統(tǒng)中,還包括上位機(jī),用于與所述PLC控制器通信,根據(jù)所述PLC控制器記錄的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)判斷被測(cè)彈片是否通過(guò)測(cè)試。通過(guò)上位機(jī)自動(dòng)判別被測(cè)彈片是否通過(guò)測(cè)試,如果通過(guò)測(cè)試表明被測(cè)彈片性能良好,可以出廠,否則可以作為次品回收。
進(jìn)一步優(yōu)選地,上述系統(tǒng)中,還包括空氣壓縮機(jī),用于降低所述彈片振動(dòng)裝置中的電機(jī)的溫度。由于電機(jī)要帶動(dòng)彈片振動(dòng)裝置高速振動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)被測(cè)彈片高速振動(dòng),因此電機(jī)的溫度容易升高,影響電機(jī)性能及壽命,設(shè)置空氣壓縮機(jī)為電機(jī)降溫,可以保障電機(jī)正常工作,延長(zhǎng)其壽命。
進(jìn)一步優(yōu)選地,上述系統(tǒng)中,所述彈片振動(dòng)裝置為多個(gè),所述PLC控制器控制每個(gè)彈片振動(dòng)裝置中的電機(jī)按照相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。彈片振動(dòng)裝置為多個(gè),一次可供多個(gè)被測(cè)彈片測(cè)試,且多個(gè)彈片振動(dòng)裝置按照相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),即多個(gè)被測(cè)彈片具有相同的位移,因此可以僅使用一個(gè)位移傳感器采集位移量,節(jié)約成本。
作為一種實(shí)施方式,上述系統(tǒng)中,所述彈片振動(dòng)裝置包括具有多個(gè)夾持柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、電機(jī)、機(jī)架及多個(gè)彈片夾具,所述電機(jī)設(shè)置于所述機(jī)架上,所述機(jī)架的頂端設(shè)置有基座,所述基座上設(shè)有連接座,所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述連接座,所述彈片夾具設(shè)置于所述基座,所述彈片夾具用于夾持被測(cè)彈片的一端,所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的夾持柄用于夾持被測(cè)彈片的另一端,所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)用于在所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)被測(cè)彈片做往復(fù)振動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、搖桿及連桿,所述搖桿包括基體和轉(zhuǎn)動(dòng)柄,所述轉(zhuǎn)動(dòng)柄連接于所述基體的邊緣,所述基體的邊緣還連接有所述多個(gè)夾持柄,所述夾持柄的底端與所述基體連接,頂端設(shè)置有樣品夾持槽,所述基體設(shè)置有用于連接振動(dòng)軸的振動(dòng)軸孔,所述轉(zhuǎn)動(dòng)柄設(shè)置有用于連接連桿的連桿通孔,所述連桿通孔到所述振動(dòng)軸孔的距離與所述夾持柄的頂端到所述振動(dòng)軸孔的距離相等,所述連桿的兩個(gè)端部分別設(shè)置有軸承孔,連桿通過(guò)嵌入所述軸承孔的軸承與搖桿、曲柄連接。
進(jìn)一步地,所述彈片夾具包括底座,所述底座的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有第一導(dǎo)電體,用于承載被測(cè)彈片,所述第一導(dǎo)電體的一端連接有第二導(dǎo)電體,所述第二導(dǎo)電體通過(guò)具有導(dǎo)電性的緊固件固定于所述底座上,所述第一導(dǎo)電體的另一端設(shè)置有壓板,用于使放置于所述第一導(dǎo)電體上的被測(cè)彈片保持夾持狀態(tài),所述第二導(dǎo)電體與所述壓板之間設(shè)置有導(dǎo)向凸臺(tái);所述底座的另一個(gè)側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)線,所述導(dǎo)線的一端與所述緊固件連接。
本實(shí)用新型提供的彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)包括彈片振動(dòng)裝置、被測(cè)彈片通/斷狀態(tài)采集裝置及控制柜,可以用于彈片的疲勞測(cè)試,整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且當(dāng)一個(gè)彈片振動(dòng)裝置可以用于多個(gè)彈片測(cè)試時(shí),可以大大提高測(cè)試效率。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹, 應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖2(a)、圖2(b)為本實(shí)用新型實(shí)施例中彈片夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中搖桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中曲柄的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中彈片振動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為彈片夾具與夾持柄的位置示意圖。
圖中標(biāo)記
搖桿1;連桿2;曲柄3;振動(dòng)軸4;連接座5;彈片夾具6;基座7;機(jī)架8;電機(jī)9;上位機(jī)10;PLC控制器20;彈片振動(dòng)裝置30;彈片通/斷狀態(tài)采集裝置40;位移傳感器50;底座101;滾花手?jǐn)Q螺絲102;導(dǎo)向凸臺(tái)103;隔斷板104;導(dǎo)線105;導(dǎo)線壓板106;第一導(dǎo)電體107;第二導(dǎo)電體108;壓板109;螺栓110;基體201;轉(zhuǎn)動(dòng)柄202;夾持柄203;振動(dòng)軸孔204;第一減重孔205;第二減重孔206;連桿通孔207;樣品夾持槽208。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)施例中提供的彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)包括彈片振動(dòng)裝置30、被測(cè)彈片通/斷狀態(tài)采集裝置40及控制柜,其中,
彈片振動(dòng)裝置30,用于帶動(dòng)被測(cè)彈片按照設(shè)定的振動(dòng)頻率振動(dòng)。
被測(cè)彈片通/斷狀態(tài)采集裝置40,用于檢測(cè)被測(cè)彈片在振動(dòng)過(guò)程中的通/斷狀態(tài),并將采集到的通/斷狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至PLC控制器20,以便于PLC控制器20控制彈片振動(dòng)裝置30中的電機(jī)的啟/停狀態(tài)。
控制柜包括控制顯示面板和PLC控制器20,PLC控制器20用于控制彈片振動(dòng)裝置30中的電機(jī)的啟/停狀態(tài)和轉(zhuǎn)速,及記錄電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù);控制顯示面板用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及狀態(tài)顯示,例如設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速參數(shù),例如通過(guò)指示燈顯示電機(jī)的工作(啟/停)狀態(tài)。
電機(jī)工作由電機(jī)控制器控制,因此PLC控制器20通過(guò)對(duì)電機(jī)控制器的控制以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制,例如電機(jī)何時(shí)開啟或停止工作,電機(jī)的轉(zhuǎn)速如30000rpm等。
PLC控制器20控制電機(jī)停止工作的方式可以是:當(dāng)記錄的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)值(例如一億五千萬(wàn)次)時(shí),以及記錄的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)未達(dá)到設(shè)定數(shù)值、但檢測(cè)到被測(cè)彈片的通/斷狀態(tài)為斷(即被測(cè)彈片斷裂)時(shí),控制電機(jī)停止工作。
電機(jī)帶動(dòng)彈片振動(dòng)裝置30振動(dòng),被測(cè)彈片設(shè)置于彈片振動(dòng)裝置30上,因此被測(cè)彈片隨彈片振動(dòng)裝置30做同樣速率的振動(dòng),電機(jī)的轉(zhuǎn)速即為被測(cè)彈片的振動(dòng)頻率,測(cè)試過(guò)程中記錄的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)即為被測(cè)彈片的受迫振動(dòng)次數(shù),根據(jù)被測(cè)彈片受迫振動(dòng)次數(shù)數(shù)據(jù)即可判別被測(cè)彈片的性能好壞。例如,被測(cè)彈片受迫振動(dòng)次數(shù)達(dá)到設(shè)定數(shù)值(例如一億五千萬(wàn)次)時(shí)仍未斷裂,則表明該被測(cè)彈片性能良好,通過(guò)測(cè)試,否則未通過(guò)測(cè)試,該被測(cè)彈片性能較差。即,本實(shí)施例提供的彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)彈片的疲勞測(cè)試,且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。
作為一種可實(shí)施方式的舉例,請(qǐng)參閱圖2-8,本實(shí)施例中的彈片振動(dòng)裝置30包括具有多個(gè)夾持柄203的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、電機(jī)9、機(jī)架8及多個(gè)彈片夾具6,電機(jī)9設(shè)置于機(jī)架8上,機(jī)架8的頂端設(shè)置有基座7,基座7上設(shè)有連接座5,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于連接座5,彈片夾具6設(shè)置于基座7,被測(cè)彈片的一端夾持于彈片夾具6,被測(cè)彈片的另一端夾持于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的夾持柄203,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)用于在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)被測(cè)彈片做往復(fù)振動(dòng)。
請(qǐng)參閱圖2(a)、圖2(b),作為一種具體的可實(shí)施方式,本實(shí)施例中,彈片夾具包括底座101,本實(shí)施例中,底座101為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),底座101上設(shè)置有滾花手?jǐn)Q螺絲102,彈片夾具通過(guò)滾花手?jǐn)Q螺絲102連接于連接基座上。底座101的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有第一導(dǎo)電體107,第一導(dǎo)電體107用于承載被測(cè)彈片,即被測(cè)彈片放置于第一導(dǎo)電體107上。第一導(dǎo)電體107的一端連接有第二導(dǎo)電體108,第二導(dǎo)電體108通過(guò)具有導(dǎo)電性的緊固件固定于底座101上。第一導(dǎo)電體107的另一端設(shè)置有壓板109,壓板109用于使放置于第一導(dǎo)電體107上的被測(cè)彈片保持夾持狀態(tài),即,被測(cè)彈片放置于第一導(dǎo)電體107上后,用壓板109將被測(cè)彈片壓緊。第二導(dǎo)電體108與壓板109之間設(shè)置有導(dǎo)向凸臺(tái)103。底座101的另一個(gè)側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)線105,導(dǎo)線105的一端與緊固件連接。本實(shí)施例中,作為一種可實(shí)施方式的舉例,導(dǎo)線105與第二導(dǎo)電體108分別位于底座101的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面,如圖所示。
本實(shí)施例中,緊固件一方面要具有導(dǎo)電作用,使得在通電狀態(tài)下導(dǎo)線105與第二導(dǎo)電體108電性連通,進(jìn)而使得第二導(dǎo)電體108與第一導(dǎo)電體107電性連通,進(jìn)而使得被測(cè)彈片與導(dǎo)線105電性連通;另一方面緊固件還要具有緊固作用,使得第二導(dǎo)電體108可以與底座101保持緊固連接。因此,作為一種較優(yōu)的實(shí)施方式,緊固件采用金屬材料制作的螺栓110,螺栓110的尾部與導(dǎo)線105連接。作為一種可實(shí)施方式的舉例,第一導(dǎo)電體107為銅片,第二導(dǎo)電體108為鋼片。
本實(shí)施例中,壓板109通過(guò)螺釘(或螺栓)與底座101連接,安裝被測(cè)彈片時(shí),擰松螺釘,將被測(cè)彈片從壓板109與底座101之間形成的空隙處插入,在導(dǎo)向凸臺(tái)103的導(dǎo)向作用下,被測(cè)彈片順勢(shì)放在第一導(dǎo)電體107上,并與第二導(dǎo)電體108接觸連接,最后擰緊螺釘。測(cè)試完成后將被測(cè)彈片取下時(shí),擰松螺釘,將被測(cè)彈片順勢(shì)從第一導(dǎo)電體107上取下即可。導(dǎo)向凸臺(tái)103不僅對(duì)被測(cè)彈片具有導(dǎo)向作用,便于安裝被測(cè)彈片,同時(shí)也可以有效防止被測(cè)彈片在檢測(cè)過(guò)程中偏離位置。
作為一種更優(yōu)的實(shí)施方式,底座101的設(shè)置有導(dǎo)線105的側(cè)面還設(shè)置有導(dǎo)線壓板106,導(dǎo)線壓板106用于使導(dǎo)線105的另一端緊貼于底座101。如圖1所示,導(dǎo)線105的一端與螺栓110的尾部連接,并固定于底座101,導(dǎo)線105的另一端位于導(dǎo)線壓板106與底座101之間,擰動(dòng)螺釘縮短導(dǎo)線壓板106與底座101之間的距離,直至導(dǎo)線105緊貼于底座101。這樣設(shè)置,一方面可以防止在拆卸過(guò)程中導(dǎo)線105被拉斷,另一方面也可以使導(dǎo)線105平整美觀。
定義一個(gè)第一導(dǎo)電體107、一個(gè)第二導(dǎo)電體108、一個(gè)壓板109、一根導(dǎo)線105組成一個(gè)夾持組件,如圖2(b)所示,圖中所示的彈片夾具包括兩個(gè)夾持組件,兩個(gè)第一導(dǎo)電體107之間通過(guò)隔斷板104隔開,即兩個(gè)夾持組件之間通過(guò)隔斷板104隔開。一個(gè)測(cè)試組件可以用于一個(gè)被測(cè)彈片的疲勞測(cè)試,因此,圖中所示的彈片夾具可以供兩個(gè)被測(cè)彈片同時(shí)測(cè)試使用。容易理解地,根據(jù)底座101的尺寸設(shè)置,底座101上也可以設(shè)置兩個(gè)及以上夾持組件,以便于兩個(gè)及以上的被測(cè)彈片同時(shí)測(cè)試,自然地,底座101上也可以僅設(shè)置一個(gè)夾持組件。
請(qǐng)參閱圖3-6,作為一種具體的可實(shí)施方式,本實(shí)施例中,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括曲柄3、搖桿1及連桿2。其中,搖桿1包括基體201和轉(zhuǎn)動(dòng)柄202,轉(zhuǎn)動(dòng)柄202連接于基體201的邊緣,基體201的邊緣還連接有多個(gè)夾持柄203,夾持柄203的底端與基體201連接,頂端設(shè)置有樣品夾持槽208,一個(gè)夾持柄203的頂端可以設(shè)置一個(gè)及一個(gè)以上的樣品夾持槽208,基體201設(shè)置有用于連接振動(dòng)軸的振動(dòng)軸孔204,轉(zhuǎn)動(dòng)柄202設(shè)置有用于連接連桿的連桿通孔207,連桿通孔207到振動(dòng)軸孔204的距離與夾持柄203的頂端到振動(dòng)軸孔204的距離相等。連桿2的兩個(gè)端部分別設(shè)置有軸承孔,構(gòu)成“8”字形結(jié)構(gòu),連桿2通過(guò)嵌入軸承孔的軸承與搖桿1、曲柄3連接,具體地,搖桿1通過(guò)貫穿于連桿通孔207、軸承孔的軸承與連桿2連接,連桿2通過(guò)貫穿另一個(gè)軸承孔的軸承連接曲柄3。
為保障曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度,本實(shí)施例中,優(yōu)選曲柄的長(zhǎng)度與所述搖桿的長(zhǎng)度滿足關(guān)系,其中,為搖桿擺角,L1為曲柄長(zhǎng)度,L3為搖桿長(zhǎng)度。
被測(cè)彈片為金屬?gòu)椘?,被測(cè)彈片的一端夾持于彈片夾具的第一導(dǎo)電體107上,并與第二導(dǎo)電體108接觸連接,第二導(dǎo)電體通過(guò)金屬螺栓與導(dǎo)線的一端連接,導(dǎo)線的另一端與連接基座組成電路回路。本實(shí)施例中,彈片通/斷狀態(tài)采集裝置40為電平信號(hào)采集器,電平信號(hào)采集器串聯(lián)于高電路回路中,當(dāng)被測(cè)彈片完好時(shí)電路回路暢通,電平信號(hào)采集器采集結(jié)果為高電平,可以用“1”表示,當(dāng)被測(cè)彈片斷裂時(shí)電路回路斷開,電平信號(hào)采集器采集結(jié)果為低電平,可以用“0”表示。
為減輕搖桿的重量,如圖所示,本實(shí)施例中,基體201上設(shè)置有多個(gè)第一減重孔205,作為一種實(shí)施方式,第一減重孔205為圓形孔,圍繞振動(dòng)軸孔204均勻分布于基體201上。
為了進(jìn)一步減輕搖桿重量,更優(yōu)地,轉(zhuǎn)動(dòng)柄202上設(shè)置有第二減重孔206,本實(shí)施例中,第二減重孔206為倒圓角的矩形孔,矩形孔面積大,可以更好地減輕搖桿重量,矩形孔倒圓角,使得搖桿更美觀。
如圖所示,本實(shí)施例中,基體201為圓盤狀結(jié)構(gòu),這樣設(shè)置可以有效提高其固有頻率,使其在400Hz以下實(shí)現(xiàn)1.4mm的大位移轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)施例提供的搖桿,一次最多可測(cè)試八個(gè)被測(cè)彈片,很大程度地提升測(cè)試效率;此外,測(cè)試頻率高,周期短,振幅1.4mm時(shí),頻率可達(dá)450Hz。
作為一種更優(yōu)選的實(shí)施方式,基體201、轉(zhuǎn)動(dòng)柄202、夾持柄203一體成型,并由碳纖維板切割而成。搖桿由碳纖維板制作,一方面可以進(jìn)一步減輕搖桿質(zhì)量,另一方面還可以增強(qiáng)其強(qiáng)度。搖桿一體成型,不僅便于制作,而且可以提高搖桿整體的穩(wěn)定性。
振動(dòng)軸4是實(shí)現(xiàn)彈片壓縮的直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),振動(dòng)軸4通過(guò)搖桿1上的振動(dòng)軸孔與搖桿1固連。本實(shí)施例中,振動(dòng)軸4采用40Cr鋼制造,搖桿1采用碳纖維材質(zhì)制造,整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值為4.26×10-7kg·m2。
在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生慣性力,從而影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能,因此,連桿2在滿足受力要求的前提下,要求其質(zhì)量盡量小。此外,連桿2質(zhì)量越小,越有助于整個(gè)機(jī)構(gòu)的平衡質(zhì)量分配。因此,本實(shí)施例中,連桿2的長(zhǎng)度為19mm,質(zhì)量為0.32g,其所能承受的最大應(yīng)力為2.077×1106N/m2,而屈服極限為9.3×106N/m2, 因此安全系數(shù):n1 =9.3×106/ 2.077×106 = 4.78,可以很好地滿足較大的剛度和強(qiáng)度需求。
本實(shí)施例中,曲柄3采用常用的合金鋼40Cr材料,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,做成實(shí)心軸結(jié)構(gòu),其抗拉強(qiáng)度σb≥750MPa,屈服點(diǎn)σs≥550MPa,扭轉(zhuǎn)疲勞極限τ-1≥200 MPa,彎曲疲勞極限σ-1≥350 MPa。40Cr是使用最廣泛的鋼種之一,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,具有良好的綜合力學(xué)性能、低溫沖擊韌度及低的缺口敏感性,淬透性良好,可得到較高的疲勞強(qiáng)度。本實(shí)施例中所述的曲柄所能承受的最大應(yīng)力1.117×107N/m2。40Cr的彎曲疲勞極限σ-1≥350MPa,因此安全系數(shù)S = 3.50×108 / 1.117×107= 31.3。一般情況下,材質(zhì)均勻、載荷與應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)確時(shí),取S = 1.3~1.5;材質(zhì)不夠均勻,計(jì)算不夠精確時(shí),S = 1.5~1.8。因此本實(shí)施例中所述曲柄可以滿足強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合應(yīng)用。
本實(shí)施例中,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于連接座5上,連接座5上設(shè)置有供曲柄3穿過(guò)的孔,曲柄3穿過(guò)連接座5后與電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸連接。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng),曲柄3帶動(dòng)連桿2,連桿2帶動(dòng)搖桿1,實(shí)現(xiàn)搖桿1的往復(fù)擺動(dòng),即搖桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)柄20擺動(dòng),進(jìn)而也帶動(dòng)夾持柄30擺動(dòng),即帶動(dòng)樣品擺動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)柄20與夾持柄30的擺動(dòng)角度與位移相等。
本實(shí)施例中,彈片夾具的數(shù)量6與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中夾持柄203的數(shù)量相等,彈片夾具6通過(guò)滾花手?jǐn)Q螺絲102設(shè)置于基座7,一個(gè)彈片夾具6對(duì)應(yīng)于一個(gè)夾持柄,被測(cè)彈片的一端夾持于夾持柄203頂端的夾持槽208中,另一端夾持于彈片夾具6的第一導(dǎo)電體107與壓板109之間。基座7上設(shè)置有電連接座,導(dǎo)線105與電連接座連接,通電后被測(cè)彈片、彈片夾具、基座組成電路回路,在該電路回路中,若被測(cè)彈片斷裂則電路回路斷開,若被測(cè)彈片完好則電路回路暢通,可通過(guò)電路回路的通斷判知被測(cè)彈片是否斷裂。
請(qǐng)參閱圖1,作為一種更優(yōu)的實(shí)施方式,彈片測(cè)試系統(tǒng)中還可以包括位移傳感器50,位移傳感器50可以使用電渦流位移傳感器,電渦流位移傳感器安裝于連接基座,靜止?fàn)顟B(tài)下電渦流傳感器與被測(cè)彈片的一端(或設(shè)定的一個(gè)固定點(diǎn))對(duì)齊,電渦流位移傳感器用于測(cè)量被測(cè)彈片在振動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)位移量,被測(cè)彈片的實(shí)時(shí)位移即為被測(cè)彈片的振幅。實(shí)現(xiàn)時(shí),連接基座上設(shè)置有葉片,葉片上安裝鋼套,葉片外側(cè)與鋼套外側(cè)對(duì)齊;安裝時(shí),電渦流位移傳感器頭部平面平行于鋼套平面,且距離0.4mm,傳感器頭部外邊緣處與鋼套外側(cè)對(duì)齊。
位移傳感器50可以與控制柜連接,將檢測(cè)到的位移數(shù)據(jù)傳輸至控制柜,控制柜的控制顯示面板上可以實(shí)時(shí)顯示被測(cè)彈片在振動(dòng)過(guò)程中的位移波形圖。
作為更優(yōu)的實(shí)施方式,彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)中還可以包括上位機(jī)10,上位機(jī)10可以是計(jì)算機(jī)、掌上電腦、智能手機(jī)等設(shè)備。上位機(jī)10與PLC控制器20通信,讀取PLC控制器20中記錄并存儲(chǔ)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)據(jù),根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)據(jù)判斷被測(cè)彈片是否通過(guò)測(cè)試,例如記錄的電機(jī)旋轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)據(jù)大于等于設(shè)定數(shù)值,則通過(guò)測(cè)試,表明被測(cè)彈片性能良好,否則未通過(guò)測(cè)試,該被測(cè)彈片可以視為次品處理。
由于電機(jī)9要帶動(dòng)彈片振動(dòng)裝置30高速振動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)被測(cè)彈片高速振動(dòng),因此電機(jī)9的溫度很容易升高,電機(jī)9在過(guò)高的溫度下工作容易引發(fā)故障及影響其壽命。因此,本實(shí)施例中,作為一種更優(yōu)的實(shí)施方式,彈片疲勞測(cè)試系統(tǒng)中,還包括空氣壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī)通過(guò)通氣管設(shè)置于電機(jī)處,用于降低電機(jī)的溫度,以保障電機(jī)正常工作,延長(zhǎng)其壽命。
本實(shí)施例中,彈片振動(dòng)裝置30為多個(gè),PLC控制器20控制每個(gè)彈片振動(dòng)裝置30中的電機(jī)按照相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。彈片振動(dòng)裝置30設(shè)置為多個(gè)的好處是,一次可供多個(gè)被測(cè)彈片測(cè)試,且多個(gè)彈片振動(dòng)裝置30按照相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),即多個(gè)被測(cè)彈片具有相同的位移,因此可以僅使用一個(gè)位移傳感器50采集位移量,節(jié)約成本。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。