一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)機(jī)，尤其涉及一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，屬于檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]工程材料應(yīng)用中，一般會(huì)對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。除了常規(guī)的力學(xué)性能之外，材料的疲勞性能也是其非常重要的一個(gè)指標(biāo)，材料或構(gòu)件在受重復(fù)或交變載荷作用時(shí)，雖然材料或構(gòu)件所受載荷幅值遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度，甚至小于彈性載荷，但經(jīng)反復(fù)的變形累積，最終發(fā)生斷裂破壞通常是由于疲勞載荷所致，據(jù)統(tǒng)計(jì)約50?90%的機(jī)械結(jié)構(gòu)破壞均是屬于疲勞破壞，疲勞破壞的現(xiàn)象極為廣泛。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外已研發(fā)的三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，大多體積過(guò)大，價(jià)格昂貴，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法同時(shí)對(duì)加載幅值和預(yù)加力進(jìn)行調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了針對(duì)現(xiàn)有的三點(diǎn)彎曲疲勞測(cè)試技術(shù)的不足而提供一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:底板、上板和四根用于連接底板和上板的支撐柱組成試驗(yàn)臺(tái)座，上板上安裝有交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)輸出端固連有轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有溝槽，溝槽中安裝有滑塊，滑塊上通過(guò)螺栓安裝有軸承，軸承外圈上安裝有第一傳動(dòng)桿，第一傳動(dòng)桿的端部鉸接有第二傳動(dòng)桿，第二傳動(dòng)桿上設(shè)置有頂緊螺母，第二傳動(dòng)桿與兩根支撐柱之間設(shè)置有固定架，第二傳動(dòng)桿的端部伸入至彈簧套筒組件內(nèi)，所述彈簧套筒組件包括第一套筒、第二套筒和彈簧，所述第一套筒和第二套筒與第二傳動(dòng)桿同軸心安裝，所述彈簧設(shè)置在第一套筒和第二套筒內(nèi)，且彈簧的上端與頂緊螺母接觸，第二套筒的端部固連有力傳感器，力傳感器的端部設(shè)置有壓頭，所述底板上設(shè)置有夾具，夾具上安裝有與壓頭接觸的試樣。
[0006]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0007]1.所述溝槽上邊緣有刻度值，滑塊上側(cè)邊有中央刻線。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明公開(kāi)的一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，利用交流伺服電機(jī)控制轉(zhuǎn)速，利用滑塊和轉(zhuǎn)盤(pán)配合控制加載幅值，利用彈簧套筒組件控制預(yù)加力，可以針對(duì)不同規(guī)格的試樣進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，自由調(diào)節(jié)預(yù)加力與加載幅值，并可以滿足較高頻率的加載模式，實(shí)用性較強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本發(fā)明的彈簧套筒組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0013]本發(fā)明涉及檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，主要適用于試樣的三點(diǎn)彎曲疲勞性能檢測(cè)，尤其涉及可調(diào)整加載工況的較高頻率(30?300Hz)的加載模式的三點(diǎn)彎曲疲勞性能檢測(cè)。
[0014]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的三點(diǎn)彎曲疲勞測(cè)試技術(shù)的不足，提供一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，解決了目前三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)存在的體積過(guò)大，價(jià)格昂貴，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法同時(shí)對(duì)加載幅值和預(yù)加力進(jìn)行調(diào)整等問(wèn)題。本發(fā)明的一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，可以針對(duì)不同規(guī)格的試樣進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，自由調(diào)節(jié)預(yù)加力與加載幅值，并可以滿足較高頻率(30?300Hz)的加載模式，實(shí)用性較強(qiáng)。
[0015]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)的一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括交流伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)盤(pán)，滑塊，軸承，傳動(dòng)裝置，導(dǎo)軌，彈簧套筒組件，壓力傳感器，壓頭，夾具和試驗(yàn)臺(tái)座。交流伺服電機(jī)固定安裝在試驗(yàn)臺(tái)座上，并且交流伺服電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)與傳動(dòng)裝置連接，傳動(dòng)裝置一端套在軸承處，另一端與彈簧套筒組件連接，彈簧套筒組件由螺栓與力傳感器固定連接，力傳感器另一側(cè)由螺栓與壓頭固定連接，所述夾具固定安裝在試驗(yàn)臺(tái)座上，并可手動(dòng)調(diào)整夾具的張合與升降。
[0016]在進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)時(shí)，調(diào)整夾具的張合及升降，將試樣安裝在夾具與壓頭中間，形成三點(diǎn)彎曲夾持狀態(tài)，然后調(diào)節(jié)滑塊與轉(zhuǎn)盤(pán)中心處的距離以調(diào)整加載幅值，調(diào)節(jié)預(yù)緊螺母以調(diào)整預(yù)加力，啟動(dòng)交流伺服電機(jī)后，交流伺服電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)壓頭完成對(duì)試樣的疲勞循環(huán)載荷加載，進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)。
[0017]在上述技術(shù)方案中，其中，交流伺服電機(jī)由鍵與轉(zhuǎn)盤(pán)連接并且轉(zhuǎn)盤(pán)可以隨交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)有溝槽，并在溝槽上邊緣有刻度值，滑塊安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)溝槽處，并可沿轉(zhuǎn)盤(pán)溝槽滑動(dòng)，滑塊上側(cè)邊有中央刻線，滑塊沿轉(zhuǎn)盤(pán)溝槽滑動(dòng)時(shí)可以調(diào)節(jié)加載幅值，并可由滑塊中央刻線與轉(zhuǎn)盤(pán)溝槽上邊緣刻度值讀出具體加載幅值。其有益效果是，采用交流伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，可施加穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的高頻率(30?300Hz)大載荷，便于控制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而且試驗(yàn)加載幅值可以由滑塊調(diào)節(jié)并且由轉(zhuǎn)盤(pán)刻度直接讀出。
[0018]所述軸承為圓柱滾子軸承，由螺栓與滑塊連接，一旦確定加載幅值后，需緊固此螺栓以起到緊固滑塊和轉(zhuǎn)盤(pán)的作用，滑塊通過(guò)軸承與傳動(dòng)裝置連接。其有益效果是，采用圓柱滾子軸承連接轉(zhuǎn)盤(pán)與傳動(dòng)裝置，可以有效的減小滑塊與第一傳動(dòng)桿之間的摩擦，以減小試驗(yàn)機(jī)的發(fā)熱現(xiàn)象，可以調(diào)高三點(diǎn)彎曲疲勞加載工況的穩(wěn)定性，提高試驗(yàn)機(jī)的使用壽命。
[0019]傳動(dòng)裝置由第一傳動(dòng)桿和第二傳動(dòng)桿構(gòu)成，第一傳動(dòng)桿一端套在軸承上，另一端由螺栓與第二傳動(dòng)桿連接；第二傳動(dòng)桿中上部套有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌和彈簧套筒組件共同限制使第二傳動(dòng)桿只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，第二傳動(dòng)桿中下部有預(yù)緊螺母，預(yù)緊螺母限制彈簧的上端。其有益效果是，可以通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)緊螺母來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的壓緊量，達(dá)到調(diào)整預(yù)加力的效果，預(yù)加力的讀數(shù)可以由力傳感器測(cè)量并讀出。
[0020]彈簧套筒組件由彈簧、第一套筒和第二套筒構(gòu)成，彈簧、第一套筒和第二套筒依次與第二傳動(dòng)桿同心安裝，彈簧上端與第二傳動(dòng)桿中下部的預(yù)緊螺母接觸，第一套筒與第二套筒的組合可以限制第二傳動(dòng)桿行程的最大值，第二套筒下端由螺栓與力傳感器固定連接；力傳感器由螺栓與壓頭固定連接，預(yù)加力讀數(shù)可由力傳感器測(cè)量并讀出；壓頭與試樣中部相接觸，與夾具共同實(shí)現(xiàn)夾持試樣的作用，對(duì)試件實(shí)施三點(diǎn)彎曲疲勞加載。
[0021]夾具安裝在試驗(yàn)臺(tái)座的底板上，并具有可手動(dòng)調(diào)整夾具的張合與升降的功能，以適應(yīng)不同尺寸的試樣進(jìn)行試驗(yàn)以及裝卸試樣；試驗(yàn)臺(tái)座由底板、四根支撐柱和上板構(gòu)成，底板和上板由四根支撐柱連接，并且導(dǎo)軌固定安裝在其中兩根支撐柱上，交流伺服電機(jī)安裝在試驗(yàn)臺(tái)座的上板上。當(dāng)然，也可以采用其他結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌和交流伺服電機(jī)的固定安裝。
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，在下面的描述中闡述的具體細(xì)節(jié)僅僅用以充分解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]結(jié)合圖1、圖2和圖3，其中圖1為本三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為彈簧套筒組件剖視圖。如圖1、2、3中所示，本發(fā)明的一種三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括交流伺服電機(jī)I，轉(zhuǎn)盤(pán)2，滑塊3，軸承4，傳動(dòng)裝置5，固定架6，彈簧套筒組件7，力傳感器8，壓頭9，夾具10和試驗(yàn)臺(tái)座11。
[0024]本發(fā)明的所有零部件都安裝在試驗(yàn)臺(tái)座11上。
[0025]在進(jìn)行三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)時(shí)，調(diào)整夾具的張合及升降，將試樣安裝在夾具與壓頭中間，形成三點(diǎn)彎曲夾持狀態(tài)，然后調(diào)節(jié)滑塊與轉(zhuǎn)盤(pán)中心處的距離以調(diào)整加載幅值，調(diào)節(jié)預(yù)緊螺母以調(diào)整預(yù)加力，啟動(dòng)交流伺服電機(jī)后，交流伺服電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置帶動(dòng)壓頭完成對(duì)試