鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機的製作方法

2023-06-10 04:05:46 1

專利名稱：鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微機控制電液伺服疲勞試驗機，特別是一種鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，主要對金屬和非金屬材料在環境腐蝕作用下進行軸向對稱性循環疲勞試驗。
背景技術：
傳統的試驗機為靜態機械式試驗機，可進行材料的拉伸、壓縮、彎曲和扭轉等試驗。瑞士 Amsler公司開發了液壓萬能試驗機，這種試驗機相較機械式試驗機操作簡便、輸出力大、結構簡單、體積緊湊，能夠完成材料的各種靜態力學性能試驗。然而在現實生活中大部分的破壞是因為疲勞破壞，因此僅僅了解材料的靜態力學性能還遠遠不夠。根據國外統計，失效的機器零件中50% -90%為疲勞破壞。因此許多發達國家逐漸開始重視對疲勞強度的研究，德國設計了用於機車車軸的疲勞試驗機，用來進行全尺寸機車車軸的疲勞試驗。隨著高速響應的永磁式力矩馬達的發展，又出現了以噴嘴擋板閥為先導級的電液伺服閥，其後，各種結構的電液伺服閥的相繼問世，特別是以採用乾式力矩馬達的級間力反饋為代表的電液伺服閥的出現和各類電反饋技術的應用，進一步提高了電液伺服閥的性能，電液伺服技術日臻成熟。電液伺服動態疲勞試驗機，在此背景下隨著電液伺服技術的發展而發展起來。然而傳統的電液伺服疲勞試驗機無法實時模擬零部件服役載荷工況，同時體積較大，動態性能差，在試驗過程中波形失真較大，難以滿足對各行業多種材料進行高精度試驗的使用要求。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單，體積小，動態性能好，能可靠而精確的控制力和位置，從而較好地完成對試樣在腐蝕環境下的疲勞試驗的試驗機。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:包括主機，該主機由環境腐蝕試驗筒4、橫梁5、橫梁鎖緊油缸6、橫梁升降油缸7及作動器8與伺服閥9組成。作為本實用新型的一種優選方式，該疲勞試驗機還包括油源1、橫梁升降、夾緊液壓站3與微機控制櫃。作為本實用新型進一步的優選方式，MOOG伺服閥9直接裝配在作動器8上，環境腐蝕試驗筒4裝配在主機工作檯面中央，主機立柱兩側是橫梁自動升降油缸7，橫梁後兩側裝有橫梁鎖緊油缸6。作為本實用新型進一步的優選方式，所述作動器8由微機控制，與主機上夾頭的載荷傳感器反饋形成閉環系統。作為本實用新型進一步的優選方式，輪輻式傳感器位於上橫梁下端，與上橫梁和主機上夾頭體採用無縫聯接。作為本實用新型進一步的優選方式，按試樣的強度不同，該疲勞實驗機的頻率可調範圍為O 50Hz。

圖1為本實用新型鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機的各部件配置圖。
具體實施方式
附圖1為本實用新型鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機的各部件配置圖，其中各標記的具體含義如下:1、油源，2、油源控制櫃，3、橫梁升降、夾緊液壓站，4、環境腐蝕試驗筒，5、橫梁，6、橫梁鎖緊油缸，7、橫梁升降油缸，8、作動器，9,MOOG伺服閥，10、微機，11、控制器。鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機由5T主機、油源1、橫梁升降、夾緊液壓站3和微機控制櫃組成。其中，5T主機配置是由環境腐蝕試驗筒4、橫梁5、橫梁鎖緊油缸6、橫梁升降油缸7及作動器8與伺服閥9組合在一起，採用雙立柱、電液伺服作動器下置方式。MOOG伺服閥9直接裝配在作動器8上，環境腐蝕試驗筒4裝配在主機工作檯面中央，主機立柱兩側是橫梁自動升降油缸7，橫梁後兩側裝有橫梁鎖緊油缸6，這樣的配置較好的完成了試樣在腐蝕環境下的疲勞試驗，試樣裝夾容易，試驗空間易調整，且能實現長時間的橫梁鎖緊功能而不鬆動。微機控制櫃包括微機10和控制器11，在工作過程中，橫梁升降在合適的位置並鎖緊，試樣在裝有鹽水的試驗筒裡和作動器8與載荷傳感器連接，由微機10發出控制信號給作動器8，作動器8是電液伺服動態試驗機的執行元件，它由具有壓力的液壓油推動試樣運動或對試樣進行加載，並將液壓能轉換成機械能，它具有結構簡單，體積小，動態性能好的特點，可以有較大的振幅，並能可靠而精確的控制力和位置，並與主機上夾頭的載荷傳感器反饋形成閉環系統，從而對試樣進行交變載荷作用下的疲勞試驗。本實用新型的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機整機採用雙立柱單空間結構，彈性橫梁液壓鎖緊機構和雙向伸降油缸，試驗空間可任意調整，輪輻式傳感器位於上橫梁下端，與上梁和上夾頭體採用無縫聯接，保證試驗過零波形的不失真。該試驗機既可以做低周疲勞試驗，也可以做靜態拉伸，壓縮、彎曲、蠕變等試驗。動態疲勞試驗可實現任意隨機波形、正弦波形、方波、三角波等波形，且按試樣的強度不同，頻率可調範圍為:0-50HZ。此機配以不同的夾具以實現拉伸、壓縮、剪切與彎曲的疲勞強度與疲勞壽命的實驗，以及各種材料的包括拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、高、低周、蠕變和蠕變疲勞交互作用等生物力學性能的試驗。配置高溫爐或環境箱後可進行高溫應變、低溫應變疲勞試驗。適合鋼鐵、汽車、機械、樹脂、大學、研究所等行業進行各種材料、結構部件的疲勞性能測試。
權利要求1.一種鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:包括主機，該主機由環境腐蝕試驗筒(4)、橫梁(5)、橫梁鎖緊油缸(6)、橫梁升降油缸(7)及作動器(8)與伺服閥(9)組成。
2.按權利要求1所述的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:該疲勞試驗機還包括油源(I)、橫梁升降、夾緊液壓站(3)與微機控制櫃。
3.按權利要求1或2所述的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:MOOG伺服閥(9)直接裝配在作動器(8)上，環境腐蝕試驗筒(4)裝配在主機工作檯面中央，主機立柱兩側是橫梁自動升降油缸(7)，橫梁後兩側裝有橫梁鎖緊油缸(6)。
4.按權利要求3所述的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:所述作動器(8)由微機控制，與主機上夾頭的載荷傳感器反饋形成閉環系統。
5.按權利要求3所述的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:輪輻式傳感器位於上橫梁下端，與上橫梁和主機上夾頭體採用無縫聯接。
6.按權利要求4或5所述的鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其特徵在於:按試樣的強度不同，該疲勞實驗機的頻率可調範圍為O 50Hz。
專利摘要本實用新型涉及一種鈦合金應力腐蝕疲勞試驗機，其包括主機，該主機由環境腐蝕試驗筒(4)、橫梁(5)、橫梁鎖緊油缸(6)、橫梁升降油缸(7)及作動器(8)與伺服閥(9)組成，採用雙立柱單空間結構。本實用新型提供的疲勞試驗機試樣裝夾容易，試驗空間易調整，且能實現長時間的橫梁鎖緊功能而不鬆動，能可靠而精確的控制力和位置，從而較好地完成對試樣在腐蝕環境下的疲勞試驗。同時其操作主界面人性化設置，與油源、液壓站、微機及控制器融為一體，完整地實現了鈦合金應力腐蝕疲勞試驗及同等試樣的其他材料的疲勞試驗。
文檔編號G01N3/36GK202928933SQ201220167449
公開日2013年5月8日 申請日期2012年4月19日 優先權日2012年4月19日
發明者張鬱沫 申請人:深圳市瑞格爾儀器有限公司