多功能疲勞試驗的製造方法
2023-05-03 08:17:11 2
多功能疲勞試驗的製造方法
【專利摘要】多功能疲勞試驗機。傳統的疲勞試驗機存在著結構複雜、製作成本高、功能單一等問題，而且大多數試驗機考慮的是工件的整體破壞，通過人眼識別等去判斷材料失效臨界點，而表面形貌的破壞過程並沒有被及時的捕捉，裂紋擴展程度沒有被過多考慮。本實用新型其組成包括：機架（3），所述的機架安裝有絲槓（4），所述的絲槓與加載槓桿（5）連接，所述的加載槓桿懸吊砝碼（7）。所述的機架上安裝有第一軸支撐（8），所述的第一軸支撐通過皮帶傳動裝置（2）與高速電機（1）連接，所述的第一軸支撐為橫向或豎直兩種位置。本實用新型用於工件材料實際工況疲勞檢測。
【專利說明】多功能疲勞試驗機
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種多功能疲勞試驗機。
[0003]【背景技術】:
[0004]長期以來國內外學者對疲勞試驗機的研製頗為重視，從最開始比較流行的低速、低載荷的球接觸疲勞試驗機，到後來逐步出現高速、高載荷、交變載荷等產品，由於疲勞試驗機的高強度、高可靠性、耐用度、準確性、通用性的要求，使得現有的試驗機存在著結構複雜、製作成本高、功能單一等諸多問題，另外由於試件在疲勞測試過程中，大多數試驗機考慮的是工件的整體破壞，多數是通過工件材料破壞引起的劇烈振動、人眼識別等去判斷材料失效臨界點，而表面形貌的破壞過程並沒有被及時的捕捉，裂紋擴展程度沒有被過多考慮。
[0005]實用新型內容:
[0006]本實用新型的目的是提供一種多功能疲勞試驗機。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現:
[0008]一種多功能疲勞試驗機，其組成包括:機架，所述的機架安裝有絲槓，所述的絲槓與加載槓桿連接，所述的加載槓桿懸吊砝碼，所述的機架上安裝有第一軸支撐，所述的第一軸支撐通過皮帶傳動裝置與高速電機連接，所述的第一軸支撐為橫向或者豎直位置。
[0009]所述的多功能疲勞試驗機，所述的第一軸支撐通過傳動軸與安全聯軸器連接，所述的安全聯軸器通過傳動軸與第二級軸支撐連接，所述的第二級軸支撐通過傳動軸與三爪卡盤連接，所述的第二級軸支撐通過緊固螺釘固定位置，所述的三爪卡盤安裝有被測試件，所述的被測試件與聲發射傳感器連接，所述的加載槓桿裝有加載滾件。
[0010]所述的多功能疲勞試驗機，所述的第一軸支撐與安全聯軸器連接處安裝有計數器，所述的高速電機與變頻器連接，所述的聲發射傳感器與聲發射傳感器波形採集裝置連接，所述的加載槓桿上安裝有加載滾件，所述的加載滾件安裝有定位銷。
[0011]本實用新型的有益效果:
[0012]1、本實用新型通過對高強度工件常用材料實際工況的模擬，簡化調速裝置，在機器支架等輔助結構設計過程中，考慮機架的工作時的模態，減小振動對測試準確度的影響。
[0013]、在整體結構設計中，實現圓柱試件軸向，徑向的雙向的測試，一臺機器實現曲面與平面的接觸疲勞壽命檢測。
[0014]、在加載方式上，通過定位銷調節加載滾件，實現滾動與滑動的兩種加載方式，在疲勞破壞識別方面，在測控系統中應用無損檢測技術，從而能更加及時準確的測得試件的不同損壞程度下的疲勞壽命。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0016]附圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，高速電機1、皮帶傳動裝置2、機架3、絲槓4、加載槓桿5、緊固螺釘6、$去碼7。
[0017]附圖2是附圖1的局部結構示意圖。圖中，可拆卸第一軸支撐8、安全聯軸器9、計數器10、可旋轉第二級軸支撐11、三爪卡盤12、可更換加載滾件13、被測試件14、聲發射傳感器15、定位銷16。
[0018]附圖3是本實用新型的數據處理部分原理的結構示意圖。
[0019]附圖4是本實用新型的端面疲勞檢測的結構示意圖。
[0020]附圖5是本實用新型的可換加載滾件的結構示意圖。圖中，可更換加載滾件13、被測試件14、定位銷16。
[0021]附圖6是附圖5的左視結構示意圖。圖中，被測試件14、定位銷16。
[0022]附圖7是附圖1的主視圖。
[0023]附圖8是附圖1的左視圖。
[0024]附圖9是附圖1的附視圖。
[0025]附圖10是附圖4的主視圖。
[0026]附圖11是附圖4的左視圖。
[0027]附圖12是附圖4的俯視圖。
[0028]【具體實施方式】:
[0029]實施例1:
[0030]一種多功能疲勞試驗機，其組成包括:機架3，所述的機架安裝有絲槓4，所述的絲槓與加載槓桿5連接，所述的加載槓桿懸吊砝碼7，所述的機架上安裝有可拆卸的第一軸支撐8，所述的可拆卸的第一軸支撐通過皮帶傳動裝置2與高速電機I連接，所述的可拆卸的第一軸支撐可以調節橫向、豎直兩種位置。
[0031]實施例2:
[0032]根據實施例1所述的多功能疲勞試驗機，所述的可拆卸的第一軸支撐通過傳動軸與安全聯軸器連接，所述的安全聯軸器通過傳動軸與可旋轉的第二級軸支撐連接，所述的可旋轉的第二級軸支撐11通過傳動軸與三爪卡盤12連接，所述的可旋轉的第二級軸支撐通過緊固螺釘6固定位置，所述的三爪卡盤安裝有被測試件14，所述的被測試件與聲發射傳感器15連接，所述的加載槓桿裝有可更換的加載滾件13。
[0033]實施例3:
[0034]根據實施例1或2所述的所述的多功能疲勞試驗機，所述的可拆卸的第一軸支撐與安全聯軸器連接處安裝有計數器10，所述的高速電機與變頻器連接，所述的聲發射傳感器與聲發射傳感器波形採集裝置連接，所述的加載槓桿上安裝有可更換的加載滾件13，所述的可更換的加載滾件上安裝有圓銷16。
[0035]實施例4:
[0036]根據實施例1或2或3所述的多功能疲勞試驗機，所述的試件徑向接觸疲勞的壽命的時候，高速電機I通過帶傳動2帶動第一級軸、進而帶動安全聯軸器9、第二級軸、三爪卡盤、使試件高速旋轉，利用變頻器調節轉速，利用加載杆固定螺母將加載裝置沿著絲槓4方向調節到一個合適位置，施加砝碼。
[0037]計數器會記錄在一定載荷下應力的循環次數；而聲發射傳感器將表面裂紋的變化通過高精度壓電晶片轉化成振動波，建立振動響應模型頻率特性模型；在試件旋轉過程中，顯示器通過數據處理軟體記錄波動信號的變化與循環次數的關係。
[0038]設定不同的波信號振幅上限，以此作為工件疲勞損壞的判別標準。改變加載重量，改變轉速，以得到不同載荷下的疲勞壽命；更換不同材料的試件，便可以得到不同材料恆載下的疲勞壽命對比。
[0039]實施例5:
[0040]根據實施例1或2或3或4所述的多功能疲勞試驗機，當需要測量工件表面滾動接觸疲勞壽命時，撥出定位銷，加載滾件與工件滾動接觸；數據處理系統會根據赫茲應力和槓桿原理計算施加載荷F與零件所受正應力的關係；當需要測量工件表面滑動接觸疲勞壽命的時候，將加載滾件的定位銷擰固，則加載滾件與被測試件滑動接觸，數據處理系統會通過摩擦原理等公式換算砝碼F與工件表面所受剪應力T之間的關係，將其與接觸疲勞正應力同時考慮。
[0041]實施例6:
[0042]根據實施例1或2或3或4或5所述的多功能疲勞試驗機，需要測量試件端面的疲勞壽命時，拆下第一軸支撐，將試件傳動軸沿著第二級軸支撐旋轉到豎直方向，用擰緊螺母固定第一級軸支撐於相應位置，將電動機安裝到第二裝卡位置，電動機轉軸與加載絲槓方向垂直，利用皮帶實現帶輪的交錯傳動，試件軸向利用三爪卡盤進行軸向約束，利用絲槓調整加載槓桿與試件端面於合適位置，用緊固螺母固定，調節聲發射傳感器方位，可實現平面接觸疲勞檢測。
【權利要求】
1.一種多功能疲勞試驗機，其組成包括:機架，其特徵是:所述的機架安裝有絲槓，所述的絲槓與加載槓桿連接，所述的加載槓桿懸吊砝碼，所述的機架上安裝有第一軸支撐，所述的第一軸支撐通過皮帶傳動裝置與高速電機連接，所述的第一軸支撐為橫向或者豎直位置。
2.根據權利要求1所述的多功能疲勞試驗機，其特徵是:所述的第一軸支撐通過傳動軸與安全聯軸器連接，所述的安全聯軸器通過傳動軸與第二級軸支撐連接，所述的第二級軸支撐通過傳動軸與三爪卡盤連接，所述的第二級軸支撐通過緊固螺釘固定位置，所述的三爪卡盤安裝有被測試件，所述的被測試件與聲發射傳感器連接，所述的加載槓桿裝有加載滾件。
3.根據權利要求1或2所述的多功能疲勞試驗機，其特徵是:所述的第一軸支撐與安全聯軸器連接處安裝有計數器，所述的高速電機與變頻器連接，所述的聲發射傳感器與聲發射傳感器波形採集裝置連接，所述的加載槓桿上安裝有加載滾件，所述的加載滾件安裝有定位銷。
【文檔編號】G01N3/32GK203732381SQ201420053127
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】翟元盛, 任廣旭, 嶽彩旭, 孟悅, 馬晶, 劉飛, 劉學 申請人:哈爾濱理工大學