[發明專利]變頻旋轉彎曲疲勞試驗機

無效

• 申請號: 200810035212.8
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101290279A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 劉文才;董杰;張平;翟春泉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種材料測試技術領域的試驗機械設備，具體地說，是涉及一種變頻旋轉彎曲疲勞試驗機。

背景技術

疲勞試驗機是測試金屬或非金屬材料疲勞壽命和疲勞強度的一種測試設備，主要有液壓伺服式、電磁式和機械式幾種類型。其中液壓伺服式疲勞試驗機是一種較先進的測試裝置，但價格高，另外，在低頻下工作時，功率消耗大、成本高，需與其它低頻疲勞試驗機配合使用。電磁式疲勞試驗機頻率高，主要應用在疲勞性能較好的黑色金屬疲勞性能的測試。機械式的測試設備大多采用彈簧配重調心式結構和組合式調速系統，結構簡單，工作額定功率小、造價低。

機械式疲勞實驗機大都為軸向拉壓式及平面彎曲式或單頻旋轉彎曲式，我國目前生產的疲勞實驗機也為這幾種類型，其中，軸向拉壓式疲勞試驗機包括：試驗機主體；動力裝置；調心配重裝置；控制系統。試驗機主體是測試試樣部分，動力裝置提供試驗動力，調心配重裝置是用于將動力裝置所提供的轉動力矩，轉變為豎直往復運動，控制系統是整機電控系統。這種機械式疲勞試驗機，雖然具有很多優點，但仍存在只能測試拉伸疲勞強度，而不能測量壓縮條件的或測量與實際應用更接近的拉伸-壓縮復合狀態。此外，這類設備體積較大，結構比較復雜，電機載荷變化快，不但影響電機壽命，也降低功率利用率。

發明內容

本發明的目的在于克服上述機械式疲勞試驗機的不足，提供一種結構簡單、性能穩定的變頻旋轉彎曲疲勞試驗機，可以測試輕金屬材料如鎂合金的疲勞壽命和疲勞強度。

本發明是通過如下技術方案實現的，本發明包括：機座、電機系統、控制系統、加載系統、平衡系統，其中，電機系統、控制系統和平衡系統固定在機座上，而加載系統通過平衡系統懸吊在空中。電機系統是用于帶動疲勞試樣旋轉，控制系統是用于各個零件的連接和整個設備的運轉以及記錄試驗數據，加載系統用于夾持試樣并提供載荷，而平衡系統用于平衡掉加載系統中夾持試樣且懸吊在空中的一端的重量。

所述電機系統包括電機、金屬外套、主動輪、從動輪、皮帶、輪軸、左夾頭和軸承，連接關系為：電機通過主動輪和皮帶與從動輪相連，從動輪固定在輪軸上，輪軸的右端安裝有左夾頭用于夾持試樣的一端，輪軸的左端通過兩個軸承套在機座里，而電機、主動輪、從動輪、皮帶和輪軸外面套有金屬外套。

所述機座左端設有一個平臺，電機設置在該平臺上。

所述從動輪固定在輪軸的最左端。

所述控制系統包括傳感器、限位開關、電機開關、控制箱、開關電源、計數器、計時器、接觸器、調頻器、調頻開關、正反開關、接線板，其中，開關電源、計數器、計時器、接觸器、調頻器、接線板放置在控制箱中，電機開關連接一個正反開關，正反開關緊靠控制箱安裝在機座上且與控制箱中的計時器和調頻器相連，而調頻器外連有調頻開關，傳感器放置在輪軸下方并通過電線和接線板與計數器相連，限位開關通過電線和接線板與開關電源相連，然后開關電源再與接觸器相連，而接觸器連接到電機開關上。

所述正反開關是順時針和逆時針可調的。

所述計數器和計時器是八位的。

所述調頻器的頻率為0～100Hz內連續可調。

所述加載系統包括鐵絲、支架、滑輪、滑輪插銷、加載桶和保護圈，連接關系為：鐵絲的一端連接夾持裝置，另一端跨過滑輪與加載桶相連，滑輪通過滑輪插銷固定在支架上，支架套過電機并固定在機座左端的平臺上，加載桶外圍有保護圈，保護圈固定在支架上并位于限位開關上面。

所述平衡系統由試樣夾持裝置及與其相連的平衡裝置組成。

所述夾持裝置包括三角支架、軸、軸承、螺絲、法蘭、右夾頭、方塊體和螺釘，連接關系為：方塊體兩端各放置一個軸承，其中，夾持試樣的一端用法蘭和螺釘固定軸承，另一端用螺絲固定軸承，軸固定在兩個軸承里，軸的一端有右夾頭，方塊體的上邊固定一個三角支架。

所述平衡裝置包括支撐架、平衡杠、掛鉤、鏈條、砝碼和插銷，連接關系為：支撐架固定在機座上，平衡杠通過插銷與支撐架相連，平衡杠為長方體的一端通過掛鉤和鏈條與夾持裝置相連，平衡杠為外螺絲型的一端套一砝碼。