[發明專利]一種適用于受拉試件的疲勞試驗機及其方法

有效

• 申請號: 201010298886.4
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101957290B
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 翁國沖;胡樹根;曹開元;王藝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明屬于一種疲勞試驗裝置，特別是涉及受拉試件的疲勞試驗裝置及其方法。?

背景技術

隨著汽車設計水平和制造能力的不斷提高，汽車的穩定性能也逐步提高，但是不可避免的是，任何一款汽車都有可能發生故障，尤其是在行駛中，如果汽車發生故障?？吭诼愤?，此時汽車保險杠上的拖鉤就發揮了其重要的作用。?

假如保險杠的強度不過關，試想這樣一種情況，前面的拖車在拖動后面的車上坡的過程中，拖鉤突然斷裂，后面的車在失去動力的情況下，必然發生危險；再加入前方車在轉彎的過程中，保險杠因為承受不了較大的離心力而斷裂，此事后面的車將被甩出彎道，這也是非常危險的事情；特別是室外的越野車，一旦車陷入泥潭，或者需要幫助才能駛上較大坡度時，拖鉤的存在便直觀重要，而且對疲勞強度要求更高。保險杠斷裂是一件非常危險的事情，鋼絲繩一頭連著前車，另一頭是堅硬的保險杠，這無異于一個流星錘飛舞在空中，砸到人后果不堪設想，這也是越野車迷們最怕發生的事情。?

另外，汽車保險杠的使用，汽車保險杠的疲勞強度對與汽車保險杠的防撞強度之間也有非常大的關系，需要一種實驗儀器能夠對拖鉤的疲勞進行模擬，然后進一步研究保險杠的防撞強度的影響。?

保險杠的安全性能是汽車安全系統中不可忽視的一部分，不僅僅關系到保險杠本身，同時也與汽車保險杠的強度有很大關系。然而長久以來，人們一直對保險杠的拖鉤的安全性能欠缺考慮，要么采用傳統的加大加粗的方法，要么則是憑借經驗或者計算對保險杠的拖鉤進行設計，而簡單使用的保險杠疲勞實驗裝置并沒有得到推廣和普遍的應用。?

而且，產品的疲勞壽命是現代設計的一個重要指標，因為隨著市場競爭的日趨激烈，產品的壽命對用戶來說顯得越來越重要。一般來說，受拉機械零部件的力學性能與材料、制造工藝等因素都有密切的關系，疲勞強度涉及到材料、力學和機械三個常規學科領域，并且從載荷統計、應力分析到壽命估算都與經典力學方法不相同。因此，在設計階段就給以全面而精確的力學計算是十分困難而且要花費相當長的時間，為了保證設計的合理性、可靠性，就需要經過設計-樣機-修改設計多次的反復過程。?

另外要說明的是，仿生氣動肌腱是一種新型的拉伸型執行元件。它以嶄新的設計構思突破了氣動驅動器做功必須由氣體介質流體推動活塞這一傳統概念。與傳統的氣缸相比，氣缸具有活塞、(或葉片)活塞桿、密封圍缸筒端蓋等零部件但仿生氣動肌腱卻簡單得多它沒有活塞、活塞桿、缸筒、密封圈等諸多零部件，與能產生相等力的氣缸相比，它的耗氣量僅為普通氣缸40％。沒有任何機械零件運動如像氣缸活塞運動所產生的摩擦運動。工作時動態特性優越，當工作行程臨近終點時無蠕動現象，當管內通入壓縮空氣后仿生氣動肌腱產生相當于同缸徑氣缸10倍的拉伸力。?

發明內容

本發明目的是克服現有技術不足，提供一種適用于受拉試件的疲勞試驗機及其方法。?

適用于受拉試件的疲勞試驗機，包括疲勞施力機構、預緊力機構、矯直滾輪機構、試驗固定架、輔助機構和控制系統；疲勞施力機構包括支座、氣動肌腱、連接器、后支撐架、前支撐架、鋼絲繩、限位塊、滑塊、導軌和滑動支撐板，其中：支座固定在滑動支撐板上，氣動肌腱的后端與支座連接，氣動肌腱的前端與連接器連接，連接器與后支撐架連接，后支撐架與控制系統的拉力傳感器的后端連接，前支撐架與拉力傳感器的前端連接，前支撐架與鋼絲繩連接，氣動肌腱的中心、拉力傳感器的中心和鋼絲繩保持在同一條直線上，滑動支撐板上設有一條導軌，導軌的兩端設有限位塊，導軌上設有兩個滑塊，前支撐架和后支撐架分別與滑塊連接，滑動支撐板的下表面依次固定兩個滑塊，兩個滑塊與固定在支撐矩管上的導軌配合；預緊力機構包括電機、電機支撐架、內齒輪組、絲桿前支撐座、絲桿、絲螺和絲桿后支撐座，其中：電機固定在電機支撐架上，電機與內齒輪組連接，內齒輪組與絲桿連接，絲桿安裝在絲桿前支撐座和絲桿后支撐座上，絲螺固定在滑動支撐板的下表面，絲桿前支撐座、絲桿后支撐座和電機支撐架依次固定在輔助機構的固定支撐板上；?