[發明專利]金屬導線疲勞微型試驗機

無效

• 申請號: 201210040406.3
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102607975A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 薛濟坤;姚衛星;張華
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

所屬技術領域

本發明涉及一種導線擺動疲勞的微型試驗機，屬于材料科學與機械制造技術的儀器與儀表領域。?

背景技術

導線的擺動疲勞是指結構中由于各元件之間的相對運動以及結構本身的振動引起連接導線發生周期性的擺動，從而在導線內部和連接處出現單根或多根金屬絲疲勞斷裂的現象。航空航天產品中，導線通常由上百根很細的金屬絲纏繞而成，外層用絕緣皮包裹，導線的擺動疲勞破壞導致的單根或多根金屬絲的斷裂將對信號傳輸的可靠性產生嚴重影響，甚至會因此引起災難性的事故。之前有關疲勞方面的研究多關注于承力結構在循環載荷下的疲勞破壞問題，而沒有考慮導線等功能結構的疲勞破壞，隨著航空航天產品對可靠性要求的不斷提高，對導線擺動疲勞性能的分析研究是十分迫切，也是非常必要的。?

目前，關于導線疲勞性能的試驗多是有載試驗(即導線兩端施加有一定的拉載荷)，而實際中很多連接導線都是處于松弛狀態，其疲勞性能與有載狀態下的不同。導線的松緊比(導線長度/導線兩固定點的距離)和擺角是影響其擺動疲勞性能的主要因素，目前國內鮮有公開發表的關于導線擺動疲勞性能分析的文獻或報告，也沒有成型的實驗設備。?

發明內容

本發明模擬導線一端固定一端周期性往復擺動的情況，用于測試連接導線的擺動疲勞性能。通過調節電機轉速，可以顯著加快試驗速度，縮短試驗時間。?

為實現以上的技術目的，本發明將采取以下的技術方案：?

一種金屬導線疲勞微型試驗機：包括驅動裝置、機械傳動裝置、擺盤裝置及用于固定上述裝置的基座；所述驅動裝置包括電機、調速器及光電計數器，上述裝置固定在所述基座上，所述擺盤裝置包括動盤和定盤，所述動盤和定盤之間布置試驗導線，驅動裝置驅動所述機械傳動裝置帶動所述動盤往復擺動；試驗導線兩端還連有數據采集系統。

所述動盤和定盤包括至少一組，每組包括一個動盤和一個定盤，每組動盤和定盤之間可以沿環向布置多組試驗導線。?

所述機械傳動裝置包括連接頭，第一連桿、第二連桿、導桿、環形導軌及導軌支撐，所述環形導軌通過導軌支撐固定在基座上，連接頭連接所述第一連桿，第一連桿與第二連桿通過導桿在環形導軌處連接，連接頭的另一端與所述電機的輸出軸連接。?

所述的導桿與環形導軌通過軸承連接。?

所述擺盤裝置包括定盤、動盤、定盤支柱及轉軸，所述定盤支柱固定連接在基座上，定盤支柱上固定有至少兩個定盤，所述定盤中心通過軸承連有轉軸，轉軸上設置有可以上下移動的緊固夾，緊固夾上緊固連接所述動盤。?

所述緊固夾上設有兩個凸緣，用來限制所述動盤的周向運動；在動盤、定盤上開有環形槽、壓邊圈及彈簧片，試驗導線的兩端分別通過壓邊圈、彈簧片和硅膠固定在動盤和定盤上。?

定盤支柱和轉軸底端設有穩定架。?

所述數據采集系統由光電計數器、多路測量電路、濾波電路、放大電路和單片機組成。由于導線中金屬絲的斷裂將引起導線電阻的變化，試驗中為了檢測導線的損傷狀況，在試驗導線兩端加恒定電壓，然后對其電流信號進行濾波放大，當導線中電流發生變化時認為導線中有金屬絲發生斷裂，記下此時該通道的試驗循環數即為該導線的疲勞壽命。?

本發明的有益效果是：?

1、可以進行導線一端固定一端往復擺動的疲勞試驗；

2、能同時進行多組導線的疲勞試驗，減小試驗分散性；

3、試驗頻率(0Hz-50Hz)可調節，縮短試驗時間；

4、試驗最大擺角為6°；

5、能對各試驗導線損傷狀況實時監測，自動記錄試驗數據；

6、結構簡單，制造、操作、維護方便。

附圖說明

圖1是本發明的立體圖；?

圖2是本發明的正視圖；

圖3是動盤與緊固夾連接部分的詳細剖視圖；

圖4是動盤與緊固夾連接部分的俯視圖；

圖5是本發明外部設備的連接關系圖；

附圖中標號名稱：1、基座；2、定盤；3、環形導軌；4、導桿；5、定盤支柱；6、轉軸；7、動盤；8、壓邊圈；10、緊固夾；12、連桿；13、連桿；14、彈簧片；15、連接頭；16、螺栓；17、直流電機；18、穩定架；19、軸承；20、光電計數器的發射端；21、光電計數器的接收端；22、光電計數顯示器；23、電機調速器；24、緊固螺釘；25、開關電源。?

具體實施方式