[發明專利]一種零部件疲勞試驗裂紋監測方法

有效

• 申請號: 201611100697.5
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106706453B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 李渴忻;馮文文
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: G01N3/36
• 分類號: G01N3/36
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 張斯盾

本發明公開了一種零部件疲勞試驗裂紋監測方法，該方法通過增壓缸將高壓油傳遞到零部件上，模擬零部件在真實過程中的受載情況，增壓缸的增壓活塞桿的底端連有位移傳感器。通過對零部件疲勞試驗中增壓活塞桿的位移幅值的限值進行設定,當位移幅值超過設置的限值時，通過程序控制設備自動停機，達到裂紋監測的效果。本發明方法可節省人力，提高安全性，并保證試驗的準確性，且適用范圍廣。

技術領域

本發明屬于材料試驗領域，特別涉及疲勞試驗裂紋監測方法。

背景技術

零部件疲勞試驗中，裂紋的監測一直是關注的焦點，裂紋的在線監測是公認的難點。在零部件疲勞試驗中，裂紋發現不及時，容易造成被測試件和工裝甚至加載設備的損壞，同時也導致零部件實際壽命存在一定的不準確性，影響最終的試驗結果。目前零部件裂紋的監測一般靠人工采用肉眼來定時進行觀察，出現裂紋后手動停機，疲勞試驗試驗時一般24小時不停機，需要試驗人員隨時對零部件的狀態進行監控，防止裂紋過大導致零部件、工裝或者試驗設備的損壞,一方面浪費大量的人力資源,另外還存在著一定的安全隱患。也增加了試驗的人力投入,同時裂紋判斷標準無法定量,造成試驗的精準度下降。

微小的裂紋在宏觀上的特性方面表現并不明顯，例如振動、位移等。另外同一種零部件，其裂紋產生部位有時并不一致，而且裂紋有時產生于無法直接觀測的位置，采用攝像技術或者應變技術也難于實現裂紋的完全在線監測。

以發動機機體疲勞試驗為例，當試驗過程中機體產生微小裂紋時，機體的整個強度并沒有很快地減弱，而是能夠在預定載荷下繼續運行，當機體的裂紋擴展至一定程度時，機體裂紋才會在宏觀上表現出明顯的特性。如果零部件裂紋發現不及時，會影響疲勞試驗中零部件的壽命，進一步影響疲勞試驗結果的準確性，甚至有可能得出錯誤的結論。

可見，現有技術采用的方法具有試驗安全性無法保證、浪費人力、裂紋長度難于精確控制,試驗結果的精準度不高等缺陷。

發明內容

鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提出的方法旨在解決零部件疲勞試驗中裂紋在線監測的難點問題，實現零部件疲勞試驗無人值守。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種零部件疲勞試驗裂紋監測方法，所述方法包括如下步驟：

1)安裝試驗設備，包括加載設備、試驗工裝以及被測零部件；保證來自泵站的液壓油的壓力能夠順利增壓并傳遞到被測零部件上；

2)開啟試驗程序，通過調整伺服閥來調整液壓油油壓的大小以及波形；

3)按照預定載荷進行加載，開啟試驗設備，觀測開啟后活塞桿的位移幅值量；

4)停機，設置活塞桿的位移幅值限值，并設置程序當活塞桿位移幅值超過限值時，設備自動停機；

5)再次開啟設備，按照預定載荷進行加載，進行試驗；

6)當被測試件出現小裂紋時，活塞桿位移幅值超限，設備自動停機。

進一步，所述方法還包括：拆下被測零部件進行詳細檢查，檢查裂紋的起始位置及大小以用于進一步分析。

進一步，步驟2)中的波形采用正弦波，還可以采用如方波、三角波以及除正弦波、方波和三角波外的其他波形。

進一步，步驟4)中的限值比開啟后的位移幅值大1-5毫米。

本發明基于的監測原理為：當被測試件產生裂紋及裂紋擴展過程中,被測試件的剛度會有一定下降,加載活塞桿的位移幅值會相應增大,對加載活塞桿的位移幅值的限值進行設定,當位移幅值超過設置的限值時,通過程序控制實現自動停機,從而達到疲勞試驗中裂紋監測的效果。

本發明的優點在于：