[實(shí)用新型]懸臂式壓電疲勞試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820498530.7
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN208254930U
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田曉超;李慶華;賀春山;蔡云光;張雁;荀浩洋;田可鑫;陳磊;張晉
• 申請（專利權(quán)）人: 長春大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00;G01N3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及懸臂式壓電疲勞試驗(yàn)機(jī)，該裝置是由基座、預(yù)置載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)、壓電振子、加載頭、被測試件、移動(dòng)夾塊、載荷傳感器、定位座、減振橡膠構(gòu)成；壓電振子是由矩形金屬彈性基板和矩形壓電陶瓷片粘接而成，并采用懸臂支撐方式，相對于圓形壓電振子或圓環(huán)形壓電振子的周邊固定支承有著撓度大，輸出端位移大的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了矩形壓電振子懸臂長度可調(diào)，使系統(tǒng)具有不同的振動(dòng)特性，滿足了不同輸出性能的要求；本實(shí)用新型的壓電振子的一端直接作用于被測試件上，使輸出端的位移完全傳遞給被測試件，更好的實(shí)現(xiàn)微小構(gòu)件與精密構(gòu)件的彎曲疲勞試驗(yàn)與檢測的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微載荷與小載荷疲勞試驗(yàn)與檢測領(lǐng)域，特別涉及一種懸臂式壓電疲勞試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)

疲勞試驗(yàn)機(jī)主要對金屬或非金屬構(gòu)件的拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲等疲勞性能的檢測。現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)機(jī)均采用電磁驅(qū)動(dòng)或電液伺服驅(qū)動(dòng)，受系統(tǒng)阻抗與磁阻的限制，一般工作頻率不大于200Hz，且存在振幅控制精度差、加載精度差、諧振穩(wěn)定性不好等問題，不適于對微載荷與小載荷精密構(gòu)件的疲勞試驗(yàn)與檢測。而圓形壓電振子或圓環(huán)形壓電振子驅(qū)動(dòng)的疲勞檢測裝置，存在激勵(lì)振幅小、撓度小、諧振狀態(tài)不可調(diào)等問題，多數(shù)是在諧振系統(tǒng)放大并且在共振狀態(tài)下工作。

本實(shí)用新型目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有的技術(shù)不足，提出一種利用矩形壓電振子作為驅(qū)動(dòng)力源的懸臂梁式疲勞試驗(yàn)機(jī)，該結(jié)構(gòu)可調(diào)整壓電振子懸臂長度來調(diào)節(jié)振動(dòng)特性，滿足不同性能輸出的要求，因此可形成一種高頻、振幅較大、振動(dòng)狀態(tài)可調(diào)并適于對微載荷與小載荷試件的彎曲疲勞試驗(yàn)與檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的懸臂式壓電疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括：基座、預(yù)置載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)、壓電振子、加載頭、被測試件、移動(dòng)夾塊、載荷傳感器、定位座、減振橡膠，所述預(yù)置載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)是由移動(dòng)滑塊、調(diào)整彈簧、下壓緊塊、上壓緊塊和緊固螺栓構(gòu)成，基座上設(shè)有凹槽和長條孔，移動(dòng)滑塊的底部嵌入基座凹槽內(nèi)，移動(dòng)滑塊可在凹槽內(nèi)直線移動(dòng)，并通過貫穿基座上的長條孔的緊固螺栓固定在基座上某一位置，下壓緊塊和移動(dòng)滑塊之間設(shè)有剛度較大的調(diào)整彈簧，通過旋緊緊固螺栓可對被測試件初期加載，基座由4個(gè)減振橡膠支撐，移動(dòng)夾塊用于定位和夾持被測試件，并根據(jù)其需求可以在定位座的滑槽內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)有外部交變電壓作用于壓電振子時(shí)，壓電振子由于逆壓電效應(yīng)發(fā)生彎曲變形，端部連接的加載頭作用于被測試件上，并由載荷傳感器提取靜態(tài)與動(dòng)態(tài)受力數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)被測試件的疲勞試驗(yàn)與檢測。

優(yōu)選的，壓電振子是由彈性金屬基板和壓電陶瓷片用固化膠粘接而成，彈性金屬基板和壓電陶瓷片上分別引出電極連接電源，壓電陶瓷片采用雙陶瓷晶片粘接在彈性金屬基板上或采用單陶瓷晶片粘接在彈性金屬基板上。

優(yōu)選的，調(diào)整彈簧是為了對被測試件進(jìn)行初期加載而設(shè)置，其剛度遠(yuǎn)大于壓電振子的剛度，通過旋緊貫穿基座的緊固螺栓來實(shí)現(xiàn)對被測試件的靜加載。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的立體主視圖。

圖2是本實(shí)用新型的立體示意圖。

圖3(a)是本實(shí)用新型采用雙陶瓷晶片粘接在彈性金屬基板上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3(b)是本實(shí)用新型采用單陶瓷晶片粘接在彈性金屬基板上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-基座，2-預(yù)置載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)，3-壓電振子，21-移動(dòng)滑塊，22- 調(diào)整彈簧、23-下壓緊塊、24-上壓緊塊，25-緊固螺栓，31-彈性金屬基板，32-壓電陶瓷片，4-加載頭，5-被測試件，6-移動(dòng)夾塊，7-載荷傳感器，8- 定位座，9-減振橡膠。

具體實(shí)施方式

參照圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型的懸臂式壓電疲勞試驗(yàn)機(jī)是由基座 1、預(yù)置載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)2、壓電振子3、加載頭4、被測試件5、移動(dòng)夾塊6、載荷傳感器7、定位座8、減振橡膠9構(gòu)成。