[發明專利]一種徑向沖擊工況下鋼絲的微動疲勞試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201910275581.2
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109900566B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 王大剛;朱輝龍;張俊;高文麗;張德坤;張春雷;譚佃龍;邱從懷
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N3/317
• 分類號: G01N3/317;G01N3/02;G01L5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種徑向沖擊工況下鋼絲的微動疲勞裝置的試驗方法，包括采用微動疲勞裝置，微動疲勞裝置包括試驗臺（16）、軸向鋼絲（14），在所述軸向鋼絲（14）的兩頭分別設有鋼絲張緊拉伸裝置，軸向鋼絲（14）的中部位置處設有徑向接觸裝置、沖擊裝置和彈簧復位裝置；

所述的鋼絲張緊拉伸裝置包括依次連接的液壓缸（1）、拉力傳感器（2）和鋼絲夾具（3），所述的拉力傳感器（2）一端連接在液壓缸（1）的活塞螺紋桿上，另一端與鋼絲夾具（3）相連；所述軸向鋼絲（14）的端頭嵌裝在鋼絲夾具（3）上，鋼絲夾具（3）經蓋板通過螺釘夾緊，保證軸向鋼絲（14）在受到軸向拉力時不發生滑移；

所述的徑向接觸裝置包括支座導軌（6）、對稱布置在支座導軌（6）上的鋼絲固定夾具（4）、夾具支座（5）和導軌滑塊（9）；鋼絲固定夾具（4）和導軌滑塊（9）通過夾具支座（5）的定位孔裝配在一起；鋼絲固定夾具（4）中部對稱嵌裝有與軸向鋼絲（14）相接觸的接觸鋼絲（17），上下兩端通過螺釘進行夾緊固定；所述的鋼絲固定夾具（4）為類梯形結構塊和正方形板通過螺釘連接而成，類梯形上平面開有便于鋼絲嵌入固定的圓形凹槽，凹槽末端設有連接固定板上的通孔；

所述的沖擊裝置包括提供沖擊力的沖擊電動缸（12）、連接在沖擊電動缸（12）活塞螺紋桿上的拉壓傳感器（11），拉壓傳感器（11）的另一端以螺紋連接的方式連接沖頭（13），沖頭（13）中心位置正對鋼絲接觸位置；沖擊裝置前側設有固定在實驗臺（16）上的位移傳感器（15），測量位置正對夾具支座（5）中心位置；

所述的彈簧復位裝置包括彈簧固定塊（7）和彈簧（8），彈簧固定塊（7）用螺絲固定在支座導軌（6）上，彈簧（8）配合在導軌滑塊（9）和彈簧固定塊（7）之間；調節導軌滑塊（9）與彈簧固定塊（7）之間的距離，能控制軸向鋼絲（14）兩側受的接觸力； 所述彈簧固定塊（7）處的支座導軌（6）上表面刻有等間距刻度，有利于裝配時控制支座導軌（6）兩側導軌滑塊（9）和彈簧固定塊（7）之間的距離；其特征在于：

試驗方法包括以下步驟：

a.試驗時，將軸向鋼絲（14）裝配在鋼絲張緊拉伸裝置上，通過控制器控制液壓缸（1），對軸向鋼絲（14）施加預定的初始拉力；

b.將接觸鋼絲（17）固定在鋼絲固定夾具（4）上，調整導軌滑塊（9）和彈簧固定塊（7）之間的距離；

c.對拉力傳感器（2）、拉壓傳感器（11）和位移傳感器（15）進行調零；

d.通過計算機控制沖擊電動缸（12），對軸向鋼絲（14）進行沖擊；改變沖擊電動缸（12）的沖擊速度，采集不同傳感器的輸出信號，并記錄于計算機上，獲取不同沖擊速度下，軸向鋼絲（14）受到的徑向沖擊力，徑向沖擊位移和軸向拉力；

e.改變沖擊電動缸（12）的位置，調整徑向接觸裝置的位置，使得沖擊裝置的沖頭中心位置正對軸向鋼絲（14）和接觸鋼絲（17）的接觸位置；

f.重復步驟a至e，采集不同傳感器的輸出信號，并記錄于計算機上；

g.將獲得的所有數據進行對比、分析、計算，對軸向鋼絲（14）在同一沖擊位置受到不同沖擊速度和不同沖擊位置在同一沖擊速度下的受力情況，為軸向鋼絲（14）的疲勞強度和疲勞壽命提供依據。