[發(fā)明專利]一種一機(jī)六件的等應(yīng)力三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010371282.1
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111442999B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)慶光;馮梓軒
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 長春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發(fā)明涉及一種一機(jī)六件的等應(yīng)力三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，由壓板裝置部分、加載荷裝置部分、三爪卡盤部分、試件部分、試驗(yàn)機(jī)機(jī)架部分組成。其中壓板裝置部分及三爪卡盤部分固定在試驗(yàn)機(jī)機(jī)架部分上；試件部分由三爪卡盤部分夾持固定；加載荷裝置部分與壓板裝置部分通過導(dǎo)軌連接，二者能進(jìn)行相對運(yùn)動。本發(fā)明利用力傳感器單獨(dú)檢測施加在每個試件上的載荷，并通過控制器控制外加載荷到達(dá)預(yù)定值后卸載，使施加在試件上的載荷不超過許用值，保證試件發(fā)生等應(yīng)力彎曲變形。同時依據(jù)套筒內(nèi)的滾珠避免壓桿旋轉(zhuǎn)對試件造成磨損。因此本發(fā)明可供六個試件同時進(jìn)行等應(yīng)力彎曲疲勞壽命的檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種一機(jī)六件的等應(yīng)力三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，用于金屬彎曲疲勞壽命的定量檢測。

本發(fā)明使一次試驗(yàn)可以同時檢測六個試件，可以替換傳統(tǒng)的一機(jī)一件疲勞試驗(yàn)機(jī)。

本發(fā)明適用于高鐵列車高速轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的彎曲疲勞壽命檢測，以驗(yàn)證該種材料的性能是否符合要求。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)分為三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)和四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)：其中三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的工作原理為對試件兩點(diǎn)進(jìn)行固定，一點(diǎn)施加載荷，使試件發(fā)生純彎曲變形，并因此進(jìn)行彎曲疲勞壽命的定量檢測；四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的工作原理為對試件兩點(diǎn)進(jìn)行固定，兩點(diǎn)施加載荷，此時試件為懸臂梁結(jié)構(gòu)模型。

傳統(tǒng)的彎曲疲勞試驗(yàn)的加載荷方法分為等應(yīng)力加載和等應(yīng)變加載兩種加載荷方法：等應(yīng)力加載即控制施加的載荷為固定值，試件的應(yīng)變值并不固定；等應(yīng)變加載即保持試件的應(yīng)變?yōu)槎ㄖ担看问┘拥妮d荷大小并不固定。

傳統(tǒng)的彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)為一機(jī)一件式疲勞試驗(yàn)機(jī)，即每次只能對一個試件進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn)。

本發(fā)明選用了力傳感器來精確控制試驗(yàn)過程中加載的載荷大小，以確保每次試驗(yàn)的應(yīng)力相等。

本發(fā)明的力傳感器(18)與控制器相連，控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的實(shí)時顯示、反饋與控制。當(dāng)壓力機(jī)施加的載荷大小超過許用值時，轉(zhuǎn)柱(16)上的電機(jī)會控制轉(zhuǎn)柱(16)旋轉(zhuǎn)并相對動板(8)向上運(yùn)動，使壓桿(19)離開試件(26)，從而撤去施加在試件(26)上的載荷。

中國專利：一種鐵路聲屏障疲勞試驗(yàn)機(jī)，申請公布號：CN109883679A，公開了一種拉壓循環(huán)疲勞試驗(yàn)的疲勞試驗(yàn)機(jī)，用于鐵路聲屏障試件的拉壓疲勞試驗(yàn)。該疲勞試驗(yàn)機(jī)為傳統(tǒng)的一機(jī)一件式疲勞試驗(yàn)機(jī)。

高鐵轉(zhuǎn)向架是動車組的最重要的組成部分，其質(zhì)量與性能直接關(guān)系到列車運(yùn)行過程中的安全性。隨著列車速度的不斷提高，轉(zhuǎn)向架的性能要求也越來越嚴(yán)格，因此高鐵轉(zhuǎn)向架選用的材料性能一定要符合要求。工業(yè)上常用疲勞試驗(yàn)機(jī)來檢測轉(zhuǎn)向架材料的彎曲疲勞壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可同時供六個試件進(jìn)行彎曲試驗(yàn)的疲勞試驗(yàn)機(jī)。

本發(fā)明設(shè)計了一種一機(jī)六件的等應(yīng)力三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)。其解決的技術(shù)問題是：

(1)使試件發(fā)生等應(yīng)力彎曲變形，并保證對試件施加的載荷大小固定。

(2)使試件的彎曲方式為三點(diǎn)彎曲：兩點(diǎn)夾持固定；一點(diǎn)施加載荷。并對試件的彎曲疲勞壽命進(jìn)行定量的檢測。

(3)當(dāng)對某一試件撤去外加載荷時，不影響其他的試件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。

(4)利用力傳感器(18)和控制器來檢測并記錄試驗(yàn)過程中施加在試件上的載荷的大小。

(5)六個試件中有一個試件施加的載荷達(dá)到預(yù)定值時，利用控制器來控制與該試件相對應(yīng)的轉(zhuǎn)柱(16)轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)柱(16)與動板(8)間配合的螺紋使整個加載裝置豎直向上運(yùn)動，從而撤去外加載荷，保證施加在每一根試件上的最大載荷為預(yù)先設(shè)定好的固定值。