[發明專利]一種模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202310025833.2
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN115931569A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 沈功田;劉然;張鵬飛;劉朔;喬帥
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王芳

1.一種模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：包括支撐架、升降機構、加載單元和檢測單元，所述支撐架上設置有所述升降機構，所述升降機構上鉸接有所述加載單元，所述加載單元上設置有所述檢測單元，所述檢測單元能檢測施力大小和壓桿的形變量，所述加載單元能夠設置若干個傳力單元。

2.根據權利要求1所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：所述加載單元包括液壓缸和所述傳力單元，所述傳力單元包括加載桿和安全帶，所述液壓缸的底座鉸接于所述升降機構、頂桿鉸接于所述加載桿上，所述頂桿與所述加載桿之間設置有所述加載單元，所述加載桿上設置有所述安全帶，所述安全帶用于綁定所述加載桿和所述壓桿。

3.根據權利要求2所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：所述安全帶的數量和設置位置能夠根據實驗模擬狀態進行調整，所述安全帶的材質包括滌綸、丙綸或者尼龍；所述加載桿為一橫桿或者一矩形框架。

4.根據權利要求2所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：所述檢測單元包括壓力傳感器和位移傳感器，所述壓力傳感器和所述位移傳感器分別與一控制單元通訊連接。

5.根據權利要求1所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：所述升降機構包括電機、絲杠、橫梁和導向桿，所述支撐架上對稱設置有滑軌，所述橫梁的兩端分別與所述滑軌相匹配，所述絲杠豎直貫穿所述橫梁的中心，所述導向桿豎直且對稱設置于所述橫梁的兩端，所述導向桿的兩端均固定于所述支撐架上，所述絲杠的下端與所述電機連接，所述橫梁的側面上鉸接有所述加載單元。

6.根據權利要求5所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于：所述滑軌的頂部設置有限位器或者行程開關。

7.一種模擬壓桿服役狀態的疲勞測試方法，基于權利要求1-6中任意一項所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試裝置，其特征在于，具體包括如下步驟：

a.將待測的壓桿及其鉸接座安裝于一平臺上，并按照預設測試方案，通過設定數量的安全帶將所述壓桿的設定位置與加載單元連接；

b.按照預設測試方案，調整升降機構至設定高度，以實現設定的力加載角度；

c.加載單元通過周期循環載荷加載模式，按照預設測試方案通過傳力單元對所述壓桿施加設定的載荷，并記錄加載過程中位移傳感器和壓力傳感器測得的數據；

d.加載單元施力包括均布載荷、偏重載荷和集中載荷三種加載模式，通過安全帶的增減以及位置依次變更實現三種加載模式，重復步驟a至步驟c，并記錄加載過程中位移傳感器和壓力傳感器測得的數據，即為所述壓桿的整體形變量；

e.根據位移傳感器和壓力傳感器的數據采集及記錄，通過控制單元得出所述壓桿的載荷-位移曲線。

8.根據權利要求7所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試方法，其特征在于：所述周期循環載荷加載模式為加載5s-保持120s-卸載25s為一個周期，每組測試實驗進行3000個周期或者直至所述壓桿斷裂。

9.根據權利要求7所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試方法，其特征在于：步驟b中的所述力加載角度包括90°、60°和120°，變換所述力加載角度，并記錄加載過程中位移傳感器和壓力傳感器測得的數據。

10.根據權利要求7所述的模擬壓桿服役狀態的疲勞測試方法，其特征在于：對待測的所述壓桿分組并分別編號，重復步驟a至步驟e，直至完成所有待測壓桿的疲勞測試。