多功能疲劳试验的制造方法
【专利摘要】多功能疲劳试验机。传统的疲劳试验机存在着结构复杂、制作成本高、功能单一等问题，而且大多数试验机考虑的是工件的整体破坏，通过人眼识别等去判断材料失效临界点，而表面形貌的破坏过程并没有被及时的捕捉，裂纹扩展程度没有被过多考虑。本实用新型其组成包括：机架（3），所述的机架安装有丝杠（4），所述的丝杠与加载杠杆（5）连接，所述的加载杠杆悬吊砝码（7）。所述的机架上安装有第一轴支撑（8），所述的第一轴支撑通过皮带传动装置（2）与高速电机（1）连接，所述的第一轴支撑为横向或竖直两种位置。本实用新型用于工件材料实际工况疲劳检测。
【专利说明】多功能疲劳试验机
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种多功能疲劳试验机。
[0003]【背景技术】:
[0004]长期以来国内外学者对疲劳试验机的研制颇为重视，从最开始比较流行的低速、低载荷的球接触疲劳试验机，到后来逐步出现高速、高载荷、交变载荷等产品，由于疲劳试验机的高强度、高可靠性、耐用度、准确性、通用性的要求，使得现有的试验机存在着结构复杂、制作成本高、功能单一等诸多问题，另外由于试件在疲劳测试过程中，大多数试验机考虑的是工件的整体破坏，多数是通过工件材料破坏引起的剧烈振动、人眼识别等去判断材料失效临界点，而表面形貌的破坏过程并没有被及时的捕捉，裂纹扩展程度没有被过多考虑。
[0005]实用新型内容:
[0006]本实用新型的目的是提供一种多功能疲劳试验机。
[0007]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0008]一种多功能疲劳试验机，其组成包括:机架，所述的机架安装有丝杠，所述的丝杠与加载杠杆连接，所述的加载杠杆悬吊砝码，所述的机架上安装有第一轴支撑，所述的第一轴支撑通过皮带传动装置与高速电机连接，所述的第一轴支撑为横向或者竖直位置。
[0009]所述的多功能疲劳试验机，所述的第一轴支撑通过传动轴与安全联轴器连接，所述的安全联轴器通过传动轴与第二级轴支撑连接，所述的第二级轴支撑通过传动轴与三爪卡盘连接，所述的第二级轴支撑通过紧固螺钉固定位置，所述的三爪卡盘安装有被测试件，所述的被测试件与声发射传感器连接，所述的加载杠杆装有加载滚件。
[0010]所述的多功能疲劳试验机，所述的第一轴支撑与安全联轴器连接处安装有计数器，所述的高速电机与变频器连接，所述的声发射传感器与声发射传感器波形采集装置连接，所述的加载杠杆上安装有加载滚件，所述的加载滚件安装有定位销。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1、本实用新型通过对高强度工件常用材料实际工况的模拟，简化调速装置，在机器支架等辅助结构设计过程中，考虑机架的工作时的模态，减小振动对测试准确度的影响。
[0013]、在整体结构设计中，实现圆柱试件轴向，径向的双向的测试，一台机器实现曲面与平面的接触疲劳寿命检测。
[0014]、在加载方式上，通过定位销调节加载滚件，实现滚动与滑动的两种加载方式，在疲劳破坏识别方面，在测控系统中应用无损检测技术，从而能更加及时准确的测得试件的不同损坏程度下的疲劳寿命。
[0015]【专利附图】
【附图说明】:
[0016]附图1是本实用新型的结构示意图。图中，高速电机1、皮带传动装置2、机架3、丝杠4、加载杠杆5、紧固螺钉6、$去码7。
[0017]附图2是附图1的局部结构示意图。图中，可拆卸第一轴支撑8、安全联轴器9、计数器10、可旋转第二级轴支撑11、三爪卡盘12、可更换加载滚件13、被测试件14、声发射传感器15、定位销16。
[0018]附图3是本实用新型的数据处理部分原理的结构示意图。
[0019]附图4是本实用新型的端面疲劳检测的结构示意图。
[0020]附图5是本实用新型的可换加载滚件的结构示意图。图中，可更换加载滚件13、被测试件14、定位销16。
[0021]附图6是附图5的左视结构示意图。图中，被测试件14、定位销16。
[0022]附图7是附图1的主视图。
[0023]附图8是附图1的左视图。
[0024]附图9是附图1的附视图。
[0025]附图10是附图4的主视图。
[0026]附图11是附图4的左视图。
[0027]附图12是附图4的俯视图。
[0028]【具体实施方式】:
[0029]实施例1:
[0030]一种多功能疲劳试验机，其组成包括:机架3，所述的机架安装有丝杠4，所述的丝杠与加载杠杆5连接，所述的加载杠杆悬吊砝码7，所述的机架上安装有可拆卸的第一轴支撑8，所述的可拆卸的第一轴支撑通过皮带传动装置2与高速电机I连接，所述的可拆卸的第一轴支撑可以调节横向、竖直两种位置。
[0031]实施例2:
[0032]根据实施例1所述的多功能疲劳试验机，所述的可拆卸的第一轴支撑通过传动轴与安全联轴器连接，所述的安全联轴器通过传动轴与可旋转的第二级轴支撑连接，所述的可旋转的第二级轴支撑11通过传动轴与三爪卡盘12连接，所述的可旋转的第二级轴支撑通过紧固螺钉6固定位置，所述的三爪卡盘安装有被测试件14，所述的被测试件与声发射传感器15连接，所述的加载杠杆装有可更换的加载滚件13。
[0033]实施例3:
[0034]根据实施例1或2所述的所述的多功能疲劳试验机，所述的可拆卸的第一轴支撑与安全联轴器连接处安装有计数器10，所述的高速电机与变频器连接，所述的声发射传感器与声发射传感器波形采集装置连接，所述的加载杠杆上安装有可更换的加载滚件13，所述的可更换的加载滚件上安装有圆销16。
[0035]实施例4:
[0036]根据实施例1或2或3所述的多功能疲劳试验机，所述的试件径向接触疲劳的寿命的时候，高速电机I通过带传动2带动第一级轴、进而带动安全联轴器9、第二级轴、三爪卡盘、使试件高速旋转，利用变频器调节转速，利用加载杆固定螺母将加载装置沿着丝杠4方向调节到一个合适位置，施加砝码。
[0037]计数器会记录在一定载荷下应力的循环次数；而声发射传感器将表面裂纹的变化通过高精度压电晶片转化成振动波，建立振动响应模型频率特性模型；在试件旋转过程中，显示器通过数据处理软件记录波动信号的变化与循环次数的关系。
[0038]设定不同的波信号振幅上限，以此作为工件疲劳损坏的判别标准。改变加载重量，改变转速，以得到不同载荷下的疲劳寿命；更换不同材料的试件，便可以得到不同材料恒载下的疲劳寿命对比。
[0039]实施例5:
[0040]根据实施例1或2或3或4所述的多功能疲劳试验机，当需要测量工件表面滚动接触疲劳寿命时，拨出定位销，加载滚件与工件滚动接触；数据处理系统会根据赫兹应力和杠杆原理计算施加载荷F与零件所受正应力的关系；当需要测量工件表面滑动接触疲劳寿命的时候，将加载滚件的定位销拧固，则加载滚件与被测试件滑动接触，数据处理系统会通过摩擦原理等公式换算砝码F与工件表面所受剪应力T之间的关系，将其与接触疲劳正应力同时考虑。
[0041]实施例6:
[0042]根据实施例1或2或3或4或5所述的多功能疲劳试验机，需要测量试件端面的疲劳寿命时，拆下第一轴支撑，将试件传动轴沿着第二级轴支撑旋转到竖直方向，用拧紧螺母固定第一级轴支撑于相应位置，将电动机安装到第二装卡位置，电动机转轴与加载丝杠方向垂直，利用皮带实现带轮的交错传动，试件轴向利用三爪卡盘进行轴向约束，利用丝杠调整加载杠杆与试件端面于合适位置，用紧固螺母固定，调节声发射传感器方位，可实现平面接触疲劳检测。
【权利要求】
1.一种多功能疲劳试验机，其组成包括:机架，其特征是:所述的机架安装有丝杠，所述的丝杠与加载杠杆连接，所述的加载杠杆悬吊砝码，所述的机架上安装有第一轴支撑，所述的第一轴支撑通过皮带传动装置与高速电机连接，所述的第一轴支撑为横向或者竖直位置。
2.根据权利要求1所述的多功能疲劳试验机，其特征是:所述的第一轴支撑通过传动轴与安全联轴器连接，所述的安全联轴器通过传动轴与第二级轴支撑连接，所述的第二级轴支撑通过传动轴与三爪卡盘连接，所述的第二级轴支撑通过紧固螺钉固定位置，所述的三爪卡盘安装有被测试件，所述的被测试件与声发射传感器连接，所述的加载杠杆装有加载滚件。
3.根据权利要求1或2所述的多功能疲劳试验机，其特征是:所述的第一轴支撑与安全联轴器连接处安装有计数器，所述的高速电机与变频器连接，所述的声发射传感器与声发射传感器波形采集装置连接，所述的加载杠杆上安装有加载滚件，所述的加载滚件安装有定位销。
【文档编号】G01N3/32GK203732381SQ201420053127
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】翟元盛, 任广旭, 岳彩旭, 孟悦, 马晶, 刘飞, 刘学 申请人:哈尔滨理工大学