一种弹簧寿命测试机及其测试方法与流程

本发明涉及弹簧力学性能测试机装置，要用于各种弹簧的寿命测试，弹簧测试机能够模拟测试各种弹簧真实运行工况下的疲劳强度。。

背景技术：

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状，亦作“弹簧”。一般用弹簧钢制成，弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹等等。

随着现代化产业的高度发展，现有机场使用弹簧的频率也越来越高，使得弹簧在使用时的寿命成为安全使用弹簧的一大难题，弹簧是靠弹性操作来完成功能的元件，在实际运用中，弹簧运用很广泛，任何设备都有弹簧的使用。弹簧的疲劳失效是影响弹簧使用寿命的重要因素。

而在现有的弹簧寿命测试机中，主要测试以常温为主，使用驱动机构或者驱动机构配合凸轮结构对多个弹簧实现往复动作，来达到寿命试验的目的，在实际运行中，由于温度，压力的变化，常温下检测的疲劳寿命数据是不可靠的，这对弹簧的使用存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

发明目的：提供一种弹簧寿命测试机，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种弹簧寿命测试机，包括：

驱动控制组件，包括电机、设置在电机侧部的减速模组，以及设置在所述电机上方的电机调速器和控制装置；

移动计数组件，包括与所述减速模组传动连接的往复机构，设置在所述往复机构一侧的移动机构，以及设置在所述往复机构另外一侧的计数器；

环境模拟组件，包括设置在所述移动机构上方的第四固定架，设置在所述第四固定架侧部的加热器和设置在第四固定架端部的温度传感器，以及套接所述加热器的冷却装置。

在进一步的实施例中，所述减速模组包括与所述电机同轴转动的输入轴，套接所述输入轴的大齿轮，与所述大齿轮啮合的小齿轮，插接所述小齿轮的连接轴；以及设置在所述连接轴侧部的往复机构。

在进一步的实施例中，所述往复机构包括与所述连接轴同轴转动的转杆，套接所述转杆的异型轮，设置在所述异型轮侧面的凹槽，卡设在所述凹槽侧部的夹杆，与所述夹杆固定连接的第二固定架和第一固定架，插接所述第二固定架和第一固定架的拉杆，设置在所述拉杆端部且与所述转杆转动连接的第三固定架和第七固定架。

在进一步的实施例中，所述第七固定架的侧部设有连接块，所述连接块的上方设有计数器；所述计数器为光敏感应器。

在进一步的实施例中，所述移动机构包括与第三固定架固定连接的第五固定架，设置在所述第五固定架上方的固定块，设置在所述固定块上方的底座，设置在所述底座上方的两组导杆，套接所述导杆的承载座，设置在所述两组导杆端部的转动机构，设置在所述转动机构侧部的转动轮，与所述转动轮传动连接的转动轮，设置在所述转动轮侧部的连接件，以及设置在所述连接件侧部的移动电机；所述承载座与第四固定架固定连接。

在进一步的实施例中，所述转动机构包括设置在所述两组导杆之间的丝杆，与所述丝杆同轴转动的第一齿轴，与所述第一齿轴啮合的一级齿轮，插接所述一级齿轮的传动轴。

在进一步的实施例中，所述加热器包括与所述第四固定架固定连接的固定座，插接所述固定座的多组加热管，以及设置在多组加热管之间的多组电组件。

在进一步的实施例中，所述冷却装置包括设置在所述第四固定架侧部的集液管道，与所述集液管道固定连接的散热细管。

在进一步的实施例中，：所述电机调速器的侧部设有调节按钮，所述第三固定架的侧部设有第六固定架。

一种弹簧寿命测试机的测试方法，包括：

s1：当需要检测弹簧使用寿命时，将弹簧卡接在加热器与冷区装置之间的预定间隙中，弹簧两端分别与第六固定架和第四固定架卡接；

s2：根据需求启动加热器或冷却装置进而模拟弹簧的工作环境，达到对弹簧的加热或降温，加热器设定固定的温度，加热器加热到设定的温度后，温度传感器反馈给加热器，加热器自动断开，当低于设定温度时，加热器启动，从而保持温度始终保持在设定的温度，冷却装置设定固定温度，冷却至预定温度后由温度传感器反馈给冷却装置，冷却装置自动断开，当温度高于设定温度时，冷却装置启动，从而保证模拟工作环境的真实；

s3：通过移动机构调节第四固定架与第六固定架之间距离，实现不同型号弹簧的检测，以及设定初始弹簧预紧力；

s4：由转动电机带动减速模组在带动往复机构带动弹簧进行往复拉伸运动，当弹簧的疲劳寿命到了极限，出现断裂的时候，弹簧状态反馈至控制装置，进而控制电机停止转动；

s5：此时计数器感应不到拉杆的实现遮挡，将停止计数，此时计数器显示的数值即为此弹簧的真实拉伸次数，即为弹簧的真实疲劳寿命。

有益效果：本发明公开了一种弹簧寿命测试机，设计加热器和冷却装置，可以模拟高温、低温中弹簧的工作环境，最大程度上的还原弹簧工作场景，进而测试弹簧的使用寿命，使得检测结果更加精确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明移动机构示意图。

图3是本发明加热器示意图。

图4是本发明冷却装置示意图。

图5是本发明转动机构示意图。

附图标记为：转动电机1、调节按钮2、电机调速器3、大齿轮4、小齿轮5、连接块6、计数器7、第一固定架8、第二固定架9、拉杆10、第三固定架11、弹簧12、第四固定架13、移动机构14、移动电机1401、连接件1402、转动轮1403、皮带1404、传动轮1405、固定块1406、丝杆1407、底座1408、转动机构1409、第一齿轴1409a、一级齿轮1409b、传动轴1409c、承载座1410、导杆1411、第五固定架15、转杆16、夹杆17、凹槽18、异型轮19、加热器20、固定座2001、加热管2002、电阻件2003、输入轴21、连接轴22、第六固定架23、冷却装置24、集液管道2401、散热细管2402、控制装置25、第七固定架26。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

经过申请人的研究分析，出现这一问题（弹簧的实际使用寿命与商家销售时的使用寿命不相符）的原因在于，现有销售时的使用寿命数据往往是在常温下进行检查，而环境因素对弹簧的使用寿命影响尤为重要，尤其是在温度较低的情况下，当弹簧在南、北极工作时由于温度较低，弹簧使用金属材质制成，使得弹簧较为脆弱，使用寿命也与常规检测的数据不符，而本发明，设计加热器、冷却装置，最大程度上的还原弹簧的工作场景，进而模拟弹簧的工作，使得检测出的数据更加贴切实际，减少相对误差。

一种弹簧寿命测试机，包括：转动电机1、调节按钮2、电机调速器3、大齿轮4、小齿轮5、连接块6、计数器7、第一固定架8、第二固定架9、拉杆10、第三固定架11、弹簧12、第四固定架13、移动机构14、移动电机1401、连接件1402、转动轮1403、皮带1404、传动轮1405、固定块1406、丝杆1407、底座1408、转动机构1409、第一齿轴1409a、一级齿轮1409b、传动轴1409c、承载座1410、导杆1411、第五固定架15、转杆16、夹杆17、凹槽18、异型轮19、加热器20、固定座2001、加热管2002、电阻件2003、输入轴21、连接轴22、第六固定架23、冷却装置24、集液管道2401、散热细管2402、控制装置25、第七固定架26、温度传感器27。

其中，所述转动电机1的上方设有电机调速器3，所述电机调速器3的侧部设有调节按钮2，设计电机调速器3用以调节电机的转速，进而调整转动电机1转速，控制往复机构的运动频率，所述转动电机1的侧部设有减速模组，所述减速模组包括与所述电机同轴转动的输入轴21，套接所述输入轴21的大齿轮4，与所述大齿轮4啮合的小齿轮5，插接所述小齿轮5的连接轴22；以及设置在所述连接轴22侧部的往复机构。设计减速模组增加扭矩力，防止不同型号的弹簧12的拉力不同，出现转动电机1的动力不足的情况，所述减速模组的侧部设有往复机构，所述往复机构包括与所述连接轴22同轴转动的转杆16，套接所述转杆16的异型轮19，设置在所述异型轮19侧面的凹槽18，卡设在所述凹槽18侧部的夹杆17，与所述夹杆17固定连接的第二固定架9和第一固定架8，插接所述第二固定架9和第一固定架8的拉杆10，设置在所述拉杆10端部且与所述转杆16转动连接的第三固定架11和第七固定架26，异型轮19的设计让所述拉杆10的往复摆动频率更加稳定，且在异型轮19的侧部开有凹槽18，设计夹杆17，所述夹杆17的端部与所述凹槽18适配，所述第七固定架26的侧部设有连接块6，所述连接块6的上方设有计数器7，所述计数器7为光敏感应器，当拉杆10向后移动，遮挡计数器7时，计数器7将计数，采用光照感应进行计数，使得计数与之常规计数器7的准确性更佳。

所述第三固定架11的侧部设有移动机构14，所述移动机构14包括与第三固定架11固定连接的第五固定架15，设置在所述第五固定架15上方的固定块1406，设置在所述固定块1406上方的底座1408，设置在所述底座1408上方的两组导杆1411，套接所述导杆1411的承载座1410，设置在所述两组导杆1411端部的转动机构1409，设置在所述转动机构1409侧部的转动轮1403，与所述转动轮1403传动连接的转动轮1403，设置在所述转动轮1403侧部的连接件1402，以及设置在所述连接件1402侧部的移动电机1401；所述承载座1410与第四固定架13固定连接，设计移动机构14带动第四固定架13，使得弹簧12寿命测试机可以检测不同型号的弹簧12，所述转动机构1409包括设置在所述两组导杆1411之间的丝杆1407，与所述丝杆1407同轴转动的第一齿轴1409a，与所述第一齿轴1409a啮合的一级齿轮1409b，插接所述一级齿轮1409b的传动轴1409c，设计丝杆1407使得，在弹簧12寿命测试机工作时，只要移动电机1401不进行工作，承载座1410将不会变换位置，所述设置在承载座1410上方的第四固定架13也不会移动。

所述第四固定架13的侧部设有加热器20，所述加热器20包括与所述第四固定架13固定连接的固定座2001，插接所述固定座2001的多组加热管2002，以及设置在多组加热管2002之间的多组电组件，通过电阻件2003的作用，使得加热管2002进行加热，进而完成加热的效果，所述冷却装置24包括设置在所述第四固定架13侧部的集液管道2401，与所述集液管道2401固定连接的散热细管2402，所述集液管道2401的内部贯通制冷剂，通过制冷剂进行对弹簧12的降温，进行模拟环境，所述第四固定架13的端部设有温度传感器27，所诉温度传感器27与加热器20和冷却装置24电性连接，实时监控弹簧12的温度，所述电机的上方设有控制装置25，所述第六固定架23的侧部设有压力传感器（图中未视），当弹簧12达到弹簧12的疲劳寿命到了极限，出现断裂的时候，压力传感器感应压力，将信息，所述控制装置25与压力传感器感电性连接，当弹簧12断裂时，压力传感器感应不到压力，控制装置25将控制转动电机1停止转动。

工作原理说明：当需要检测弹簧12使用寿命时，将弹簧12卡接在加热器20与冷区装置之间的预定间隙中，弹簧12两端分别与第六固定架23和第四固定架13卡接，根据需求启动加热器20或冷却装置24进而模拟弹簧12的工作环境，达到对弹簧12的加热或降温，加热器20设定固定的温度，通过点组件阻断电流，加热管2002形成加热，加热器20加热到设定的温度后，温度传感器27反馈给加热器20，加热器20自动断开，当低于设定温度时，加热器20启动，从而保持温度始终保持在设定的温度，冷却装置24设定固定温度，由集液管道2401内部的制冷剂，进行制冷，当弹簧12冷却至预定温度后由温度传感器27反馈给冷却装置24，冷却装置24自动断开，当温度高于设定温度时，冷却装置24启动，从而保证模拟工作环境的真实，通过移动机构14，使得移动电机1401带动转动轮1403进行转动，进而带动皮带1404进行转动，进而带动传动轮1405进行转动，进而带动传动轴1409c进行转动，进而带动套接传动轴1409c的一级齿轮1409b进行转动，进而带动第一齿轴1409a进行转动，进而带动丝杆1407进行转动，进而带动承载座1410沿导杆1411进行一定，进而带动调节第四固定架13与第六固定架23之间距离，实现不同型号弹簧12的检测，以及设定初始弹簧12预紧力，由转动电机1带动减速模组在带动往复机构带动弹簧12进行往复拉伸运动，当弹簧12的疲劳寿命到了极限，出现断裂的时候，弹簧12状态通过压力传感器反馈至控制装置25，进而由控制装置25控制电机停止转动，此时计数器7感应不到拉杆10的实现遮挡，将停止计数，此时计数器7显示的数值即为此弹簧12的真实拉伸次数，即为弹簧12的真实疲劳寿命。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。