一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备以及试验方法与流程

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备以及试验方法。

背景技术：

基于《gb5023.2-1997额定电压450/750v及以下聚氯乙烯绝缘电缆第2部分：试验方法》中对电缆弯曲试验的要求，试验设备也五花八门，各有不同。一款简单、高效、多功能的试验设备成为设计者的追求目标。

柔性材质试样，以电缆为例，其在生产过程中需要对电缆进行弯曲测试，以了解电缆的耐久性能。现有技术中，电缆等柔性材质试样的试验设备，具有测试参数单一的问题，只能对试样进行单一弯曲角度的测试，具有较大的使用局限性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备以及试验方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备，包括：固定底板(1)、固定卡槽(2)、电机组件(3)、法兰盘(4)、第一光电传感器(5-1)、第二光电传感器(5-2)、摆杆(6)、试样(7)、重锤(8)和控制器(9)；

所述电机组件(3)通过所述固定卡槽(2)固定安装于所述固定底板(1)的上面；所述电机组件(3)的输出轴水平设置；在所述电机组件(3)的输出轴的前部设置所述法兰盘(4)，并且，所述法兰盘(4)垂直设置，所述法兰盘(4)固定安装于所述固定底板(1)；在所述法兰盘(4)的表面，沿圆周开设多个传感器装配孔(4-1)；根据弯曲测试所需的摆动角度，所述第一光电传感器(5-1)和所述第二光电传感器(5-2)分别安装到对应的所述传感器装配孔(4-1)；在所述法兰盘(4)的中心开设通孔(4-2)；所述电机组件(3)的输出轴穿过所述通孔(4-2)而延伸到所述法兰盘(4)的外面；

所述摆杆(6)与所述电机组件(3)的输出轴垂直设置，并与所述法兰盘(4)的盘面平行，所述摆杆(6)的一端与所述电机组件(3)的输出轴固定连接，所述摆杆(6)的另一端指向所述法兰盘(4)的圆周，所述摆杆(6)在所述电机组件(3)的带动下，绕所述法兰盘(4)的中心转动；

所述试样(7)的一端固定于所述摆杆(6)的末端，所述试样(7)的另一端沿所述摆杆(6)的表面固定并向所述摆杆(6)的另一端延伸，当延伸到与所述电机组件(3)的输出轴同轴的位置时，所述试样(7)的另一端向下呈悬挂状态，在所述试样(7)的另一端固定所述重锤(8)，因此，悬挂所述重锤(8)的所述试样(7)的部分向下垂直，并与所述电机组件(3)的输出轴垂直正交；

所述试样(7)的一端与指示灯连接，所述试样(7)的另一端与电源连接；其中，所述指示灯固定于所述摆杆(6)上面，并与位于所述摆杆(6)的所述试样(7)的一端连接；所述电源设置于所述重锤(8)的附近，并与靠近所述重锤(8)的所述试样(7)的一端连接；

所述电机组件(3)、所述第一光电传感器(5-1)、所述第二光电传感器(5-2)和所述试样(7)均电性连接到所述控制器(9)。

优选的，所述法兰盘(4)的表面，开设多圈传感器装配孔(4-1)。

本发明还提供一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备的试验方法，包括以下步骤：

步骤1，根据被测试样的弯曲试验要求，确定测试摆动角度，并在法兰盘(4)表面调整第一光电传感器(5-1)和第二光电传感器(5-2)的位置，第一光电传感器(5-1)与法兰盘(4)中心的连线为l1；第二光电传感器(5-2)与法兰盘(4)中心的连线为l2，使线l1和线l2的夹角等于测试摆动角度；

步骤2，根据被测试样的规格，选择摆杆(6)；组装形成柔性材质试样的多功能耐久试验设备；

步骤3，控制器(9)的摆动记录次数归零，控制器预设置电机转速；初始时，使摆杆(6)指向第一光电传感器(5-1)；

然后，控制器控制电机组件(3)正向转动，电机组件(3)带动摆杆(6)以法兰盘(4)的中心为原点，使摆杆(6)的末端向靠近第二光电传感器(5-2)的方向转动；

当所述摆杆(6)的末端转动到第二光电传感器(5-2)的位置时，此时，控制器通过第二光电传感器(5-2)获得触发信号，然后，控制器控制电机组件(3)反向转动，使电机组件(3)带动摆杆(6)向靠近第一光电传感器(5-1)的方向转动；

当所述摆杆(6)的末端转动到第一光电传感器(5-1)的位置时，此时，控制器通过第一光电传感器(5-1)获得触发信号，然后，控制器控制电机组件(3)反向转动，如此不断循环，实现所述控制器(9)控制所述摆杆(6)在第一光电传感器(5-1)和第二光电传感器(5-2)往复摆动的效果；并且，所述控制器实时记录摆动次数；

步骤4，在所述控制器控制所述摆杆(6)摆动运动的过程中，对于被测试样，其与摆杆(6)固定的部分随着摆杆(6)共同动作，而处于垂直悬挂状态的部分，在重锤(8)的作用下保持不动，由此实现对被测试样不断弯折的效果；

当被测试样内部线芯断裂时，指示灯熄灭，控制器(9)控制电机组件(3)停止运动，并统计最终得到的摆动记录次数，该摆动记录次数即反映了被测试样的耐久性。

本发明提供的一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备以及试验方法具有以下优点：

本发明提供一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备，是一款简单、高效、多功能的多功能耐久试验设备，此设备结构简单、紧凑、易于安装、占用空间少，可以测试不同规格的柔性材质试样不同角度的弯曲试验。此工装也可用于试样的疲劳试验或可靠性试验指标验证。

附图说明

图1为本发明提供的一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备，是一款简单、高效、多功能的多功能耐久试验设备，此设备结构简单、紧凑、易于安装、占用空间少，可以测试不同规格的柔性材质试样不同角度的弯曲试验。此工装也可用于试样的疲劳试验或可靠性试验指标验证。

参考图1，柔性材质试样的多功能耐久试验设备包括：固定底板1、固定卡槽2、电机组件3、法兰盘4、第一光电传感器5-1、第二光电传感器5-2、摆杆6、试样7、重锤8和控制器9；

电机组件3通过固定卡槽2和螺钉固定安装于固定底板1的上面；实现电机组件3不可移动。

电机组件3的输出轴水平设置；在电机组件3的输出轴的前部设置法兰盘4，并且，法兰盘4垂直设置，利用螺钉将法兰盘4固定安装于固定底板1；在法兰盘4的表面，沿圆周开设多个传感器装配孔4-1；根据弯曲测试所需的摆动角度，第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2分别安装到对应的传感器装配孔4-1；当然，实际应用中，为适合对多种规格的试样进行不同弯曲度的测试，可以在法兰盘4的表面，开设多圈传感器装配孔4-1。

在法兰盘4的中心开设通孔4-2；电机组件3的输出轴穿过通孔4-2而延伸到法兰盘4的外面；

摆杆6与电机组件3的输出轴垂直设置，并与法兰盘4的盘面平行，摆杆6的一端与电机组件3的输出轴固定连接，摆杆6的另一端指向法兰盘4的圆周，摆杆6在电机组件3的带动下，绕法兰盘4的中心转动；

试样7的一端固定于摆杆6的末端，试样7的另一端沿摆杆6的表面固定并向摆杆6的另一端延伸，当延伸到与电机组件3的输出轴同轴的位置时，试样7的另一端向下呈悬挂状态，在试样7的另一端固定重锤8，因此，悬挂重锤8的试样7的部分向下垂直，并与电机组件3的输出轴垂直正交；从而实现试样7随着摆杆6一起摆动。

试样7的一端与指示灯连接，试样7的另一端与电源连接；其中，指示灯固定于摆杆6上面，并与位于摆杆6的试样7的一端连接；电源设置于重锤8的附近，并与靠近重锤8的试样7的一端连接；

电机组件3、第一光电传感器5-1、第二光电传感器5-2和试样7均电性连接到控制器9。

第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2的作用主要是给控制器9反馈摆杆6的位置，控制器9再根据反馈信息控制电机组件3中电机的转向。

测试柔性材质试样耐久试验时，先在控制器上规定电机转速、弯曲次数归零。调整传感器固定位置，根据不同的试样弯曲试验要求可调整弯曲角度。根据试样的规格选用不同的摆杆，实现此设备可以测试多种规格试样。

测试开始前，在试样的一端连接一个led灯，另一端接电源，实时监控试样内部线芯破损情况。若试样内部线芯断裂则led灯熄灭、电机停止工作、控制器停止计数且数据不会丢失。

具体的，本发明还提供一种基于柔性材质试样的多功能耐久试验设备的试验方法，包括以下步骤：

步骤1，根据被测试样的弯曲试验要求，确定测试摆动角度，并在法兰盘4表面调整第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2的位置，第一光电传感器5-1与法兰盘4中心的连线为l1；第二光电传感器5-2与法兰盘4中心的连线为l2，使线l1和线l2的夹角等于测试摆动角度；

步骤2，根据被测试样的规格，选择摆杆6；组装形成柔性材质试样的多功能耐久试验设备；

步骤3，控制器9的摆动记录次数归零，控制器预设置电机转速；初始时，使摆杆6指向第一光电传感器5-1；

然后，控制器控制电机组件3正向转动，电机组件3带动摆杆6以法兰盘4的中心为原点，使摆杆6的末端向靠近第二光电传感器5-2的方向转动；

当摆杆6的末端转动到第二光电传感器5-2的位置时，此时，控制器通过第二光电传感器5-2获得触发信号，然后，控制器控制电机组件3反向转动，使电机组件3带动摆杆6向靠近第一光电传感器5-1的方向转动；

当摆杆6的末端转动到第一光电传感器5-1的位置时，此时，控制器通过第一光电传感器5-1获得触发信号，然后，控制器控制电机组件3反向转动，如此不断循环，实现控制器9控制摆杆6在第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2往复摆动的效果；并且，控制器实时记录摆动次数；

步骤4，在控制器控制摆杆6摆动运动的过程中，对于被测试样，其与摆杆6固定的部分随着摆杆6共同动作，而处于垂直悬挂状态的部分，在重锤8的作用下保持不动，由此实现对被测试样不断弯折的效果；

当被测试样内部线芯断裂时，指示灯熄灭，控制器9控制电机组件3停止运动，并统计最终得到的摆动记录次数，该摆动记录次数即反映了被测试样的耐久性。

由此可见，本发明提供的一种柔性材质试样的多功能耐久试验设备以及试验方法具有以下优点：

当测试不同规格的柔性材质试样不同角度的弯曲试验时，只需要调节第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2在法兰盘4上的位置，从而使摆杆带动试样的一部分在第一光电传感器5-1和第二光电传感器5-2之间摆动，而试样的另一部分始终为垂直状态，由此实现对试样的弯曲试验。具有弯曲试验测试效率高的优点。由于可以测试不同规格的柔性材质试样不同角度的弯曲试验，适用范围广。本发明适用于测试各种柔性材质试样耐久试验和疲劳试验或可靠性试验指标验证。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。