一种适用于受拉试件的疲劳试验机及其方法

摘要

本发明公开了一种适用于受拉试件的疲劳试验机，该疲劳试验机主要用于机械零部件的拉伸试验和拉伸疲劳试验。试验机包括疲劳施力机构、预紧力机构、矫直滚轮机构、试验固定架、辅助机构和控制系统。疲劳试验机的动力系统包括疲劳施力机构和预紧力机构，动力系统输出的拉力通过矫直滚轮机构改变方向后，传递到受拉试件上。疲劳试验机的疲劳施力机构、预紧力机构、矫直滚轮机构和辅助机构设在试验固定架上。本发明采用混合的气动和电动作为疲劳试验机的动力系统，并且能够掌握包括最大平均位移、最小平均位移、峰值位移、最大平均拉力、最小平均拉力、最小疲劳拉力、频率、累计试验次数和累计试验时间等众多参数，为受拉试件的优化设计提供依据。

主权项

一种适用于受拉试件的疲劳试验机，其特征在于包括疲劳施力机构(1)、预紧力机构(2)、矫直滚轮机构(3)、试验固定架(4)、辅助机构(5)和控制系统(6)；疲劳施力机构(1)包括支座(11)、气动肌腱(12)、连接器(13)、后支撑架(14)、前支撑架(15)、钢丝绳(16)、限位块(17)、滑块(18)、导轨(19)和滑动支撑板(110)，其中：支座(11)固定在滑动支撑板(110)上，气动肌腱(12)的后端与支座(11)连接，气动肌腱(12)的前端与连接器(13)连接，连接器(13)与后支撑架(14)连接，后支撑架(14)与控制系统(6)的拉力传感器(63)的后端连接，前支撑架(15)与拉力传感器(63)的前端连接，前支撑架(15)与钢丝绳(16)连接，气动肌腱(12)的中心、拉力传感器(63)的中心和钢丝绳(16)保持在同一条直线上，滑动支撑板(110)上设有一条导轨(19)，导轨(19)的两端设有限位块(17)，导轨(19)上设有两个滑块(18)，前支撑架(15)和后支撑架(16)分别与滑块(18)连接，滑动支撑板(110)的下表面依次固定两个滑块(18)，两个滑块(18)与固定在支撑矩管(59)上的导轨(19)配合；预紧力机构(2)包括电机(21)、电机支撑架(22)、内齿轮组(23)、丝杆前支撑座(24)、丝杆(25)、丝螺(26)和丝杆后支撑座(27)，其中：电机(21)固定在电机支撑架(22)上，电机(21)与内齿轮组(23)连接，内齿轮组(23)与丝杆(25)连接，丝杆(25)安装在丝杆前支撑座(24)和丝杆后支撑座(27)上，丝螺(26)固定在滑动支撑板(110)的下表面，丝杆前支撑座(24)、丝杆后支撑座(27)和电机支撑架(22)依次固定在辅助机构(5)的固定支撑板(57)上；辅助机构(5)包括定滑轮(51)、吊绳(52)、配重板(53)、竖直T型槽平板(54)、T形槽试件安装板(55)、滑动安装板(56)、固定支撑板(57)、横向T型槽平板(58)和支撑矩管(59)，其中：吊绳(52)的一端连接T形槽试件安装板(55)，另一端连接配重板(53)，吊绳(52)绕在定滑轮(51)上，竖直T型槽平板(54)固定在试验固定架(4)上，滑动安装板(56)在竖直T型槽平板(54)上，滑动安装板(56)能够在竖直T型槽平板(54)上滑动或者固定，矫直滚轮机构(3)固定在固定支撑板(57)上，固定支撑板(57)能够在横向T型槽平板(58)上左右滑动或者固定；控制系统(6)包括位移传感器(61)、温度传感器(62)、拉力传感器(63)、数据采集卡(64)、工控机(65)和显示器(66)；其中：位移传感器(61)安装在受拉试件上，温度传感器(62)固定在气动肌腱(12)的出气口附近，位移传感器(61)、温度传感器(62)和拉力传感器(63)通过 电缆与数据采集卡(64)连接，数据采集卡(64)和显示器(66)通过电缆与工控机(65)连接。