金属丝材疲劳性能测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于材料性能测试技术领域，尤其涉及一种金属丝材疲劳性能测试装置，由底座、滑台、滑块、直线往复步进电机、传动带、固定螺钉、拨杆、拨轴、限位套管、夹持板、夹持轴、限位滑板、丝材、砝码、电机控制器构成。传动带由直线往复电机驱动从而做直线往复运动，被测丝材的两端分别由夹持轴和砝码连接或被测丝材的一端通过夹持板上的夹持轴固定，另一端和传动带连接固定拨轴或限位套管连接；在传动带的往复运动带动下，被测丝材受到往复弯曲，直至断裂。本装置提供的测试弯曲角度大，行程长，可以负载测试，并可以按照控制程序设定动作距离，自动记录弯曲次数和时间。可根据不同直径金属丝材选用不同直径的夹持轴或拨轴，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料性能测试
，尤其涉及一种金属丝材疲劳性能测试装置。
技术介绍
材料内部显微组织和缺陷对各种金属丝材的疲劳寿命有较大的影响。比如，形状记忆合金是一种特殊功能材料，具有优异的超弹性能、记忆性能和阻尼性能，由于还具有优异的疲劳性能、生物相容性能和耐腐蚀性能，以及良好的综合力学性能，因此，被广泛用于航空航天、舰船、医疗和石油化工等行业。钛镍形状记忆合金丝材通常在时效状态使用，由于在时效状态下，在合金基体内存在微小的析出相结构。这些析出相对合金的疲劳寿命有较大的影响。金属丝材的弯曲疲劳寿命受试验条件，如弯曲角度的影响较大。因此，各种金属丝材制品的疲劳寿命测试对金属丝材产品的使用具有重要的指导意义。通常测试金属丝材疲劳寿命是在拉伸机上测试丝材轴向往复拉伸疲劳寿命。以钛镍形状记忆合金丝材为例，在通电加热和载荷作用下测试丝材轴向往复拉伸疲劳寿命。一般情况下，通过反复弯曲的方法，测试记忆合金丝材的超弹性能或记忆性能，很少用于测试疲劳寿命。而且，反复弯曲的次数较少，往往通过手动的方式完成。一般最多反复不到百次，通常不要求记忆合金丝材断裂。弯曲疲劳断裂测试时通常不给包括记忆合金等金属丝材加应力载荷。本专利技术金属丝材疲劳性能测试装置是通过电机控制器控制直线往复电机往复运动，来自动完成多达上万次的金属丝材弯曲疲劳测试，直至金属丝材断裂。疲劳测试到金属丝材断裂时，电机控制器会自动记录反复运动的次数和时间，并可以精确控制往复运动的距离。在测试弯曲疲劳断裂寿命时，可以根据实际使用条件给金属丝材加载载荷，测试一定应力条件下弯曲疲劳寿命。
技术实现思路
为了实现金属丝材围绕一定直径尺寸的轴反复弯曲多达上万次，并能同时加载一定载荷、自动完成弯曲疲劳断裂寿命测试功能，本专利技术提出一种金属丝材疲劳性能测试装置,包括:底座1、滑台2、滑块3、直线往复步进电机4、传动带5、固定螺钉6、拨杆7a、拨轴7b、夹持板9、夹持轴10、被测丝材12、砝码13、电机控制器14；其中，底座1上垂直树立滑台2，滑台2上装有能上下滑动的滑块3，直线往复步进电机4安装于滑台2的顶端，电机控制器14安装在直线往复步进电机4上，直线往复步进电机4通过传动带5与滑台2相连，通过固定螺钉6将拨杆7a水平固定在滑块3上，拨轴7b与拨杆7a相连；底座1的两侧各立有一个夹持板9，每个夹持板9上安装有两个夹持轴10，两个夹持轴10的外圆边相切；夹持轴10与拨轴7b轴向平行，且他们的中心横截面均处于同一竖直平面；被测丝材12首先穿过一个夹持板9上两个夹持轴10外圆边相切处，然后绕过拨轴7b的外圆上边，再穿过另一个夹持板9上两个夹持轴10外圆边相切处，被测丝材12两端各与一个砝码13相连，砝码13保持自然下垂，使得被测丝材12绷紧。所述装置工作方式是：给直线往复步进电机4通电，在电机控制器14设定的程序控制下，直线往复步进电机4通过传动带5带动滑块2上的拨轴7b作上下往复运动，拨轴7b上的被测丝材12中间部分受到往复弯曲，直到断裂，通过记录直线往复步进电机4往复次数、拨轴7b直径、被测丝材12参数以及砝码13重量得到被测丝材疲劳寿命性能测试数据。一种金属丝材疲劳性能测试装置,包括:底座1、滑台2、滑块3、直线往复步进电机4、传动带5、固定螺钉6、拨杆7a、限位套管8、夹持板9、夹持轴10、限位滑板11、被测丝材12、电机控制器14；其中，底座1上垂直树立滑台2，滑台2上装有能上下滑动的滑块3，直线往复步进电机4安装于滑台2的顶端，电机控制器14安装在直线往复步进电机4上，直线往复步进电机4通过传动带5与滑台2相连，通过固定螺钉6将拨杆7a水平固定在滑块3上，限位套管8与拨杆7a相连；底座1的一侧立有一个夹持板9，夹持板9上安装有两个夹持轴10，两个夹持轴10的外圆边相切；夹持轴10与限位套管8轴向平行，且他们的中心横截面均处于同一竖直平面；底座1上立有一个限位滑板11，与夹持板9平行，限位滑板11上开有圆弧形滑道，限位套管8穿过圆弧形滑道，随着滑块3的上下运动，限位套管8能同时在拨杆7a的水平滑道以及限位滑板11的圆弧形滑道能自由滑动；被测丝材12一端固定在一个夹持板9上两个夹持轴10外圆边相切处，另一端固定在限位套管8上。所述装置工作方式是：给直线往复步进电机4通电，在电机控制器14设定的程序控制下，直线往复步进电机4通过传动带5带动滑块2上的拨杆7a作上下往复运动，限位套管8同时在拨杆7a的水平滑道以及限位滑板11的圆弧形滑道上往复滑动；夹持轴10上的被测丝材12受到往复弯曲，直到断裂，通过记录直线往复步进电机4往复次数、夹持轴10直径、被测丝材12参数得到被测丝材疲劳寿命性能测试数据。所述拨轴7b的直径范围在0.39mm～99mm之间。所述夹持轴10的直径范围在0.39mm～99mm之间。所述被测丝材12包括钛镍形状记忆金属丝材。所述电机控制器14能同时检测直线往复步进电机4往复运动次数、负载、速度、运动时间，通过检测负载变化来自动判断被测丝材12是否断裂，能人工输入拨轴7b直径、夹持轴10直径、被测丝材12参数、砝码13重量，并能将以上数据记录后通过外部设备导出、整理、显示。本专利技术的有益效果在于：本金属丝材疲劳性能测试装置可以完成多达上万次的弯曲疲劳测试；测试弯曲角度大；可以按照控制程序设定动作距离；可以自动记录弯曲次数和时间；根据不同直径金属丝材选用不同直径的夹持轴或拨轴，适用范围广；可通过采用在丝材一端连接砝码施加应力的方法，实现加速疲劳测试。附图说明图1a是金属丝材疲劳性能测试装置实施例1主视图。图1b是金属丝材疲劳性能测试装置实施例1侧视图。图2a是金属丝材疲劳性能测试装置实施例2主视图。图2b是金属丝材疲劳性能测试装置实施例2剖视图。其中,1－底座；2－滑台；3－滑块；4－直线往复步进电机；5－传动带；6－固定螺钉；7a－拨杆；7b—拨轴；8－限位套管；9－夹持板；10－夹持轴；11－限位滑板；12－被测丝材；13－砝码；14－电机控制器。具体实施方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。实施例1一种金属丝材疲劳性能测试装置，如图1a～1b所示，包括:底座1、滑台2、滑块3、直线往复步进电机4、传动带5、固定螺钉6、拨杆7a、拨轴7b、夹持板9、夹持轴10、被测丝材12、砝码13、电机控制器14；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属丝材疲劳性能测试装置，其特征在于，包括:底座(1)、滑台(2)、滑块(3)、直线往复步进电机(4)、传动带(5)、固定螺钉(6)、拨杆(7a)、拨轴(7b)、夹持板(9)、夹持轴(10)、被测丝材(12)、砝码(13)、电机控制器(14)；其中，底座(1)上垂直树立滑台(2)，滑台(2)上装有能上下滑动的滑块(3)，直线往复步进电机(4)安装于滑台(2)的顶端，电机控制器(14)安装在直线往复步进电机(4)上，直线往复步进电机(4)通过传动带(5)与滑台(2)相连，通过固定螺钉(6)将拨杆(7a)水平固定在滑块(3)上，拨轴(7b)与拨杆(7a)相连；底座(1)的两侧各立有一个夹持板(9)，每个夹持板(9)上安装有两个夹持轴(10)，两个夹持轴(10)的外圆边相切；夹持轴(10)与拨轴(7b)轴向平行，且他们的中心横截面均处于同一竖直平面；被测丝材(12)首先穿过一个夹持板(9)上两个夹持轴(10)外圆边相切处，然后绕过拨轴(7b)的外圆上边，再穿过另一个夹持板(9)上两个夹持轴(10)外圆边相切处，被测丝材(12)两端各与一个砝码(13)相连，砝码(13)保持自然下垂，使得被测丝材(12)绷紧。...

【技术特征摘要】
1.一种金属丝材疲劳性能测试装置，其特征在于，包括:底座(1)、滑台(2)、
滑块(3)、直线往复步进电机(4)、传动带(5)、固定螺钉(6)、拨杆(7a)、拨轴(7b)、
夹持板(9)、夹持轴(10)、被测丝材(12)、砝码(13)、电机控制器(14)；
其中，底座(1)上垂直树立滑台(2)，滑台(2)上装有能上下滑动的滑块(3)，直
线往复步进电机(4)安装于滑台(2)的顶端，电机控制器(14)安装在直线往复步进
电机(4)上，直线往复步进电机(4)通过传动带(5)与滑台(2)相连，通过固定螺钉(6)
将拨杆(7a)水平固定在滑块(3)上，拨轴(7b)与拨杆(7a)相连；
底座(1)的两侧各立有一个夹持板(9)，每个夹持板(9)上安装有两个夹持轴
(10)，两个夹持轴(10)的外圆边相切；夹持轴(10)与拨轴(7b)轴向平行，且他们的
中心横截面均处于同一竖直平面；
被测丝材(12)首先穿过一个夹持板(9)上两个夹持轴(10)外圆边相切处，然后
绕过拨轴(7b)的外圆上边，再穿过另一个夹持板(9)上两个夹持轴(10)外圆边相切
处，被测丝材(12)两端各与一个砝码(13)相连，砝码(13)保持自然下垂，使得被
测丝材(12)绷紧。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置工作方式是：给直线
往复步进电机(4)通电，在电机控制器(14)设定的程序控制下，直线往复步进电机
(4(通过传动带(5)带动滑块(2)上的拨轴(7b)作上下往复运动，拨轴(7b)上的被测丝
材(12)中间部分受到往复弯曲，直到断裂，通过记录直线往复步进电机(4)往复次
数、拨轴(7b)直径、被测丝材(12)参数以及砝码(13)重量得到被测丝材疲劳寿命
性能测试数据。
3.一种金属丝材疲劳性能测试装置，其特征在于，包括:底座(1)、滑台(2)、
滑块(3)、直线往复步进电机(4)、传动带(5)、固定螺钉(6)、拨杆(7a)、限位套管(8)、

\t夹持板(9)、夹持轴(10)、限位滑板(11)、被测丝材(12)、电机控制器(14)；
其中，底座(1)上垂直树立滑台(2)，滑台(2)上装有能上下滑动的滑块(3)，直
线往复步进电机(4)安装于滑台(2)的顶端，电机控制器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁志山，王江波，王胜难，吝德智，崔跃，李君涛，尚再艳，缪卫东，朱明，
申请(专利权)人：有研亿金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11