一种工程力学的耐疲劳实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种工程力学的耐疲劳实验装置，包括盘体，盘体中部设有凸轮，凸轮与电机轴连接，凸轮的凸脊上设有T型滑槽，T型滑槽上滑动连接有多个滑块，每个滑块分别与一弹簧耐疲劳实验连接机构连接；每个弹簧耐疲劳实验连接机构包括活动连接体和长度可调的固定连接体；固定连接体与活动连接体之间连接有被测试弹簧，活动连接体还与相应的滑块连接。每个固定连接体的中部对应连接有一拉压传感器，拉压传感器经微处理器与工控机信号连接。本发明专利技术能够做到同时对多个弹簧以及多种规格系列的弹簧同时进行疲劳试验，大大提高了弹簧疲劳试验测试效率，还能够实时反馈检测弹簧的试验受力情况及实现整个测试过程的自动化运转。

A fatigue test device for engineering mechanics

【技术实现步骤摘要】
一种工程力学的耐疲劳实验装置
本专利技术涉及机械零部件耐疲劳实验领域，特别涉及一种工程力学的耐疲劳实验装置。
技术介绍
弹簧在工程力学中具有举足轻重的作用，它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；弹簧工作时，受到的力是频繁变化的，在交变应力的作用下，虽然所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳，即使弹簧未断裂，但由于长时间的受力作用也会使弹簧的伸缩不能完全的复位，对于一些工作不能完成，导致设备出现故障，所以需要对不同批次的弹簧要进行疲劳试验。弹簧疲劳测试机是一种用于评价弹簧使用寿命的测试设备，现有的弹簧疲劳试验设备，在检测方法上种类繁多，如通过直线往复式压缩弹簧，频率比较低，试验时间耗时长，难以实现快速检测弹簧使用寿命的目的；此外，现有的弹簧使用寿命的测试设备也难以做到同时对多个弹簧以及多种规格系列的弹簧同时进行疲劳试验，因此大大降低了弹簧疲劳试验测试效率；此外，一般的弹簧使用寿命测试设备也难以实时反馈检测弹簧的试验受力情况及实现整个测试过程的自动化运转。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种工程力学的耐疲劳实验装置。本专利技术的技术方案是：一种工程力学的耐疲劳实验装置，包括底板，所述底板上固定有盘体，其中盘体的盘面竖直设置；所述盘体的中部设有凸轮，凸轮的轴线垂直于盘面并通过盘面的中心点；所述凸轮与电机的输出轴轴连接，电机通过电机开关与电源模块电连接；所述凸轮的凸脊上开设有绕凸轮周向的T型滑槽，所述T型滑槽上滑动连接有多个与其相匹配的滑块，每个滑块分别与一个设于盘体盘面内的弹簧耐疲劳实验连接机构对应连接；每个弹簧耐疲劳实验连接机构包括位于盘体盘面上同一径向方向上的活动连接体和固定连接体，同时盘体盘面上还设有使活动连接体沿该径向移动的导向槽，所述活动连接体通过导向块与导向槽滑动连接，其中活动连接体与导向块的一端固定连接，导向块的另一端与导向槽滑动连接；固定连接体与活动连接体二者相对的两个端头之间连接有一根被测试弹簧，固定连接体的另一个端头固定于盘体上，活动连接体的另一个端头与相应的滑块相连接。上述每个固定连接体的中部对应连接有一用于测量拉力和压力的拉压传感器，所述拉压传感器与微处理器信号连接，所述微处理器与工控机信号连接；所述拉压传感器用于实时检测其所在的固定连接体所连接的被测试弹簧受到的拉力和压力，并将受力信号值发送给所述微处理器，微处理器将所接收到的所述受力信号值发送给所述工控机，工控机将所接收到的每根被测试弹簧所对应的受力信号值进行统计和处理，通过图表的形式将受力时间-受力值曲线显示在工控机显示屏上。上述拉压传感器与数据采集模块电连接，数据采集模块与微处理器信号连接，拉压传感器通过数据采集模块将受力信号值发送给所述微处理器；所述数据采集模块用于在设定的时间间隔内对所述拉压传感器所检测到的拉力和压力进行连续采集，并将所述受力信号值实时发送给所述微处理器。上述固定连接体是可调节长度的伸缩杆，以适应不同长度规格的被测试弹簧进行测试。上述电机通过电机减速器与所述凸轮轴连接。上述活动连接体和固定连接体上均设有扣钩，所述被测试弹簧通过所述扣钩连接于活动连接体和固定连接体之间。上述盘体盘面内设有4-15个所述弹簧耐疲劳实验连接机构。上述电机通过电机支架固定于所述底板上；所述盘体通过盘体固定座固定于所述底板上。上述微处理器是型号为OMRONCP1E-N20DR-D的PLC控制器或MSP430单片机。本专利技术的有益效果：本专利技术实施例中，提供了一种工程力学的耐疲劳实验装置，克服了传统的弹簧耐疲劳实验设备通过直线往复式压缩弹簧，频率比较低，试验时间耗时长，难以实现快速检测弹簧使用寿命的缺陷，且能够做到同时对多个弹簧以及多种规格系列的弹簧同时进行疲劳试验，大大提高了弹簧疲劳试验测试效率；本专利技术还能够实时反馈检测弹簧的试验受力情况及实现整个测试过程的自动化运转。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术盘体的盘面内相关结构示意图；图3为本专利技术的电系统连接框图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。参见图1-图3，本专利技术实施例提供了一种工程力学的耐疲劳实验装置，包括底板1，所述底板1上固定有盘体2，其中盘体2的盘面竖直设置，盘面与底板1表面相垂直；所述盘体2的中部设有凸轮3，凸轮3的轴线垂直于盘面并通过盘面的中心点；所述凸轮3与电机12的输出轴轴连接，电机12通过电机开关16与设于底板1上的电源模块15电连接；所述凸轮3的凸脊上开设有绕凸轮3周向的T型滑槽11，所述T型滑槽11上滑动连接有多个与其相匹配的滑块5，每个滑块5分别与一个设于盘体2盘面内的弹簧耐疲劳实验连接机构对应连接；每个弹簧耐疲劳实验连接机构包括位于盘体2盘面上同一径向方向上的活动连接体4和固定连接体7，同时盘体2盘面上还设有使活动连接体4沿该径向移动的导向槽10，所述活动连接体4通过导向块9与导向槽10滑动连接，其中活动连接体4与导向块9的一端固定连接，导向块9的另一端与导向槽10滑动连接；固定连接体7与活动连接体4二者相对的两个端头之间连接有一根被测试弹簧6，固定连接体7的另一个端头固定于盘体2上，活动连接体4的另一个端头与相应的滑块5相连接。进一步地，参见图1和图3，其中每个固定连接体7的中部对应连接有一用于测量拉力和压力的拉压传感器8，所述拉压传感器8与微处理器14信号连接，所述微处理器14与工控机信号连接；所述拉压传感器8用于实时检测其所在的固定连接体7所连接的被测试弹簧6受到的拉力和压力，并将受力信号值发送给所述微处理器14，微处理器14将所接收到的所述受力信号值发送给所述工控机，工控机将所接收到的每根被测试弹簧6所对应的受力信号值进行统计和处理，通过图表的形式将受力时间-受力值曲线显示在工控机显示屏13上，参见图1，工控机显示屏上所显示的横轴代表受力时间轴，纵轴代表受力值，受力值曲线上下波动，其中在横轴以上的部分代表被测试弹簧受到的拉力值部分，在横轴以下的部分代表被测试弹簧受到的压力值部分，当然拉、压力值方向的显示也可以反向设置。进一步地，所述拉压传感器8与数据采集模块电连接，数据采集模块与微处理器14信号连接，拉压传感器8通过数据采集模块将受力信号值发送给所述微处理器14；所述数据采集模块用于在设定的时间间隔内对所述拉压传感器8所检测到的拉力和压力进行连续采集，并将所述受力信号值实时发送给所述微处理器14。进一步地，所述固定连接体7是可调节长度的伸缩杆，以适应不同长度规格的被测试弹簧6进行测试。由于各个固定连接体7的长度均可调节并被固定，因此在一个耐疲劳实验装置上可以同时测量多个不同长度规格的被测试弹簧6。进一步地，所述电机12通过电机减速器与所述凸轮3轴连接。进一步地，所述活动连接体4和固定连接体7上均设有扣钩，所述被测试弹簧6通过所述扣钩连接于活动连接体4和固定连接体7之间。进一步地，所述盘体2盘面内设有4-15个所述弹簧耐疲劳实验连接机构。图2中为了视图简洁明了，只画出了4个弹簧耐疲劳实验连接机构，其余的弹簧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工程力学的耐疲劳实验装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上固定有盘体(2)，其中盘体(2)的盘面竖直设置；所述盘体(2)的中部设有凸轮(3)，凸轮(3)的轴线垂直于盘面并通过盘面的中心点；所述凸轮(3)与电机(12)的输出轴轴连接，电机(12)通过电机开关(16)与电源模块(15)电连接；所述凸轮(3)的凸脊上开设有绕凸轮(3)周向的T型滑槽(11)，所述T型滑槽(11)上滑动连接有多个与其相匹配的滑块(5)，每个滑块(5)分别与一个设于盘体(2)盘面内的弹簧耐疲劳实验连接机构对应连接；每个弹簧耐疲劳实验连接机构包括位于盘体(2)盘面上同一径向方向上的活动连接体(4)和固定连接体(7)，同时盘体(2)盘面上还设有使活动连接体(4)沿该径向移动的导向槽(10)，所述活动连接体(4)通过导向块(9)与导向槽(10)滑动连接，其中活动连接体(4)与导向块(9)的一端固定连接，导向块(9)的另一端与导向槽(10)滑动连接；固定连接体(7)与活动连接体(4)二者相对的两个端头之间连接有一根被测试弹簧(6)，固定连接体(7)的另一个端头固定于盘体(2)上，活动连接体(4)的另一个端头与相应的滑块(5)相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种工程力学的耐疲劳实验装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上固定有盘体(2)，其中盘体(2)的盘面竖直设置；所述盘体(2)的中部设有凸轮(3)，凸轮(3)的轴线垂直于盘面并通过盘面的中心点；所述凸轮(3)与电机(12)的输出轴轴连接，电机(12)通过电机开关(16)与电源模块(15)电连接；所述凸轮(3)的凸脊上开设有绕凸轮(3)周向的T型滑槽(11)，所述T型滑槽(11)上滑动连接有多个与其相匹配的滑块(5)，每个滑块(5)分别与一个设于盘体(2)盘面内的弹簧耐疲劳实验连接机构对应连接；每个弹簧耐疲劳实验连接机构包括位于盘体(2)盘面上同一径向方向上的活动连接体(4)和固定连接体(7)，同时盘体(2)盘面上还设有使活动连接体(4)沿该径向移动的导向槽(10)，所述活动连接体(4)通过导向块(9)与导向槽(10)滑动连接，其中活动连接体(4)与导向块(9)的一端固定连接，导向块(9)的另一端与导向槽(10)滑动连接；固定连接体(7)与活动连接体(4)二者相对的两个端头之间连接有一根被测试弹簧(6)，固定连接体(7)的另一个端头固定于盘体(2)上，活动连接体(4)的另一个端头与相应的滑块(5)相连接。2.如权利要求1所述的一种工程力学的耐疲劳实验装置，其特征在于，每个固定连接体(7)的中部对应连接有一用于测量拉力和压力的拉压传感器(8)，所述拉压传感器(8)与微处理器(14)信号连接，所述微处理器(14)与工控机信号连接；所述拉压传感器(8)用于实时检测其所在的固定连接体(7)所连接的被测试弹簧(6)受到的拉力和压力，并将受力信号值发送给所述微处理器(14)，微处理器(14)将所接收到的所述受力信号值发送给所...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏洪，张雷，黄模佳，兰志文，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36