一种橡胶元件垂向疲劳试验机制造技术

本发明专利技术公开了一种橡胶元件垂向疲劳试验机，其包括变频电机、传动机构、偏心轴组件、加载机构、升降工作台、监测系统和控制系统。本发明专利技术采用偏心轴组件改变橡胶元件疲劳试验的振幅，采用变频电机改变疲劳试验的工作频率，采用升降工作台调整预加载荷，采用力传感器、位移传感器和相机监测被测对象的疲劳状况，可满足不同规格被测橡胶元件的疲劳试验要求，具有结构简单自动化程度高等特点，可用于各种橡胶元件的单向疲劳试验。元件的单向疲劳试验。元件的单向疲劳试验。

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶元件垂向疲劳试验机


[0001]本专利技术涉及疲劳试验领域，特别涉及一种橡胶元件垂向疲劳试验机。

技术介绍

[0002]橡胶元件广泛应用于交通车辆中，以减少车辆的振动和噪音，其具有重量轻、性能稳定等优点。为了获取橡胶元件的使用寿命，需要对其进行疲劳试验。对于橡胶元件的疲劳试验一般通过疲劳试验机进行，在对其进行垂向疲劳试验时，为模拟不同工况下橡胶元件所受载情况，要求疲劳试验机的加载频率、加载振幅和试件的预加载荷可调整，且应具备记录试验过程中相关数据和工件失效处置的功能。
[0003]目前关于橡胶元件疲劳试验机的专利技术报道较少，而围绕其他弹性元件疲劳试验机，前人提出了一些设计方案，专利201710526292.6公开了一种液压式弹簧疲劳试验机，该专利技术采用液压缸对工件施加循环载荷，其是通过电磁阀改变活塞杆的工作方向，通过限位开关调节工作行程，进而实现对工件的垂向循环加载，具有可施加载荷大的优点，但也存在体积大、维护成本高等缺点。专利201410355484.1公开了一种弹簧疲劳试验机，该专利技术通过电机驱动，采用曲柄摇杆机构实现对工件的垂向循环加载，且加载行程可以调节，但是曲柄摇杆机构可能存在死点影响机器正常工作。
[0004]上述技术方案中,实现对工件循环加载的方式存在一定问题；尽管其实现对试验参数要求进行调节，但其调节方式不够便捷和精确。另外，上述技术方案没有试验数据记录装置和工件失效处置装置，而人工记录数据和判断失效情况存在准确性和时效性不足的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种橡胶元件垂向疲劳试验机。其通过变频电机驱动实现疲劳试验的频率调节，采用偏心轴组件实现对橡胶元件循环加载；采用工作行程调整机构调节疲劳试验的振幅；采用升降工作台实现对橡胶元件预加载荷的调节，使试验参数调节达到自动化、精准化；采用监测系统实时监测橡胶元件状态，并能实时获取相关试验数据。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种橡胶元件垂向疲劳试验机，包括机架、变频电机、传动机构、偏心轴组件、加载机构、升降工作台、监测系统和控制系统，其特征在于：传动机构安装在机架上部后方，其输入端通过皮带与变频电机连接，其输出端与偏心轴组件连接；所述偏心轴组件包括传动轴和工作行程调整机构，其传动轴由轴承座支承，由变频电机通过传动机构驱动旋转；所述工作行程调整机构固定在传动轴端部，包括旋转圆盘、调整轴座和轴承，其旋转圆盘与传动轴的端部连接，其调整轴座安装在旋转圆盘上，其轴承安装在调整轴座轴端，调整轴座在旋转圆盘上的位置可以作径向调整，改变调整轴座的偏心距离，可调整加载机构的工作行程，从而改变疲劳试验振幅；所述加载机构与导向筒滑动连接，其一端设置有U形孔，另一端通过
橡胶元件上部连接件与被测橡胶元件连接，U形孔与调整轴座上的轴承配合，偏心轴组件旋转时调整轴座带动加载机构直线往复运动，实现对被测橡胶元件的循环加载；升降工作台包括丝杆升降机、底座、电机和工作台，其底座固定在机架前端，其丝杆升降机固定在机架下部，其电机驱动丝杆升降机支撑工作台升降，调节工作台上的不同被测橡胶元件的高度，以控制预加载荷大小；
[0008]所述监测系统包括转速传感器、位移传感器、相机和力传感器；所述转速传感器位于传动轴侧向，用于测量加载频率；所述位移传感器位于底座上，用于测量工作台工作高度；所述力传感器位于工作台上，用于监测被测橡胶元件载荷；所述相机固定在机架上，正对被测橡胶元件，用于采集试验过程中不同时刻的被测橡胶元件图像；
[0009]所述控制系统基于位移传感器的数据，控制工作台的升降高度；基于力传感器的数据，控制预加载荷的大小，并判断被测橡胶元件是否受载正常；并根据相机实时采集的图像信息，监测工件上疲劳裂纹的产生与扩展情况，判断工件是否损坏；当被测橡胶元件达到要求的疲劳试验次数，或者在试验过程中受载异常或损坏，控制系统控制机器停止运行，并提示或报警。
[0010]作为优选，旋转圆盘上平行设有滑槽，调整轴座与该滑槽配合，在调整轴座位置调整之后，调整轴座通过螺钉锁紧在旋转圆盘上。
[0011]作为优选，所述加载机构包括压轴和橡胶元件上部连接件；压轴上部设置有与轴承配合的U形孔；压轴与导向筒通过花键连接实现对压轴的定位和导向；压轴下部设置有多个定位孔，将橡胶元件上部连接件固定在不同位置的定位孔上，可改变加载机构总长，满足不同被测元件的高度要求。
[0012]作为优选，所述工作台包括台板、导向柱和导筒；在台板上表面设置有T形槽，用于固定被测橡胶元件或被测橡胶元件的下部连接件；导向柱固定在台板底部，并与安装在底座上的导筒滑动连接。
[0013]作为优选，所述控制系统包括控制器、控制开关和显示屏；控制器用于控制变频电机和电机；显示屏用于显示试验数据；控制开关用于控制试验启停。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]本专利技术通过变频电机驱动工作行程调整机构，并与加载机构的U形孔配合，可实现对橡胶元件的循环载荷施加，该机构不存在死点位置；本专利技术的升降工作台可对橡胶元件进行压缩预紧，控制预加载荷的大小；本专利技术的监测系统可监测试验过程中试件受载大小、受载频率和外形变化等数据；本专利技术所采用的控制系统，能根据被测橡胶元件的疲劳试验次数、及在试验过程中出现受载异常或疲劳损坏时自动停机，解决了在上百万次疲劳试验过程中人力监控成本高的问题。
附图说明
[0016]附图1是本专利技术的整体外观轴测图意图；
[0017]附图2是本专利技术的结构示意图；
[0018]附图3是本专利技术的正视图；
[0019]附图4是本专利技术的工作行程调整机构结构图；
[0020]附图5是本专利技术的工作行程调整机构正面剖视图；
[0021]附图6是本专利技术的升降工作台剖视图；
[0022]附图7是本专利技术的控制关系方框示意图；
[0023]上图中：1、机架，11、导向筒，2、变频电机，3、传动机构，31、轴承座，4、偏心轴组件，41、传动轴，42、工作行程调整机构，421、旋转圆盘，422、调整轴座，423、轴承，5、加载机构，51、压轴，511、U形孔，512、定位孔，52、橡胶元件上部连接件，6、被测橡胶元件，7、升降工作台，71、丝杆升降机，72、底座，73、电机，74、工作台，741、台板，742、导向柱，743、导筒，8、监测系统，81、转速传感器，82、位移传感器，83、相机，84、力传感器，9、控制系统，91、控制器，92、控制开关，93、显示屏。
具体实施方式
[0024]体现本专利技术特征与优点的典型具体实施方式将在以下的说明中结合附图进行详细叙述。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]如图1至图6所示，一种橡胶元件垂向疲劳试验机，包括机架1、变频电机2、传动机构3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种橡胶元件垂向疲劳试验机，包括机架(1)、变频电机(2)、传动机构(3)、偏心轴组件(4)、加载机构(5)、升降工作台(7)、监测系统(8)和控制系统(9)，其特征在于：传动机构(3)安装在机架(1)上部后方，其输入端通过皮带与变频电机(2)连接，其输出端与偏心轴组件(4)连接；所述偏心轴组件(4)包括传动轴(41)和工作行程调整机构(42)，其传动轴(41)由轴承座(31)支承，由变频电机(2)通过传动机构(3)驱动旋转；所述工作行程调整机构(42)固定在传动轴(41)端部，包括旋转圆盘(421)、调整轴座(422)和轴承(423)，其旋转圆盘(421)与传动轴(41)的端部连接，其调整轴座(422)安装在旋转圆盘(421)上，其轴承(423)安装在调整轴座(422)轴端，调整轴座(422)在旋转圆盘(421)上的位置可以作径向调整，改变调整轴座(422)的偏心距离，可调整加载机构(5)的工作行程，从而改变疲劳试验振幅；所述加载机构(5)与导向筒(11)滑动连接，其一端设置有U形孔(511)，另一端通过橡胶元件上部连接件(52)与被测橡胶元件(6)连接，U形孔(511)与调整轴座(422)上的轴承(423)配合，偏心轴组件(4)旋转时调整轴座(422)带动加载机构(5)直线往复运动，实现对被测橡胶元件(6)的循环加载；升降工作台(7)包括丝杆升降机(71)、底座(72)、电机(73)和工作台(74)，其底座(72)固定在机架(1)前端，其丝杆升降机(71)固定在机架(1)下部，其电机(73)驱动丝杆升降机(71)支撑工作台(74)升降，调节工作台(74)上的不同被测橡胶元件(6)的高度，以控制预加载荷大小；所述监测系统(8)包括转速传感器(81)、位移传感器(82)、相机(83)和力传感器(84)；所述转速传感器(81)位于传动轴(41)侧向，用于测量加载频率；所述位移传感器(82)位于底座(72)上，用于测量工作台(74)工作高度；所述力传感器(84)位于工作台(74)上，用于监测被测橡胶元件(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马秋成，王雨腾，卢安舸，欧阳睿，彭禹奇，崔浩，颜振坤，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：