本发明专利技术公开了一种机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，包括底座、样品夹持单元、机械应变驱动单元、机械预紧单元和信号检测单元。样品夹持单元包括第一夹持单元和第二夹持单元，机械应变驱动单元用于平移第一夹持单元，机械预紧单元用于平移第二夹持单元。信号检测单元包括力传感器和位移传感器。力传感器用于监测被测样品受到的拉力，位移传感器用于监测第一夹持单元与第二夹持单元的距离。相比于现有技术，本发明专利技术的机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置便于提高加载频率以及调节被测样品的应变。被测样品的应变。被测样品的应变。
【技术实现步骤摘要】
机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置
[0001]本专利技术涉及精密仪器
，特别是涉及一种机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置。
技术介绍
[0002]工程结构部件在交变载荷的动态加载过程发生疲劳断裂时，其断裂应力小于材料的抗拉强度，甚至处于材料的弹性阶段。在其破坏时并无明显的塑性变形，呈现脆性突然断裂，难以检测和预防，是一种极其危险的失效形式。因此，疲劳试验机的开发对研究材料的疲劳断裂现象有这重要意义。
[0003]传统的通过电机实现驱动加载的疲劳测试装置，大多数存在传动转向过程，需要承受转向过程的机械惯性和冲击，所以其加载频率很难提高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，以便于提高加载频率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术公开了一种机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，包括：
[0007]底座，所述底座用于承载和定位；
[0008]样品夹持单元，所述样品夹持单元包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述第一夹持单元用于夹持被测样品的第一端，所述第二夹持单元用于夹持被测样品的第二端；
[0009]用于平移所述第一夹持单元的机械应变驱动单元，所述机械应变驱动单元包括导向梁、偏心轴支撑梁、偏心轴、连杆、轴承和偏心轴驱动组件；所述导向梁和所述偏心轴支撑梁固定于所述底座上；所述导向梁上设有用于对所述第一夹持单元进行导向的直线滑槽；所述偏心轴的非偏心轴段转动安装于所述偏心轴支撑梁上；所述连杆的第一端与所述偏心轴的偏心轴段通过所述轴承转动相连，所述连杆的第二端与所述第一夹持单元转动相连；
[0010]用于平移所述第二夹持单元的机械预紧单元，所述机械预紧单元用于牵引所述第二夹持单元向远离所述第一夹持单元的方向移动；
[0011]信号检测单元，所述信号检测单元包括力传感器和位移传感器；所述力传感器用于监测所述被测样品受到的拉力；所述位移传感器用于监测所述第一夹持单元与所述第二夹持单元的距离。
[0012]优选地，所述偏心轴驱动组件包括固定框架、疲劳驱动电机、传动锥齿轮；所述固定框架固定于所述底座上，所述疲劳驱动电机固定于所述固定框架上；所述传动锥齿轮包括两个，一个所述传动锥齿轮固定于所述疲劳驱动电机的输出轴上，另一个所述传动锥齿轮固定于所述偏心轴的非偏心轴段，两个所述传动锥齿轮啮合。
[0013]优选地，所述偏心轴包括轴体和偏心轴套，所述偏心轴套固定于所述轴体上，所述偏心轴套所在位置即所述偏心轴的偏心轴段，所述轴承安装于所述偏心轴套上。
[0014]优选地，所述机械预紧单元包括平移块、丝杠和丝杠驱动组件；所述平移块与所述第二夹持单元固定相连；所述丝杠转动安装于所述底座上，所述丝杠与所述平移块螺纹连接；所述丝杠驱动组件固定于所述底座上，所述丝杠驱动组件用于驱动所述丝杠旋转。
[0015]优选地，所述丝杠驱动组件包括传动蜗轮蜗杆、蜗杆固定轴和预紧电机；所述传动蜗轮蜗杆包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与所述丝杠同轴固定，所述蜗杆与所述蜗杆固定轴同轴固定，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；所述蜗杆固定轴转动安装于所述底座上，所述预紧电机固定于所述底座上，所述蜗杆固定轴与所述预紧电机的输出轴传动相连。
[0016]优选地，所述丝杠包括两个，两个所述丝杠分别位于所述样品夹持单元的两侧，所述平移块同时与两个所述丝杠螺纹连接；所述蜗杆固定轴通过两个传动蜗轮蜗杆分别与两个所述丝杠传动相连。
[0017]优选地，所述机械应变驱动单元位于所述第一夹持单元远离所述第二夹持单元的一侧；所述机械预紧单元位于所述第二夹持单元远离所述第一夹持单元的一侧。
[0018]优选地，所述位移传感器为光栅位移传感器，所述光栅位移传感器包括读数头和光栅尺，所述读数头固定于所述第一夹持单元上，所述光栅尺固定于所述第二夹持单元上；或，所述读数头固定于所述第二夹持单元上，所述光栅尺固定于所述第一夹持单元上。
[0019]优选地，所述第一夹持单元包括第一上夹块、第一下夹块、第一夹紧螺钉和第一压紧片；所述第一上夹块与所述第一下夹块通过所述第一夹紧螺钉固定相连，所述第一下夹块的上表面设有第一凹槽，所述第一压紧片设置于所述第一凹槽内，所述第一上夹块和所述第一压紧片用于夹住所述被测样品的第一端；
[0020]所述第二夹持单元包括第二上夹块、第二下夹块、第二夹紧螺钉和第二压紧片；所述第二上夹块与所述第二下夹块通过所述第二夹紧螺钉固定相连，所述第二下夹块的上表面设有第二凹槽，所述第二压紧片设置于所述第二凹槽内，所述第二上夹块和所述第二压紧片用于夹住所述被测样品的第二端。
[0021]优选地，所述第二下夹块远离所述第一下夹块的一侧固定有螺杆，所述螺杆穿过所述平移块和所述力传感器，所述螺杆与固定螺母螺纹连接，所述固定螺母将所述力传感器压在所述平移块上，所述力传感器为压力传感器。
[0022]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0023]在第一夹持单元往复运动时，偏心轴的旋转方向不变，即偏心轴驱动组件的驱动电机不必改变转动方向，因而不会承受因转动方向改变带来的冲击，便于在加载过程中提高加载频率。
[0024]本专利技术的优选方案中，偏心轴通过偏心轴套实现偏心。这样，通过对偏心轴套进行替换，可以调节偏心距，从而调节被测样品的应变。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置的示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置的俯视图；
[0028]图3为光栅位移传感器的位置示意图；
[0029]图4为第二夹持单元的示意图；
[0030]图5为偏心轴套与轴承的位置关系图；
[0031]图6为机械应变驱动单元的原理图；
[0032]附图标记说明：1
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轴体；2
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偏心轴套滚动组件；3
‑
第二下夹块；4
‑
固定螺母；5
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力传感器；6
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位移传感器；7
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读数头；8
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疲劳驱动电机；9
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传动锥齿轮；10
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固定框架；11
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连杆；12
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导向梁；13
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偏心轴支撑梁；14
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轴承；15
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销钉；16
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螺钉；17
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第一上夹块；18
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第一下夹块；19
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，其特征在于，包括：底座，所述底座用于承载和定位；样品夹持单元，所述样品夹持单元包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述第一夹持单元用于夹持被测样品的第一端，所述第二夹持单元用于夹持被测样品的第二端；用于平移所述第一夹持单元的机械应变驱动单元，所述机械应变驱动单元包括导向梁、偏心轴支撑梁、偏心轴、连杆、轴承和偏心轴驱动组件；所述导向梁和所述偏心轴支撑梁固定于所述底座上；所述导向梁上设有用于对所述第一夹持单元进行导向的直线滑槽；所述偏心轴的非偏心轴段转动安装于所述偏心轴支撑梁上；所述连杆的第一端与所述偏心轴的偏心轴段通过所述轴承转动相连，所述连杆的第二端与所述第一夹持单元转动相连；用于平移所述第二夹持单元的机械预紧单元，所述机械预紧单元用于牵引所述第二夹持单元向远离所述第一夹持单元的方向移动；信号检测单元，所述信号检测单元包括力传感器和位移传感器；所述力传感器用于监测所述被测样品受到的拉力；所述位移传感器用于监测所述第一夹持单元与所述第二夹持单元的距离。2.根据权利要求1所述的机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，其特征在于，所述偏心轴驱动组件包括固定框架、疲劳驱动电机、传动锥齿轮；所述固定框架固定于所述底座上，所述疲劳驱动电机固定于所述固定框架上；所述传动锥齿轮包括两个，一个所述传动锥齿轮固定于所述疲劳驱动电机的输出轴上，另一个所述传动锥齿轮固定于所述偏心轴的非偏心轴段，两个所述传动锥齿轮啮合。3.根据权利要求1所述的机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，其特征在于，所述偏心轴包括轴体和偏心轴套，所述偏心轴套固定于所述轴体上，所述偏心轴套所在位置即所述偏心轴的偏心轴段，所述轴承安装于所述偏心轴套上。4.根据权利要求1所述的机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，其特征在于，所述机械预紧单元包括平移块、丝杠和丝杠驱动组件；所述平移块与所述第二夹持单元固定相连；所述丝杠转动安装于所述底座上，所述丝杠与所述平移块螺纹连接；所述丝杠驱动组件固定于所述底座上，所述丝杠驱动组件用于驱动所述丝杠旋转。5.根据权利要求4所述的机械致动型材料应变疲劳力学性能测试装置，其特征在于，所述丝杠驱动组件包括传动蜗轮蜗杆、蜗杆固...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭鹏，王晋，刘翔乾，许方鼎，李隆玉，张跃飞，
申请(专利权)人：浙江祺跃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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