拉压及扭转振动疲劳试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拉压及扭转振动疲劳试验装置，能够同时完成拉压和扭转疲劳试验。其包括试验装置台架、扭转试验机构和多套拉压试验机构；在拉压试验机构中，拉压作动缸活塞杆、力传感器、导杆、调节杆和被试工件依次首尾相连；调节杆上设有多个调节位，根据被试工件的大小，将导杆连接到调节杆的相应调节位上；导杆在导向机构的限制下直线运动；在扭转试验机构中，轴承回转机构的转动端与被试工件的另一端相连；各轴承回转机构中的摆动杆之间通过连杆机构串联，位于一端的摆动杆进一步通过一个连杆机构与扭转作动缸的活塞杆相连接。拉压作动缸、轴承回转机构和扭转作动缸均固定在试验装置台架上。

【技术实现步骤摘要】
拉压及扭转振动疲劳试验装置
本专利技术涉及材料振动疲劳试验
，具体涉及一种采用复合作动缸完成被试材料的拉压及扭转振动疲劳试验装置。
技术介绍
在对被试工件进行疲劳试验时，经常要求对被试工件既进行拉压振动疲劳试验又进行扭转振动疲劳试验。现有技术中，是将这两种疲劳试验分开进行，每次只完成一种形式的疲劳试验。由于进行一次疲劳试验所耗费的时间比较长，因此现有的试验方法比较费时费力。针对于此，本专利技术设计了一种能够同时完成拉压和扭转疲劳试验的试验装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种拉压及扭转振动疲劳试验装置，能够同时完成拉压和扭转疲劳试验。该方案是这样实现的:一种拉压及扭转振动疲劳试验装置，包括:试验装置台架、扭转试验机构和N套拉压试验机构，N为大于或等于2的正整数；每套拉压试验机构包括拉压作动缸、第一连接件、力传感器、第二连接件、导向机构、导杆和调节杆；拉压作动缸是直线运动转换机构，其安装在试验装置台架上，拉压作动缸的活塞杆通过第一连接件与力传感器连接，力传感器通过第二连接件与导杆连接，导杆与调节杆连接，调节杆与被试工件的一端相连；调节杆上设有多个调节位，根据被试工件的大小，将导杆连接到调节杆的相应调节位上；导向机构固定在试验装置台架上，导杆在导向机构的限制下直线运动；拉压作动缸、导杆、调节杆和被试工件在同一直线上运动，不同拉压试验机构的直线运动轨迹相互平行；扭转试验机构包括:N个带有摆动杆的轴承回转机构、N个连杆机构、一个扭转作动缸以及用于获得被试工件扭转角度的传感器；轴承回转机构是直线运动转换机构，其固定在试验装置台架上，用于将施加于摆动杆的直线力转换为施加在转动端的扭转力，所述转动端与被试工件的另一端相连；各轴承回转机构中的摆动杆之间通过连杆机构串联，位于一端的摆动杆进一步通过一个连杆机构与扭转作动缸的活塞杆相连接；扭转作动缸通过支座固定在试验装置台架上。为了获得被试工件受到的扭转力矩，每套拉压试验机构进一步包括扭矩传感器和第三连接件，调节杆通过第三连接件与扭矩传感器连接，扭矩传感器(11)则与被试工件的一端相连。其中，在所述导杆与调节杆连接端，在调节杆上设计一排等间距的定位孔，在导杆上设计与定位孔配合的安装孔，导杆插入调节杆内部，安装孔对准所选定位孔后进行连接。优选地，所述调节杆的另一端通过螺纹与第三连接件连接；调节杆可通过任意一个定位孔与导杆进行连接，通过调节第三连接件与调节杆螺纹连接深度，微调被试工件所占的空间。有益效果:采用本专利技术提出的试验装置，可以同时完成被试工件的拉压和扭转振动疲劳试验，可以大大节省试验时间，提高试验效率。其次,本专利技术米用由静力缸和动力缸组成的复合作动缸技术，该作动缸由一个静力加载缸和一个动力加载缸组成,它们共用一根活塞杆。其中静力加载缸完成被试工件的静力加载，动力加载缸对被试工件施加交变负载，当静力加载缸输出的力达到所设定的恒定值时，便将静力加载缸的两腔关断，此时静力加载缸两腔的压力会保持不变，即使不为其提供液压能源，静力加载力也能维持不变，从而达到节省能源，减小发热的目的。此外，由于采用了在静力加载缸中的内外双冷技术，大大降低了由于密封处高频运动时摩擦产生的热量，降低了作动缸的运行温度，保证高频疲劳试验的可靠性，能够适应长时间的高频试验。【附图说明】图1为实施例一中拉压及扭转疲劳振动试验装置的结构示意图；图2为扭转试验机构的左视图；图3为实施例二中拉压及扭转疲劳振动试验装置的结构示意图；图4(a)为一种复合作动缸的结构剖面示意图；图4(b)为图4(a)中活塞杆、静力加载缸活塞和动力加载缸活塞示意图；图5为另一种复合作动缸的结构剖面示意图；图6为复合作动缸中静力加载缸的双冷机构。1-试验装置台架，2-拉压作动缸，3-第一连接件，4-力传感器，5-第二连接件，6-导向机构，7-导杆，8-定位孔，9-调节杆，10-第三连接件，11-扭矩传感器，12-被试工件，13-轴承回转机构，14-摆动杆，15-连杆机构，16-扭转作动缸，17-位移传感器，18-第二位移传感器。2-1静力加载缸，2-11,2-12静力加载缸上的油孔，2-13静力加载缸缸体，2-14静力加载缸端盖，2-2动力加载缸，2-21、2-22动力加载缸上的油孔，2-23动力加载缸缸体，2-24动力加载缸端盖，2-3活塞杆，2-31导流管，2-32固定连接件，2-33导流管支撑件，2-34通油孔，2-35,2-36通油槽，2-37,2-38冷却介质出入口，2-39密封件，2-4静力加载缸活塞，2-5动力加载缸活塞，2-6动静缸连接端盖，2-61排气孔，2-7进油管，2-8回油管。【具体实施方式】下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例一图1是本实施例拉压及扭转疲劳振动试验装置的结构示意图，其包括试验装置台架1、3套拉压试验机构和I套扭转试验机构，本实施例仅以3个工位作为例子，在实际中可以根据需要和空间设计更多的工位。本实施例能同时完成三个被试工件的拉压及扭转疲劳振动试验。如图1所示，每套拉压试验机构包括拉压作动缸2、第一连接件3、力传感器4、第二连接件5、导向机构6、导杆7和调节杆9。其中，拉压作动缸2是直线运动转换机构，其安装在试验装置台架I上，拉压作动缸2的活塞杆通过第一连接件3与力传感器4连接，力传感器4通过第二连接件5与导杆7连接，导杆7与调节杆9连接，调节杆9与被试工件12的一端相连。拉压作动缸2、导杆7、调节杆9和被试工件12在同一直线上运动，不同拉压试验机构的直线运动轨迹相互平行。在试验装置台架I上设计有导向机构6，导杆7只能在导向机构6的限制下进行直线运动，这样就能保证上述运动机构在进行伸出或缩回运动时，能够沿其轴向方向运动，而不产生侧向力。导向机构6可以采用一个具有U型凹槽的导向块实现，U型凹槽即为导轨。调节杆9用于调节被试工件12所占的空间，调节杆9上设有多个调节位，根据被试工件12的大小，将导杆7连接到调节杆9的相应调节位上。本实施例中，如图1所示，在导杆7与调节杆9连接端，在调节杆9上设计一排等间距的定位孔8，在导杆7上设计与定位孔配合的安装孔，导杆7插入调节杆9内部，安装孔对准所选定位孔后进行连接。扭转试验机构包括:3个带有摆动杆14的轴承回转机构13、3个连杆机构15、一个扭转作动缸16以及用于获得被试工件扭转角度的传感器。图2为图1去掉拉压试验机构后扭转试验机构的左视图。轴承回转机构13是直线运动转换机构，其固定在试验装置台架I上，用于将施加于摆动杆14的直线力转换为施加在转动端的扭转力,所述转动端与被试工件12的另一端相连；各轴承回转机构中的摆动杆14之间通过连杆机构15串联，位于一端的摆动杆14进一步通过一个连杆机构15与扭转作动缸16的活塞杆相连接；扭转作动缸16通过支座固定在试验装置台架I上。当扭转作动缸16伸缩时，该直线运动通过连杆机构15传递到各摆动杆14上，由轴承回转机构转换为扭转力施加在被试工件上。本实施例中，用于获得被试工件扭转角度的传感器可以采用设置于扭转作动缸16的位移传感器17，通过换算得到被试工件的扭转角度，在实际中也可以直接设置角度传感器进行直接测量。由于进行拉压力和扭矩控制时，需要知道所施加的拉压力大小和扭转角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉压及扭转振动疲劳试验装置，其特征在于，包括：试验装置台架（1）、扭转试验机构和N套拉压试验机构，N为大于或等于2的正整数；每套拉压试验机构包括拉压作动缸（2）、第一连接件（3）、力传感器（4）、第二连接件（5）、导向机构（6）、导杆（7）和调节杆（9）；拉压作动缸（2）是直线运动缸，其安装在试验装置台架（1）上，拉压作动缸（2）的活塞杆通过第一连接件（3）与力传感器（4）连接，力传感器（4）通过第二连接件（5）与导杆（7）连接，导杆（7）与调节杆（9）连接，调节杆（9）与被试工件（12）的一端相连；调节杆（9）上设有多个调节位，根据被试工件（12）的大小，将导杆（7）连接到调节杆（9）的相应调节位上；导向机构（6）固定在试验装置台架（1）上，导杆（7）在导向机构（6）的限制下直线运动；拉压作动缸（2）、导杆（7）、调节杆（9）和被试工件（12）在同一直线上运动，不同拉压试验机构的直线运动轨迹相互平行；扭转试验机构包括：N个带有摆动杆（14）的轴承回转机构（13）、N个连杆机构（15）、一个扭转作动缸（16）以及用于获得被试工件扭转角度的传感器；轴承回转机构（13）是直线运动转换机构，其固定在试验装置台架（1）上，用于将施加于摆动杆（14）的直线力转换为施加在转动端的扭转力，所述转动端与被试工件（12）的另一端相连；各轴承回转机构中的摆动杆（14）之间通过连杆机构（15）串联，位于一端的摆动杆（14）进一步通过一个连杆机构（15）与扭转作动缸（16）的活塞杆相连接；扭转作动缸（16）通过支座固定在试验装置台架（1）上。...

【技术特征摘要】
1.一种拉压及扭转振动疲劳试验装置，其特征在于，包括:试验装置台架(1)、扭转试验机构和N套拉压试验机构，N为大于或等于2的正整数； 每套拉压试验机构包括拉压作动缸(2)、第一连接件(3)、力传感器(4)、第二连接件(5 )、导向机构(6 )、导杆(7 )和调节杆(9 );拉压作动缸(2 )是直线运动缸，其安装在试验装置台架(1)上，拉压作动缸(2)的活塞杆通过第一连接件(3)与力传感器(4)连接，力传感器(4)通过第二连接件(5 )与导杆(7 )连接，导杆(7 )与调节杆(9 )连接，调节杆(9 )与被试工件(12)的一端相连；调节杆(9)上设有多个调节位，根据被试工件(12)的大小，将导杆(7)连接到调节杆(9)的相应调节位上；导向机构(6)固定在试验装置台架(1)上，导杆(7)在导向机构(6)的限制下直线运动；拉压作动缸(2)、导杆(7)、调节杆(9)和被试工件(12)在同一直线上运动，不同拉压试验机构的直线运动轨迹相互平行； 扭转试验机构包括:N个带有摆动杆(14)的轴承回转机构(13)、N个连杆机构(15)、一个扭转作动缸(16)以及用于获得被试工件扭转角度的传感器；轴承回转机构(13)是直线运动转换机构，其固定在试验装置台架(1)上，用于将施加于摆动杆(14)的直线力转换为施加在转动端的扭转力，所述转动端与被试工件(12)的另一端相连；各轴承回转机构中的摆动杆(14)之间通过连杆机构(15)串联，位于一端的摆动杆(14)进一步通过一个连杆机构(15)与扭转作动缸(16)的活塞杆相连接；扭转作动缸(16)通过支座固定在试验装置台架(1)上。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述导杆(7)与调节杆(9)连接端，在调节杆(9)上设计一排等间距的定位孔(8)，在导杆(7)上设计与定位孔配合的安装孔，导杆(7 )插入调节杆(9 )内部，安装孔对准所选定位孔后进行连接。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每套拉压试验机构进一步包括扭矩传感器(11)和第三连接件(10)，调节杆(9)通过第三连接件(10)与扭矩传感器(11)连接，扭矩传感器(11)则与被试工件(12 )的一端相连。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调节杆(9)的一端设计一排等间距的定位孔(8)，另一端通过螺纹与第三连接件(10)连接；调节杆(9)可通过任意一个定位孔与导杆(7 )进行连接，通过调节第三连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝川，李庆峰，王军政，汪首坤，赵江波，陈贞发，陈颖，高海峰，殷禹，魏杰，
申请(专利权)人：北京乐冶液压气动设备技术有限公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
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