專利名稱：一種平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于材料試驗(yàn)技術(shù)范圍，特別涉及一種平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
平板試樣的彎曲疲勞試驗(yàn)通常采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的加載方式，在高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，其缺點(diǎn)是只能施加單向的波動載荷，不能滿足在往復(fù)彎曲載荷條件下的材料和板狀零件的測試要求?，F(xiàn)有的平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)(如德國申克公司生產(chǎn)的PWO型機(jī)械式試驗(yàn)機(jī))雖然可施加往復(fù)載荷，但它存在如下缺點(diǎn)彎矩調(diào)節(jié)困難；彎矩不能顯示；試樣裝夾易產(chǎn)生附加彎矩；載荷精度低，誤差大于5％；加載頻率低，約20～30赫茲；試樣的設(shè)計(jì)固定。因此，現(xiàn)有的平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置滿足不了實(shí)際的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置存在的彎矩調(diào)節(jié)困難且不能顯示、試樣裝夾易產(chǎn)生附加彎矩、載荷精度低、加載頻率低等問題，提出一種平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置。
該平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)裝置主要由振動控制器、激振器、音叉諧振系統(tǒng)、加速度計(jì)組成；所述音叉諧振系統(tǒng)是由對稱地固定懸掛在試樣兩端的慣性擺臂構(gòu)成；所述激振器通過推桿與其中一擺臂相連；所述加速度計(jì)固定在另一擺臂上，并通過電路經(jīng)電荷放大器分別與電壓表、振動控制器連接。
本實(shí)用新型不僅解決了對稱循環(huán)載荷下進(jìn)行平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)的難題，而且具有加載頻率高(最高可達(dá)100赫茲以上)、載荷調(diào)節(jié)方便、顯示直觀、彎矩在很寬的范圍內(nèi)可保持較高的精度(誤差小于2％)以及樣品的適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，試驗(yàn)裝置主要由振動控制器10、激振器8、音叉諧振系統(tǒng)、加速度計(jì)2等部件組成；音叉諧振系統(tǒng)是由對稱地固定在試樣3兩端的慣性擺臂1、21構(gòu)成，用緊固螺栓5和壓蓋6將慣性擺臂1、21對稱地固定在平板試樣3的兩端，然后用鋼絲繩4將慣性擺臂1、21懸掛起來，并使平板試樣3保持水平狀態(tài)；激振器8通過推桿7與慣性擺臂1相連；加速度計(jì)2利用磁座固定在慣性擺臂21的適當(dāng)位置上，并通過電路經(jīng)電荷放大器12分別與數(shù)字電壓表11、振動控制器10連接。打開電源后在較小的載荷幅度下調(diào)節(jié)振動控制器10中的指令信號的頻率，使系統(tǒng)處于共振狀態(tài)；逐步增大振動控制器10中的指令信號的幅度，指令信號由功率放大器9傳出，使數(shù)字電壓表11中的彎矩讀數(shù)與預(yù)定值相等，平板試樣3便在預(yù)定的對稱循環(huán)載荷下運(yùn)行，計(jì)數(shù)同時開始。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時試驗(yàn)自動結(jié)束試樣開裂失效；試驗(yàn)運(yùn)行到指定的循環(huán)數(shù)。
當(dāng)電動激振器8以一定的頻率和幅度激勵系統(tǒng)時，擺臂1的慣性力所產(chǎn)生的對稱的正弦波彎矩就施加到試樣3上，此頻率等于音叉系統(tǒng)的諧振頻率。彎矩的幅度M由放置在另一擺臂21上的加速度計(jì)2度量，有M＝Ja/l
式中J為擺臂1、21繞振動中心軸線的轉(zhuǎn)動慣量，a為加速度值，l為加速度計(jì)至振動中心軸線的距離。
加速度計(jì)2所產(chǎn)生的電荷信號經(jīng)電荷放大器12放大并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)量化的電壓信號后，用于顯示彎矩?cái)?shù)值并作為系統(tǒng)的響應(yīng)送至電子控制部分或振動控制器10參與閉環(huán)控制。載荷的調(diào)節(jié)、計(jì)數(shù)、試樣開裂的檢測與停機(jī)以及載荷幅度的保護(hù)等功能均由電子控制部分提供。
本實(shí)用新型不僅解決了對稱循環(huán)載荷下進(jìn)行平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)的難題，而且具有加載頻率高、載荷調(diào)節(jié)方便、顯示直觀、彎矩在很寬的范圍內(nèi)可保持較高的精度以及樣品的適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，其加載頻率最高可達(dá)100赫茲以上，而且彎矩在很寬的范圍內(nèi)可保持的精度誤差小于2％。
權(quán)利要求1.一種平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)裝置主要由振動控制器、激振器、音叉諧振系統(tǒng)、加速度計(jì)組成；所述音叉諧振系統(tǒng)是由對稱地固定懸掛在試樣兩端的慣性擺臂構(gòu)成；所述激振器通過推桿與其中一擺臂相連；所述加速度計(jì)固定在另一擺臂上，并通過電路經(jīng)電荷放大器分別與電壓表、振動控制器連接。
2.如專利權(quán)要求1所述的平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述激振器為電動激振器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)裝置主要由振動控制器、激振器、音叉諧振系統(tǒng)、加速度計(jì)組成；所述音叉諧振系統(tǒng)是由對稱地固定懸掛在試樣兩端的慣性擺臂構(gòu)成；所述激振器通過推桿與其中一擺臂相連；所述加速度計(jì)固定在另一擺臂上，并通過電路經(jīng)電荷放大器分別與電壓表、振動控制器連接。該裝置不僅解決了對稱循環(huán)載荷下進(jìn)行平板試樣彎曲疲勞試驗(yàn)的難題，而且具有加載頻率高、載荷調(diào)節(jié)方便、顯示直觀、彎矩在很寬的范圍內(nèi)可保持較高的精度以及樣品的適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01N3/20GK2706755SQ20032011566
公開日2005年6月29日 申請日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者馮美斌 申請人:東風(fēng)汽車有限公司