專利名稱：疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種疲勞試驗(yàn)機(jī)，特別涉及ー種采用張カ傳感器和繩子加載的疲勞試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)機(jī)一般采用加載機(jī)構(gòu)，加載機(jī)構(gòu)(氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)機(jī)等)的輸出軸連接傳感器，再通過エ裝夾具連接到被測(cè)試件上。如圖1所示在氣缸100的汽缸活塞200上設(shè)有力傳感器300和安裝夾具400，被測(cè)試件1能被固定于安裝夾具400。該疲勞試驗(yàn)機(jī)存在著以下技術(shù)問題存在問題1:由于疲勞試驗(yàn)過程中被測(cè)試件1產(chǎn)生變形，變形方向與力加載方向不可能完全重疊，疲勞試驗(yàn)過程中，變形量會(huì)逐步増大，該變形導(dǎo)致加載的方向與運(yùn)動(dòng)方向不一致，對(duì)于力傳感器300來說一方面會(huì)影響カ傳感器300的測(cè)量值，更重要的是會(huì)導(dǎo)致力傳感器300 因承受側(cè)向力而大大降低使用壽命，在被測(cè)試件1做疲勞試驗(yàn)的同吋，力傳感器300也在做疲勞試驗(yàn)，因此對(duì)カ傳感器300的壽命要求很高。存在問題2:疲勞試驗(yàn)過程中，力傳感器300跟隨被測(cè)試件1 一起做加速運(yùn)動(dòng)，由于カ傳感器 300本身具有一定的質(zhì)量，力傳感器300檢測(cè)到的力值是加載機(jī)構(gòu)作用到力傳感器300表面的力值，而通過カ傳感器300作用到被測(cè)試件1吋，被測(cè)試件1承受的カ值還包含因カ傳感器300及安裝夾具400等對(duì)應(yīng)的質(zhì)量做加速運(yùn)動(dòng)所帯來的慣性カ影響。該慣性力往往導(dǎo)致實(shí)際加載到被測(cè)試件1的作用力與顯示值嚴(yán)重不符。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種利用繩子加載，采用張カ傳感器精確測(cè)量加載カ的疲勞試驗(yàn)機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供ー種疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括位于被測(cè)試件上方的定滑輪I、定滑輪II和張カ傳感器I以及位于被測(cè)試件下方的定滑輪III、定滑輪IV和張力傳感器II ；繩索I的一端與被測(cè)試件的上表面固定相連，繩索I的另一端依次繞過定滑輪I、 張カ傳感器I和定滑輪II后與圓盤相連；繩索II的一端與被測(cè)試件的下表面固定相連，繩索II的另一端依次繞過定滑輪 IV、張カ傳感器II和定滑輪III后與圓盤相連。作為本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)的改進(jìn)定滑輪I、定滑輪II和張カ傳感器I位于同一高度，定滑輪III、定滑輪IV和張カ傳感器II位于同一高度。作為本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)的進(jìn)ー步改進(jìn)定滑輪IV位于定滑輪I的正下方，定滑輪III位于定滑輪II的正下方。
作為本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)的進(jìn)ー步改進(jìn)定滑輪I、定滑輪II、定滑輪III和定滑輪IV均采用空氣軸承。本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)，存在著以下三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)一采用繩子連接被測(cè)試件，在被測(cè)試件上下作用點(diǎn)各連接ー根繩子，利用對(duì)繩子施加力，從而作用到被測(cè)試件的加載點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，無復(fù)雜的連接エ裝夾具，無附加質(zhì)量的影響。創(chuàng)新點(diǎn)ニ采用張力傳感器代替普通的カ傳感器。張カ傳感器通過檢測(cè)繩子張力，從而得知作用在被測(cè)試件上的拉力。在測(cè)試過程中，繩子運(yùn)動(dòng)而張力傳感器不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，因此不存在傳感器慣性カ對(duì)被測(cè)試件的影響。張カ傳感器的測(cè)量值直接等于加載到被測(cè)試件上的拉力。創(chuàng)新點(diǎn)三 為了能夠?qū)崿F(xiàn)拉、壓兩個(gè)方向的力加載，在被測(cè)試件作用點(diǎn)上下兩個(gè)方向各安裝一根繩索加載。2根繩索分別通過對(duì)應(yīng)的2個(gè)定滑輪連接到一個(gè)圓盤上，圓盤正反轉(zhuǎn)時(shí)剛好實(shí)現(xiàn)對(duì)一根繩索作收繩處理，而對(duì)另ー根繩索作放繩處理；從而使一根繩索拉緊受力，而另一根繩索放松無承受拉力。并且采用兩個(gè)張カ傳感器，分別測(cè)試兩個(gè)方向的繩索張力。往上作用力方向的張カ傳感器安裝在位于被測(cè)試件上方的兩個(gè)定滑輪之間，同理，往下作用力方向的張カ傳感器安裝在位于被測(cè)試件下方的兩個(gè)定滑輪之間，這樣安裝的優(yōu)點(diǎn)在干 無論疲勞試驗(yàn)過程中被測(cè)試件和繩索做什么運(yùn)動(dòng)，四個(gè)定滑輪的位置都不會(huì)發(fā)生變化，因此張カ傳感器僅承受繩子的張力，其作用方向不發(fā)生變化，也不承受其它附加的力，每個(gè)張力傳感器的顯示值與通過繩子作用在被測(cè)試件上的力之間僅存在張カ傳感器與被測(cè)試件間的ー個(gè)定滑輪的摩擦力，該值對(duì)于疲勞試驗(yàn)カ值來說通常可以忽略不計(jì)，實(shí)在測(cè)量精度要求高的，可以采用空氣軸承代替普通軸承從而減少摩擦力的影響。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。圖1是現(xiàn)有的用氣缸加載的疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的采用張力傳感器和繩子加載的疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖2給出了ー種疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括位于被測(cè)試件1上方的定滑輪I 3、定滑輪II 5 和張カ傳感器I 4以及位于被測(cè)試件1下方的定滑輪1117、定滑輪IV9和張カ傳感器II 8； 定滑輪I 3、定滑輪II 5和張カ傳感器I 4位于同一高度，定滑輪1117、定滑輪IV9和張カ 傳感器118也位于同一高度；為了確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，定滑輪I 3、定滑輪II 5、定滑輪 III7和定滑輪IV9均為采用空氣軸承的定滑輪。在定滑輪I 3和定滑輪II 5之間設(shè)置張カ傳感器I 4，在定滑輪III7和定滑輪 IV9設(shè)置張力傳感器118。繩索I 2的一端與被測(cè)試件1的上表面固定相連，繩索I 2的另一端依次繞過定滑輪13、張カ傳感器I 4和定滑輪II 5后與圓盤6相連；圓盤6起到對(duì)繩索I 2收、放繩的作用。繩索II 10的一端與被測(cè)試件1的下表面固定相連，繩索II 10的另一端依次繞過定滑輪IV9、張カ傳感器II 8和定滑輪III7后與圓盤6相連；同理，圓盤6起到對(duì)繩索 II 10收、放繩的作用。繩索II 10與被測(cè)試件1的連接點(diǎn)位于繩索I 2和被測(cè)試件1的連接點(diǎn)的正下方， 定滑輪IV9位于定滑輪I 3的正下方，定滑輪III7位于定滑輪II 5的正下方，張カ傳感器 II 8位于張カ傳感器I 4的正下方。實(shí)際使用吋，被測(cè)試件1的左端被固定于操作臺(tái)上，繩索I 2的一端與被測(cè)試件1 靠近其右端的上表面固定相連，同理，繩索II 10的一端與被測(cè)試件1靠近其右端的下表面固定相連。圓盤6與操作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)相連，即，圓盤6可相對(duì)于操作臺(tái)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并且圓盤6接電機(jī)等機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加載。定滑輪I 3、定滑輪II 5、張カ傳感器I 4、定滑輪1117、定滑輪IV9 和張カ傳感器II 8均被定位于操作臺(tái)上。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，圓盤6對(duì)繩索I 2作收繩處理，對(duì)繩索II 10 作放繩處理；從而使繩索I 2拉緊受力，繩索II 10放松無承受拉力。此時(shí)，張カ傳感器I 4獲得繩索I 2所受到的拉力。相反，當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，圓盤6對(duì)繩索II 10作收繩處理，對(duì)繩索 I 2作放繩處理；從而使繩索II 10拉緊受力，繩索I 2放松無承受拉力。此時(shí)，張カ傳感器II 8獲得繩索II 10所受到的拉力。上述過程交替進(jìn)行，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)試件1進(jìn)行疲勞試驗(yàn)的檢測(cè)。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的ー個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征是包括位于被測(cè)試件(1)上方的定滑輪IC3)、定滑輪II (5)和張カ傳感器I (4)以及位于被測(cè)試件(1)下方的定滑輪III (7)、定滑輪IV(9)和張カ傳感器 11(8)；繩索1( 的一端與被測(cè)試件(1)的上表面固定相連，繩索1( 的另一端依次繞過定滑輪I (3)、張カ傳感器I (4)和定滑輪II (5)后與圓盤(6)相連；繩索II(IO)的一端與被測(cè)試件(1)的下表面固定相連，繩索II(IO)的另一端依次繞過定滑輪IV(9)、張カ傳感器11(8)和定滑輪111(7)后與圓盤(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征是所述定滑輪IC3)、定滑輪II (5)和張力傳感器I (4)位于同一高度，所述定滑輪III (7)、定滑輪IV(9)和張カ傳感器II (8)位于同一咼度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征是所述定滑輪IV(9)位于定滑輪I (3) 的正下方，所述定滑輪111(7)位于定滑輪II (5)的正下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征是所述定滑輪I(3)、定滑輪 II (5)、定滑輪III (7)和定滑輪IV(9)均采用空氣軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括位于被測(cè)試件(1)上方的定滑輪I(3)、定滑輪II(5)和張力傳感器I(4)以及位于被測(cè)試件(1)下方的定滑輪III(7)、定滑輪IV(9)和張力傳感器II(8)；繩索I(2)的一端與被測(cè)試件(1)的上表面固定相連，繩索I(2)的另一端依次繞過定滑輪I(3)、張力傳感器I(4)和定滑輪II(5)后與圓盤(6)相連；繩索II(10)的一端與被測(cè)試件(1)的下表面固定相連，繩索II(10)的另一端依次繞過定滑輪IV(9)、張力傳感器II(8)和定滑輪III(7)后與圓盤(6)相連。采用本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)能精確測(cè)量加載力。
文檔編號(hào)G01N3/32GK102564874SQ20121001148
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月14日
發(fā)明者謝毅 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)