CN102393331B - 风电叶片的疲劳和强度试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风电叶片材料的疲劳和强度试验台，其包括：底座、设于底座上的主框架、顶端铰接于主框架的上横梁上的带位移传感器的双活塞杆油缸，双活塞杆油缸的活塞杆向下伸出的一端依次连接有传力件和过度接头；在传力件与过度接头之间设有力传感器；H型被试试件与所述过度接头通过销轴相连；在主框架内固定有内框架，内框架上设有垂直滑动配合机构和水平滑动配合机构，过度接头设于垂直滑动配合机构和水平滑动配合机构上并适于垂直和水平自由滑动；H型被试试件以两点简支方式固定在设于底座上的支撑架上；所述位移传感器和力传感器与一控制器相连，控制器连接有用于显示位移传感器测得的位移量、力传感器测得的拉力和压力值的显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及用于对风电叶片材料制作的标准试件进行疲劳试验和强度试验设备的技术领域，具体是一种风电叶片材料的疲劳和强度试验台。
背景技术
现有技术中，缺乏对风电叶片材料制作的标准试件进行疲劳试验和强度试验的设备，也缺乏相关的行业标准。因此，如何提供一种可靠性较高的风电叶片的疲劳和强度试验装置，以达到实验目的，是本领域的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性较高的风电叶片的疲劳和强度试验台。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电叶片的疲劳和强度试验台，其包括：底座、设于底座上的主框架、顶端铰接于主框架的上横梁上的双活塞杆油缸，双活塞杆油缸的活塞杆向下伸出的一端依次连接有传力件和过度接头；在传力件与过度接头之间设有力传感器；H型被试试件与所述过度接头通过销轴相连；双活塞杆油缸上设有用于检测H型被试试件纵向位移量的位移传感器；在主框架内固定有内框架，内框架上设有垂直滑动配合机构和水平滑动配合机构，过度接头设于垂直滑动配合机构和水平滑动配合机构上并适于垂直和水平自由滑动；H型被试试件以两点简支方式固定在设于底座上的支撑架上；所述位移传感器和力传感器与一控制器相连，控制器连接有用于显示位移传感器测得的位移量、力传感器测得的拉力和压力值的显示装置。
进一步，所述主框架包括一对底部设于底座上的立柱，所述上横梁设于该对立柱顶端。
进一步，所述内框架为矩形框架，所述垂直滑动配合机构包括：垂直设于所述内框架的内侧四端的四根垂直滑轨和设于各垂直滑轨上的垂向滑块；所述水平滑动配合机构包括：设于前后方向的两个垂向滑块上的水平滑轨，各水平滑轨上设有水平滑块；过度接头以销轴方式与各水平滑块相连。在所述水平滑动配合机构和垂直滑动配合机构的共同作用下，可以使试件在进行试验时仅产生垂直方向的弯曲变形而不产生横向弯曲和扭转变形，消除了试件在试验过程中其它方面产生的破坏与干扰，保证了试验条件的唯一性，从而使试验数据更具实用性。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的风电叶片的疲劳和强度试验台使用时，底座、立柱、上横梁组成一个封闭力系的框架，使地基仅承受设备的重量而不承受双活塞杆油缸加载的力矩，降低了对地基的要求。设备无须到使用现场进行精密的安装调试，可在制造厂进行负荷试车。主机架中，为提高立柱刚度，采用“H”型的断面作为立柱。（2）带位移传感器的双活塞杆油缸的一头以铰接的方式连接在上横梁上，活塞杆向下伸出的一端，通过传力件与过度接头相连；在传力件与过度接头之间连接一个力传感器，在测试过程中，使油缸的行程与所加载荷同步记录，保证试验数据的准确性和完整性。（3）被试试件与过度接头以销轴相连接，从而形成下端的另一个铰链，使活塞杆始终处于仅承受拉、压力无弯矩的两点受力状态。（4）在主框架内固定有导向的内框架，其上布置有垂直、水平两方向的滑动配合机构，过度接头以销轴与水平滑块相连。导向内框架的作用是使试件在进行试验时仅产生垂直方向的弯曲变形而不产生横向弯曲和扭转变形，消除了试件在试验过程中其它方面产生的破坏与干扰，保证了试验条件的唯一性，从而使试验数据更具实用性，因此本发明的风电叶片的疲劳和强度试验台具有结构简单、可靠性较高的特点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为实施例中的风电叶片的疲劳和强度试验台的正面结构示意图。
图2为实施例中的风电叶片的疲劳和强度试验台的侧面结构示意图。
图3为实施例中的风电叶片的疲劳和强度试验台的透视图。
图4为实施例中的风电叶片的疲劳和强度试验台的内框架及设置在内框架内的零部件的正面结构示意图（即图1中的内框架处的放大结构示意图）。
具体实施方式
见图1-4，本实施例的风电叶片的疲劳和强度试验台包括：底座1、设于底座1上的主框架2、顶端铰接于主框架2的上横梁上的双活塞杆油缸3，双活塞杆油缸3的活塞杆3-1向下伸出的一端依次连接有传力件4和过度接头5；在传力件4与过度接头5之间设有力传感器；H型被试试件6与所述过度接头5通过销轴7相连；双活塞杆油缸3上设有用于检测H型被试试件6纵向位移量的位移传感器；在主框架2内固定有内框架8，内框架8上设有垂直滑动配合机构11和水平滑动配合机构10，过度接头5设于垂直滑动配合机构11和水平滑动配合机构10上并适于垂直和水平自由滑动；H型被试试件6以两点简支方式固定在设于底座1上的支撑架9上；所述位移传感器和力传感器与一控制器相连，控制器连接有用于显示位移传感器测得的位移量、力传感器测得的拉力和压力值的显示装置。所述主框架2包括一对底部设于底座1上的立柱，所述上横梁设于该对立柱顶端。
所述内框架8为矩形框架，所述垂直滑动配合机构11包括：垂直设于所述内框架8的内侧四端的四根垂直滑轨11-1和设于各垂直滑轨11-1上的垂向滑块11-2；所述水平滑动配合机构10包括：设于前后方向的两个垂向滑块11-2上的水平滑轨10-1，各水平滑轨10-1上设有水平滑块10-2；过度接头5以销轴方式与各水平滑块10-2相连。
疲劳试验：
振幅：以平衡位置为原点，试件与活塞杆连接处的最大振幅为±300mm，控制系统允许振幅在0至±300mm范围内对称连续调整。
频率：疲劳试验时的最高振动频率在最大振幅时为1Hz；控制系统允许振动频率在低于1Hz范围内进行调整。
利用伺服换向阀控制伺服油缸，用伺服换向阀的高固有频率保证系统需要的性能；伺服油缸通过力传感器对标准试件进行加载，加载力不小于40KN；在主机架内固定有内框架导轨部件，其布置有垂直、水平两方向的滑动配合机构，以使标准试件进行试验时仅产生垂直方向的弯曲变形而不产生横向弯曲和扭转变形。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种风电叶片的疲劳和强度试验台，其特征在于包括：底座（1）、设于底座（1）上的主框架（2）、顶端铰接于主框架（2）的上横梁上的双活塞杆油缸（3），双活塞杆油缸（3）的活塞杆（3-1）向下伸出的一端依次连接有传力件（4）和过度接头（5）；在传力件（4）与过度接头（5）之间设有力传感器；
H型被试试件（6）与所述过度接头（5）通过销轴（7）相连；双活塞杆油缸（3）上设有用于检测H型被试试件（6）纵向位移量的位移传感器；
在主框架（2）内固定有内框架（8），内框架（8）上设有垂直滑动配合机构（11）和水平滑动配合机构（10），过度接头（5）设于垂直滑动配合机构（11）和水平滑动配合机构（10）上并适于垂直和水平自由滑动；
H型被试试件（6）以两点简支方式固定在设于底座（1）上的支撑架（9）上；
所述位移传感器和力传感器与一控制器相连，控制器连接有用于显示位移传感器测得的位移量、力传感器测得的拉力和压力值的显示装置。
2.根据权利要求1所述的风电叶片的疲劳和强度试验台，其特征在于：所述主框架（2）包括一对底部设于底座（1）上的立柱，所述上横梁设于该对立柱顶端。
3.根据权利要求1所述的风电叶片的疲劳和强度试验台，其特征在于：所述内框架（8）为矩形框架，所述垂直滑动配合机构（11）包括：垂直设于所述内框架（8）的内侧四端的四根垂直滑轨（11-1）和设于各垂直滑轨（11-1）上的垂向滑块（11-2）；所述水平滑动配合机构（10）包括：设于前后方向的两个垂向滑块（11-2）上的水平滑轨（10-1），各水平滑轨（10-1）上设有水平滑块（10-2）；过度接头（5）以销轴方式与各水平滑块（10-2）相连。
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