CN102980760A

CN102980760A - 用于压缩弹簧的疲劳试验装置

Info

Publication number: CN102980760A
Application number: CN2012105303887A
Authority: CN
Inventors: 代冠军; 刘红; 王军; 袁正; 张丽
Original assignee: Anhui Heli Co Ltd
Current assignee: Anhui Heli Co Ltd
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: CN102980760B

Abstract

本发明涉及用于压缩弹簧的疲劳试验装置。该装置的底座的中心设有弹簧套筒，底座的圆周上均布设有两根螺杆和两根限位螺钉，限位螺钉的高度小于螺杆的高度；弹簧套筒的上部套设有加载支座，弹簧套筒内通过螺纹连接设有预紧压杆，预紧压杆的下部与弹簧套筒的内径动配合；预紧压杆的上部伸至加载支座外，且外伸部套设有加载重块；两根限位螺钉的顶部和加载支座的座板底面对应；调整预紧压杆，使加载支座向下移动，当加载支座的座板底面与两根限位螺钉的顶部接触时，加载支座停止向下移动。本发明大大缩短了压缩弹簧的疲劳试验周期，采用振动超重加载方式试验时设定的频率是20Hz即20次/s，按照要求试验200万次计算，试验仅耗时27.8h。

Description

用于压缩弹簧的疲劳试验装置

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及压缩弹簧的疲劳试验装置。

背景技术

目前，压缩弹簧疲劳试验大多采用气缸进行驱动，即气缸活塞杆伸出时，弹簧被压缩，活塞杆缩回则弹簧回弹复位，活塞杆伸缩一个循环计为压缩弹簧试验一次。此种试验方式存在以下缺陷：1.气缸动作响应相对较慢，目前试验时动作频率一般为30次/min，对于要求试验200万次，不考虑拆检仅试验需耗时1111.1h，即46.3天，试验周期太长。2.试验工艺性、经济性较差。

发明内容

为了解决压缩弹簧的疲劳试验周期长的问题，本发明不采用气缸驱动方式，提供一种经济性和工艺性较好的用于压缩弹簧的疲劳试验装置。

具体的结构设计方案如下：

用于压缩弹簧的疲劳试验装置包括圆形的底座1，底座1的中心设有直立的弹簧套筒3，底座1的圆周上均布设有两根直立的螺杆9和两根直立的限位螺钉11，两根螺杆9等高，两根限位螺钉11等高；且限位螺钉11的高度小于螺杆9的高度；弹簧套筒3的上部套设有圆筒状的加载支座4，弹簧套筒3内通过螺纹连接设有同轴的预紧压杆6，预紧压杆6的下部与弹簧套筒3的内径动配合；预紧压杆6的上部伸至加载支座4外，且配合设有锁紧螺母7，预紧压杆6的外伸部套设有加载重块5，且通过锁紧螺母7锁紧；加载支座4的下端口处设有向外延伸的环形的座板，与底座上的两根螺杆9对应的座板上开设有两个螺杆孔，两根螺杆9的上端分别穿过两个螺杆孔伸至座板上部，且两根螺杆9的上端配合设有限位螺母8，加载支座4、加载重块5和预紧压杆6组成一个整体，设为重物；两根限位螺钉11的顶部和加载支座4的座板底面对应；调整预紧压杆6，使加载支座4向下移动，当加载支座4的座板底面与两根限位螺钉11的顶部接触时，加载支座4停止向下移动；所述重物可沿弹簧套筒3的外圆柱面在限位螺母8和限位螺钉11之间运动。

所述底座1和弹簧套筒3之间为螺纹连接，且弹簧套筒3的螺纹处配合设有起锁紧作用的圆螺母2。

所述预紧压杆6的下端为台阶杆，且小直径端位于下端，大直径端位于上部；试验时小直径端位于被试的压缩弹簧内。

所述加载重块5为圆筒状。

本发明与现有技术产品相比较具有以下方面的优点：

1.本发明大大缩短了压缩弹簧的疲劳试验周期。采用振动超重加载方式试验时设定的频率是20Hz即20次/s，按照要求试验200万次计算，试验仅耗时27.8h，相对现有气缸驱动方式耗时1111.1h，即46.3天，试验周期大大缩短，如试验频率设置更高，试验周期将更短；

2.本发明设计合理，结构简单，工艺性、经济性好；

3.可广泛应用各种规格压缩弹簧的试验。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的俯视图。

上图中序号：底座1、圆螺母2、弹簧套筒3、加载支座4、加载重块5、预紧压杆6、锁紧螺母7、限位螺母8、螺杆9、压缩弹簧10、限位螺钉11、螺母12。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

参见图1和图3，用于压缩弹簧的疲劳试验装置包括圆形的底座1，底座1的中心设有直立的弹簧套筒3，底座1和弹簧套筒3之间为螺纹连接，且弹簧套筒3的螺纹处配合安装有起锁紧作用的圆螺母2。底座1的圆周上均布安装有两根直立的螺杆9和两根直立的限位螺钉11，两根螺杆9等高，两根限位螺钉11等高；且限位螺钉11的高度小于螺杆9的高度。弹簧套筒3的上部套装有圆筒状的加载支座4，弹簧套筒3内通过螺纹连接着同轴的预紧压杆6，预紧压杆6的下部与弹簧套筒3的内径动配合；预紧压杆6的下端为台阶杆，且小直径端位于下端，大直径端位于上部；试验时小直径端位于被试的压缩弹簧内。预紧压杆6的上部伸至加载支座4外，且配合安装有锁紧螺母7，预紧压杆6的外伸部套装有加载重块5，加载重块5为圆筒状，且通过锁紧螺母7锁紧；加载支座4的下端口处为向外延伸的环形的座板，与底座上的两根螺杆9对应的座板上开设有两个螺杆孔，两根螺杆9的上端分别穿过两个螺杆孔伸至座板上部，且两根螺杆9的上端配合装有限位螺母8，加载支座4、加载重块5和预紧压杆6组成一个整体，设为重物。两根限位螺钉11的顶部和加载支座4的座板底面对应；在外力的作用下，预紧压杆6带动加载支座4向下移动，当加载支座4的座板底面与两根限位螺钉11的顶部接触时，加载支座4停止向下移动。所述重物可沿弹簧套筒3的外圆柱面在限位螺母8和限位螺钉11之间运动。

使用时，该装置安装在振动试验台的振动工作台上，使底座1与振动工作台连成一个整体。参见图2，被试压缩弹簧10放在弹簧套筒3内，旋转预紧压杆6，使加载支座4的座板底面与限位螺钉11的顶部接触，调整预紧压杆6，加载支座4被升起，升起的高度等于压缩弹簧10工作行程设计值，锁紧限位螺母8，将加载重块5套装在加载支座4上，继续调整预紧压杆6实现对压缩弹簧10进行压缩，调整量等于弹簧预压缩设计值，锁紧锁紧螺母7。已知压缩弹簧10的工作载荷设计值F和作用在压缩弹簧上的重物重力之和G（G=mg，g：重力加速度，m：重物质量，m为加载支座4、加载重块5与预紧压杆6质量之和），计算超重加速度最小值a（a=F/G），取≥a的最小整数设定为振动试验台的加速度，设定振动试验台的振动频率，根据设定的频率和试验次数，计算并设定好试验所需的时间，即可进行试验。

当振动工作台向上振动时，重物在超重力F作用下，以弹簧套筒3外圆柱面为导向向下移动通过预紧压杆6对被试压缩弹簧10进行压缩，一直将被试压缩弹簧10压至限位螺钉11的顶部（图2中虚线位置处），振动工作台向下振动时，重物失重，被试压缩弹簧10回弹，重物沿弹簧套筒3外圆柱面向上移动至螺杆9上的限位螺母8处（图1位置处），按照振动试验台设定的频率如此反复上下振动对被试压缩弹簧10进行压缩驱动，振动工作台上下振动一次即为试验一次。

Claims

1.用于压缩弹簧的疲劳试验装置，其特征在于：包括圆形的底座（1），底座（1）的中心设有直立的弹簧套筒（3），底座（1）的圆周上均布设有两根直立的螺杆（9）和两根直立的限位螺钉（11），两根螺杆（9）等高，两根限位螺钉（11）等高；且限位螺钉（11）的高度小于螺杆（9）的高度；弹簧套筒（3）的上部套设有圆筒状的加载支座（4），弹簧套筒（3）内通过螺纹连接设有同轴的预紧压杆（6），预紧压杆（6）的下部与弹簧套筒（3）的内径动配合；预紧压杆（6）的上部伸至加载支座（4）外，且配合设有锁紧螺母（7），预紧压杆（6）的外伸部套设有加载重块（5），且通过锁紧螺母（7）锁紧；加载支座（4）的下端口处设有向外延伸的环形的座板，与底座上的两根螺杆（9）对应的座板上开设有两个螺杆孔，两根螺杆（9）的上端分别穿过两个螺杆孔伸至座板上部，且两根螺杆（9）的上端配合设有限位螺母（8），加载支座（4）、加载重块（5）和预紧压杆（6）组成一个整体，设为重物；两根限位螺钉（11）的顶部和加载支座（4）的座板底面对应；调整预紧压杆（6），使加载支座（4）向下移动，当加载支座（4）的座板底面与两根限位螺钉（11）的顶部接触时，加载支座（4）停止向下移动；所述重物可沿弹簧套筒（3）的外圆柱面在限位螺母（8）和限位螺钉（11）之间运动。

2.根据权利要求1所述的用于压缩弹簧的疲劳试验装置，其特征在于：所述底座（1）和弹簧套筒（3）之间为螺纹连接，且弹簧套筒（3）的螺纹处配合设有起锁紧作用的圆螺母（2）。

3.根据权利要求1所述的用于压缩弹簧的疲劳试验装置，其特征在于：所述预紧压杆（6）的下端为台阶杆，且小直径端位于下端，大直径端位于上部；试验时小直径端位于被试的压缩弹簧内。

4.根据权利要求1所述的用于压缩弹簧的疲劳试验装置，其特征在于：所述加载重块（5）为圆筒状。