CN105628365A - 一种弹簧拉压疲劳试验装置 - Google Patents

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夏天翔
姚卫星
徐超
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Abstract

本发明实施例公开了一种弹簧拉压疲劳试验装置，涉及仪器与仪表技术领域，能够降低弹簧疲劳寿命试验的成本。本发明包括：驱动装置、与驱动装置相连的机械传动装置、与机械传动装置相连且用于固定进行疲劳试验的弹簧13的固定装置和计数装置，驱动装置、机械传动装置、固定装置和计数装置都固定在基座上。基座包括：底板3、左立柱15和中立柱11。驱动装置固定在底板3上，包括：电机1和调速器。固定装置包络：弹簧左支架14和弹簧右支架12，弹簧左支架14连接左立柱15并固定，弹簧右支架12与滑动光杆9，弹簧左支架14和弹簧右支架12之间用于固定弹簧13。本发明适用于弹簧疲劳寿命试验。

Description

一种弹簧拉压疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及仪器与仪表技术领域，尤其涉及一种弹簧拉压疲劳试验装置。
背景技术
弹簧是各类工程、机械产品中很常用的一种零部件，尤其是用于减震、缓冲方面，其受的拉压载荷是一种典型的疲劳载荷，而疲劳是指材料在载荷的反复作用下发生的性能变化，疲劳失效是一种常见的工程结构破坏现象。因此，被长时间使用或者高频率使用的弹簧，在超过使用寿命后即会出现疲劳失效。
由于不同的工程、机械产品对弹簧的寿命和可靠性要求各不相同，对于不同类别的产品行业内也指定了很多有关弹簧使用寿命和可靠性的技术标准。因此，对于新设计生产的弹簧，拉压疲劳性能的分析研究非常重要。
目前对于弹簧的拉压疲劳性能的分析研究，主要是通过实验室中的大型疲劳试验机的液压驱动结构进行。但是由于弹簧的疲劳寿命通常比其他的结构零件长，需要长时间不间断地运行大型疲劳试验机直至弹簧出现疲劳失效。由于大型疲劳试验机的价格很高并且大多数的厂商不具备疲劳试验和对使用寿命进行质检的能力，很多厂商在设计了新型弹簧后需要在专门质检机构的实验室排队等待疲劳试验，使得新产品从设计生产到最终投放市场需要很长时间。并且长时间不间断地运行大型疲劳试验机，需要耗费的电能很多，导致对于弹簧的疲劳寿命试验成本高昂。
发明内容
本发明的实施例提供一种弹簧拉压疲劳试验装置，能够降低弹簧疲劳寿命试验的成本。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下所述的弹簧拉压疲劳试验装置：驱动装置、与所述驱动装置相连的机械传动装置、与所述机械传动装置相连且用于固定进行疲劳试验的弹簧13的固定装置和计数装置，所述驱动装置、所述机械传动装置、所述固定装置和所述计数装置都固定在基座上。
所述基座包括：底板3、左立柱15和中立柱11。
所述驱动装置固定在所述底板3上，包括：电机1和调速器。
所述固定装置包络：弹簧左支架14和弹簧右支架12，所述弹簧左支架14连接所述左立柱15并固定，所述弹簧右支架12与滑动光杆9所述，弹簧左支架14和弹簧右支架12之间用于固定所述弹簧13。
所述机械传动装置包括：偏心轮6、连杆7、滑块头8、所述滑动光杆9和直线轴承10。所述偏心轮6与所述电机1的出轴相连，所诉连杆7与所诉偏心轮6相连，所述滑块头8与所述连杆7相连，所述滑动光杆9与所述滑块头8相连并穿过所述直线轴承10，所述滑动光杆9与所述弹簧右支架12相连，所述直线轴承10固定在所述中立柱11上。
本发明实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置，通过偏心轮和电机组成的偏心驱动机构，实现弹簧的伸缩运动。相对于现有方案中的通过大型疲劳试验机的液压驱动结构进行疲劳性能试验的方案，电机耗电少，成本低；并且本实施例中的偏心驱动机构，结构简单且部件少，相对于大型疲劳试验机，成本很低且便于维护、使用，降低了使用成本；并且采用偏心轮和电机组成的偏心驱动机构，其尺寸远小于大型疲劳试验机的液压驱动结构，从而本实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置的尺寸远小于大型疲劳试验机，便于携带、移动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置的立体图；
图2为本发明实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置的俯视图；
图3为本发明实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置的连杆部分的结构示意图；
附图中的各标号的含义：1-电机、2-电机座、3-底板、4-磁铁、5-霍尔传感器、6-偏心轮、7-连杆、8-滑块头、9-滑动光杆、10-直线轴承、11-中立柱、12-弹簧右支架、13-弹簧、14-弹簧左支架、15-左立柱、16-计数器、17-电机控制器、18-轴承、19-轴承滚针、20-轴承。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例提供一种弹簧拉压疲劳试验装置，如图1和图2所示，包括：驱动装置、与所述驱动装置相连的机械传动装置、与所述机械传动装置相连且用于固定进行疲劳试验的弹簧13的固定装置和计数装置，所述驱动装置、所述机械传动装置、所述固定装置和所述计数装置都固定在基座上。
所述基座包括：底板3、左立柱15和中立柱11。
所述驱动装置固定在所述底板3上，包括：电机1和调速器。
所述固定装置包络：弹簧左支架14和弹簧右支架12，所述弹簧左支架14连接所述左立柱15并固定，所述弹簧右支架12与滑动光杆9所述，弹簧左支架14和弹簧右支架12之间用于固定所述弹簧13。
所述机械传动装置包括：偏心轮6、连杆7、滑块头8、所述滑动光杆9和直线轴承10。所述偏心轮6与所述电机1的出轴相连，所诉连杆7与所诉偏心轮6相连，所述滑块头8与所述连杆7相连，所述滑动光杆9与所述滑块头8相连并穿过所述直线轴承10，所述滑动光杆9与所述弹簧右支架12相连，所述直线轴承10固定在所述中立柱11上。
其中，所述计数装置包括：磁铁4、霍尔传感器5和计数器16。所述磁铁4固定在所述偏心轮6上，所述霍尔传感器5固定在所述底板3上并设置在与所述偏心轮6指定距离的位置，所述计数器16固定在所述底板3上。
在本实施例中，所述电机1固定在电机座2上，所述电机座2固定在所述底板3上。电机控制器17的电路与所述电机1相连，用于控制所述电机1的开关或转速。
在本实施例中，所述连杆7的两端分别设置一个小孔，用于安装轴承18和轴承20。所述轴承20的内孔安装有轴承滚针19，所述偏心轮6上的突出圆柱穿过所述轴承18的内孔，所述轴承滚针19穿过所述滑块头8一端的圆孔。
采用本实施例所提供的装置进行疲劳试验，进行疲劳试验的弹簧安装在弹簧左、右支架之间。并可以根据进行疲劳试验的弹簧的具体尺寸和材料，选择适合进行疲劳试验的弹簧的偏心距离的偏心轮，并将所选择的偏心轮固定在连杆与电机的出轴之间。之后打开触发电机上电，并可通过电机控制器调节到合适的转速。当电机上电后，计数器同步记录电机的旋转次数，其中每旋转一次则进行疲劳试验的弹簧进行了一次伸缩过程，当弹簧出现疲劳裂纹时，计数器显示的示数即为弹簧的疲劳寿命。
进一步的，本实施例中所提供的弹簧拉压疲劳试验装置，可以设置在尺寸在40mm*25mm*17mm封闭式的容器内，例如：金属或木质的箱子，并在箱子上设置把手，以便于移动所述弹簧拉压疲劳试验装置。
本发明实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置，通过偏心轮和电机组成的偏心驱动机构，实现弹簧的伸缩运动。相对于现有方案中的通过大型疲劳试验机的液压驱动结构进行疲劳性能试验的方案，电机功率远小于液压驱动结构的功率，耗电少；并且本实施例中的偏心驱动机构，结构简单且部件少，相对于大型疲劳试验机，成本很低且便于维护、使用；并且采用偏心轮和电机组成的偏心驱动机构，其尺寸远小于大型疲劳试验机的液压驱动结构，从而本实施例提供的弹簧拉压疲劳试验装置的尺寸远小于大型疲劳试验机，便于携带、移动。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种弹簧拉压疲劳试验装置，其特征在于，包括：驱动装置、与所述驱动装置相连的机械传动装置、与所述机械传动装置相连且用于固定进行疲劳试验的弹簧(13)的固定装置和计数装置，所述驱动装置、所述机械传动装置、所述固定装置和所述计数装置都固定在基座上；
所述基座包括：底板(3)、左立柱(15)和中立柱(11)；
所述驱动装置固定在所述底板(3)上，包括电机(1)；
所述固定装置包络：弹簧左支架(14)和弹簧右支架(12)，所述弹簧左支架(14)连接所述左立柱(15)并固定，所述弹簧右支架(12)与滑动光杆(9)所述，弹簧左支架(14)和弹簧右支架(12)之间用于固定所述弹簧(13)；
所述机械传动装置包括：偏心轮(6)、连杆(7)、滑块头(8)、所述滑动光杆(9)和直线轴承(10)；所述偏心轮(6)与所述电机(1)的出轴相连，所诉连杆(7)与所诉偏心轮(6)相连，所述滑块头(8)与所述连杆(7)相连，所述滑动光杆(9)与所述滑块头(8)相连并穿过所述直线轴承(10)，所述滑动光杆(9)与所述弹簧右支架(12)相连，所述直线轴承(10)固定在所述中立柱(11)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计数装置包括：磁铁(4)、霍尔传感器(5)和计数器(16)；
所述磁铁(4)固定在所述偏心轮(6)上，所述霍尔传感器(5)固定在所述底板(3)上并设置在与所述偏心轮(6)指定距离的位置，所述计数器(16)固定在所述底板(3)上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机(1)固定在电机座(2)上，所述电机座(2)固定在所述底板(3)上；
电机控制器(17)的电路与所述电机(1)的调速器相连，用于控制所述电机(1)的开关或转速。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连杆(7)的两端分别设置一个小孔，用于安装轴承(18)和轴承(20)；
所述轴承(20)的内孔安装有轴承滚针(19)，所述偏心轮(6)上的突出圆柱穿过所述轴承(18)的内孔，所述轴承滚针(19)穿过所述滑块头(8)一端的圆孔。
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