CN106124332B - 温控疲劳测试仪 - Google Patents

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Abstract

一种温控疲劳测试仪。其包括上托板、试件夹头、上部定滑轮固定支座、多个上部定滑轮、试验环境槽、螺旋传动装置支座、至少两个螺旋传动装置、下部定滑轮固定支座、下部定滑轮；本发明提供的温控疲劳测试仪能够进行不同机械荷载下、快速并反复的温度循环试验，具有结构简单、低能耗、快速升降温、能进行高周或者超高周循环试验等特点，从而实现温度循环对材料力学性能影响的试验分析。

Description

温控疲劳测试仪
技术领域
本发明属于材料温度疲劳检验设备，具体涉及一种可以快速升降温并能进行高周或者超高周的温控疲劳测试仪。
背景技术
众所周知，飞机结构构件的疲劳失效等对民航客机的安全性具有举足轻重的作用。现有的热机械疲劳试验设备大都为机械循环疲劳试验设备，机械循环主要是对材料进行扭转、弯曲、冲击、拉压等形式的试验，没有考虑到温度反复变化对材料性能的影响，并且对于不同机械荷载下的温度循环疲劳试验也很少报道。温控疲劳涉及到喷气发动机叶片、温控开关、医用支架等多个领域，而随着新型智能复合材料的不断发展，对材料温控疲劳性能的要求越来越高，尤其是新型航空复合材料的不断应用，使得在温度循环下材料的疲劳问题显得尤为重要。因此，需要发明一种温控疲劳测试仪，以解决材料在不同荷载作用下的温度循环疲劳问题，
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种温控疲劳测试仪。
为了达到上述目的，本发明提供的温控疲劳测试仪包括上托板、试件夹头、上部定滑轮固定支座、多个上部定滑轮、试验环境槽、螺旋传动装置支座、至少两个螺旋传动装置、下部定滑轮固定支座、下部定滑轮和电阻丝；其中螺旋传动装置支座由两个侧板和连接在两侧板下端之间的底板构成；每个侧板的内侧面上至少安装有一个螺旋传动装置，每个螺旋传动装置包括两个导轨支承座、导轨、移动支承座、螺杆、两个螺杆支承座、电机、电机固定支座和联轴器；其中电机固定支座安装在侧板的内侧面下部；电机安装在电机固定支座上，并且输出轴向上设置；电机上方的侧板内侧面上部和中部安装有两个平行设置的螺杆支承座和导轨支承座；螺杆的下端通过联轴器与电机的输出轴相连，上下部分别由两个螺杆支承座支撑；导轨与螺杆平行设置，并且上下端分别由两个导轨支承座8固定；移动支承座的一端螺纹连接在螺杆上，中部套在导轨上，另一端固定在试验环境槽的一个侧壁底部；试验环境槽的上端形成有开口，并且内部装有乙二醇溶液；上托板水平设置在试验环境槽的上方，底面一侧安装有试件夹头，底面中部安装有下部定滑轮固定支座，底面另一侧安装有上部定滑轮固定支座；试件夹头包括凹字形下夹头板、上夹头板和多个固定螺丝；下夹头板的两个上端利用螺丝固定在上托板上；上夹头板能够利用固定螺丝固定在下夹头板的水平板上或与之分离；下部定滑轮固定支座的下端与下夹头板上水平板的高度相同；下部定滑轮安装在下部定滑轮固定支座的下端；上部定滑轮固定支座的下端高度高于螺旋传动装置支座上侧板的高度；多个上部定滑轮沿左右方向成列安装在上部定滑轮固定支座的下端，最外侧的上部定滑轮位于侧板外侧，并且上部定滑轮与下部定滑轮位于同一条横线上；用于加热的特制电阻丝附在待测试的材料表面，并与电源相连。
所述的下部定滑轮固定支座上并排安装有多个下部定滑轮，上部定滑轮固定支座上并排安装有多列上部定滑轮，并且每个下部定滑轮和一列上部定滑轮对应设置。
本发明提供的温控疲劳测试仪能够进行不同机械荷载下、快速并反复的温度循环试验，具有结构简单、低能耗、快速升降温、能进行高周或者超高周循环试验等特点，从而实现温度循环对材料力学性能影响的试验分析。
附图说明
图1为本发明提供的温控疲劳测试仪纵向结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的温控疲劳测试仪进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的温控疲劳测试仪包括上托板1、试件夹头、上部定滑轮固定支座4、多个上部定滑轮5、试验环境槽6、螺旋传动装置支座7、至少两个螺旋传动装置、下部定滑轮固定支座22、下部定滑轮19和电阻丝；其中螺旋传动装置支座7由两个侧板20和连接在两侧板20下端之间的底板21构成；每个侧板20的内侧面上至少安装有一个螺旋传动装置，每个螺旋传动装置包括两个导轨支承座8、导轨9、移动支承座10、螺杆11、两个螺杆支承座12、电机13、电机固定支座14和联轴器15；其中电机固定支座14安装在侧板20的内侧面下部；电机13安装在电机固定支座14上，并且输出轴向上设置；电机13上方的侧板20内侧面上部和中部安装有两个平行设置的螺杆支承座12和导轨支承座8；螺杆11的下端通过联轴器15与电机13的输出轴相连，上下部分别由两个螺杆支承座12支撑；导轨9与螺杆11平行设置，并且上下端分别由两个导轨支承座8固定；移动支承座10的一端螺纹连接在螺杆11上，中部套在导轨9上，另一端固定在试验环境槽6的一个侧壁底部；试验环境槽6的上端形成有开口，并且内部装有乙二醇溶液；上托板1水平设置在试验环境槽6的上方，底面一侧安装有试件夹头，底面中部安装有下部定滑轮固定支座22，底面另一侧安装有上部定滑轮固定支座4；试件夹头包括凹字形下夹头板18、上夹头板17和多个固定螺丝3；下夹头板18的两个上端利用螺丝2固定在上托板1上；上夹头板17能够利用固定螺丝3固定在下夹头板18的水平板上或与之分离；下部定滑轮固定支座22的下端与下夹头板18上水平板的高度相同；下部定滑轮19安装在下部定滑轮固定支座22的下端；上部定滑轮固定支座4的下端高度高于螺旋传动装置支座7上侧板20的高度；多个上部定滑轮5沿左右方向成列安装在上部定滑轮固定支座4的下端，最外侧的上部定滑轮5位于侧板20外侧，并且上部定滑轮5与下部定滑轮19位于同一条横线上；用于加热的特制电阻丝附在待测试的材料表面，并与电源相连。
所述的下部定滑轮固定支座22上并排安装有多个下部定滑轮19，上部定滑轮固定支座4上并排安装有多列上部定滑轮5，并且每个下部定滑轮19和一列上部定滑轮5对应设置。
现将本发明提供的温控疲劳测试仪工作原理阐述如下：首先将待测试的材料一端放置在下夹头板18和上夹头板17之间，然后利用固定螺丝3将材料固定，以保证试验时材料不会松动或者脱落。将材料的另一端与带挂钩的高强度金属线连接，并将高强度金属线从一个下部定滑轮19的底部及一列相应的上部定滑轮5顶部绕过，最后在高强度金属线的末端悬挂上荷载，可同时进行多组不同材料或不同荷载的试验。然后将用于加热的特制电阻丝附在材料表面，并将电阻丝与电源相连，之后将用于测量材料性能的可移动应变片夹在材料上需要测量的部位，并将可移动应变片与计算机相连，利用计算机显示相关数据。启动本温控疲劳测试仪，这时电源将给电阻丝通电，以对材料进行加热，至一定温度后，停止加热。启动电机13，在电机13的带动下，螺杆11将匀速转动，从而带动移动支承座10以及装有乙二醇溶液的试验环境槽6沿导轨9向上移动，直至材料浸没在试验环境槽6内的乙二醇溶液中。此时，电机13停止转动，利用乙二醇溶液对刚加热的材料迅速进行降温处理。待材料冷却后，再次启动电机13并使其反向转动，螺杆11将匀速转动，从而带动移动支承座10及装有乙二醇溶液的试验环境槽6沿导轨9向下移动，待乙二醇溶液与材料分开后继续加热，如此往复循环，在此过程中，利用应变片获取材料的应变数据，从而得到相关的材料性能数据及应变与循环次数的关系图，由此达到对材料在一定荷载下的温度循环疲劳性能进行测试的目的。

Claims (2)

1.一种温控疲劳测试仪，其特征在于：所述的温控疲劳测试仪包括上托板(1)、试件夹头、上部定滑轮固定支座(4)、多个上部定滑轮(5)、试验环境槽(6)、螺旋传动装置支座(7)、至少两个螺旋传动装置、下部定滑轮固定支座(22)、下部定滑轮(19)和电阻丝；其中螺旋传动装置支座(7)由两个侧板(20)和连接在两侧板(20)下端之间的底板(21)构成；每个侧板(20)的内侧面上至少安装有一个螺旋传动装置，每个螺旋传动装置包括两个导轨支承座(8)、导轨(9)、移动支承座(10)、螺杆(11)、两个螺杆支承座(12)、电机(13)、电机固定支座(14)和联轴器(15)；其中电机固定支座(14)安装在侧板(20)的内侧面下部；电机(13)安装在电机固定支座(14)上，并且输出轴向上设置；电机(13)上方的侧板(20)内侧面上部和中部安装有两个平行设置的螺杆支承座(12)和导轨支承座(8)；螺杆(11)的下端通过联轴器(15)与电机(13)的输出轴相连，上下部分别由两个螺杆支承座(12)支撑；导轨(9)与螺杆(11)平行设置，并且上下端分别由两个导轨支承座(8)固定；移动支承座(10)的一端螺纹连接在螺杆(11)上，中部套在导轨(9)上，另一端固定在试验环境槽(6)的一个侧壁底部；试验环境槽(6)的上端形成有开口，并且内部装有乙二醇溶液；上托板(1)水平设置在试验环境槽(6)的上方，底面一侧安装有试件夹头，底面中部安装有下部定滑轮固定支座(22)，底面另一侧安装有上部定滑轮固定支座(4)；试件夹头包括凹字形下夹头板(18)、上夹头板(17)和多个固定螺丝(3)；下夹头板(18)的两个上端利用螺丝(2)固定在上托板(1)上；上夹头板(17)能够利用固定螺丝(3)固定在下夹头板(18)的水平板上或与之分离；下部定滑轮固定支座(22)的下端与下夹头板(18)上水平板的高度相同；下部定滑轮(19)安装在下部定滑轮固定支座(22)的下端；上部定滑轮固定支座(4)的下端高度高于螺旋传动装置支座(7)上侧板(20)的高度；多个上部定滑轮(5)沿左右方向成列安装在上部定滑轮固定支座(4)的下端，最外侧的上部定滑轮(5)位于侧板(20)外侧，并且上部定滑轮(5)与下部定滑轮(19)位于同一条横线上；用于加热的特制电阻丝附在待测试的材料表面，并与电源相连。
2.根据权利要求1所述的温控疲劳测试仪，其特征在于：所述的下部定滑轮固定支座(22)上并排安装有多个下部定滑轮(19)，上部定滑轮固定支座(4)上并排安装有多列上部定滑轮(5)，并且每个下部定滑轮(19)和一列上部定滑轮(5)对应设置。
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Assignee: TIANJIN JIUYUE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: CIVIL AVIATION University OF CHINA

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Denomination of invention: Temperature controlled fatigue tester

Granted publication date: 20190111

License type: Common License

Record date: 20240301

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Assignee: Tianjin Aerospace Hexing Technology Co.,Ltd.

Assignor: CIVIL AVIATION University OF CHINA

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Denomination of invention: Temperature controlled fatigue tester

Granted publication date: 20190111

License type: Common License

Record date: 20240402

Application publication date: 20161116

Assignee: TIANJIN SEAGULL WATCH Co.,Ltd.

Assignor: CIVIL AVIATION University OF CHINA

Contract record no.: X2024980003736

Denomination of invention: Temperature controlled fatigue tester

Granted publication date: 20190111

License type: Common License

Record date: 20240401

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Application publication date: 20161116

Assignee: TIANJIN HUANYU RUBBER & PLASTIC CO.,LTD.

Assignor: CIVIL AVIATION University OF CHINA

Contract record no.: X2024980004280

Denomination of invention: Temperature controlled fatigue tester

Granted publication date: 20190111

License type: Common License

Record date: 20240412

Application publication date: 20161116

Assignee: Tianjin water transport engineering survey and Design Institute Co.,Ltd.

Assignor: CIVIL AVIATION University OF CHINA

Contract record no.: X2024980004278

Denomination of invention: Temperature controlled fatigue tester

Granted publication date: 20190111

License type: Common License

Record date: 20240412