CN113702034B - 一种推拉钢索疲劳试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种推拉钢索疲劳试验装置，包括加载端和驱动端；所述驱动端和加载端分别连接在待测钢索的两端；所述驱动端包括支架、驱动缸、多孔摇臂、支座和钢索固定座；所述加载端包括主支架、推拉钢索安装架、配重摇臂、配重块、摇臂、鱼眼轴承和止拉止推组件。本发明不仅可通过调节弹簧模拟被钢索驱动零件对钢索的轴向载荷，还可通过配重及配重摇臂模拟零件的重心及转动惯量，且对动力源类型及功率要求宽松，容易适应长周期的扭矩试验，且适应性较强，电驱动、气驱动和液压驱动均可。

Description

一种推拉钢索疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及推拉钢索技术领域，尤其涉及一种推拉钢索疲劳试验装置。
背景技术
在现代飞机设计中，多安装有推拉钢索，主要用于发动机操控系统，与普通钢索相比，推拉钢索具有诸多优点，比如，推拉钢索可以在空间内自由弯曲，无需依靠滑轮导向，可以同时传递拉力和压力，推拉钢索的运动部件包覆在保护套内部，性能不受温度、湿度等外部环境的影响，推拉钢索具有较高的控制精度和更好的传动效率等。
但是，对推拉钢索进行的疲劳试验基本为使用电缸或液压缸直接驱动钢索，负载为单一的推力负载或单一的拉力负载，均无法实现在一个加载周期内实现推拉载荷的双向加载。同时，现有试验装置负载基本为简单的配重物，无法实现本发明中加载端对推拉钢索所驱动零件的重量重心及转动惯量的模拟。此外，直接驱动钢索的试验方式，在大载荷，长周期的试验中对驱动源要求高，功率消耗大。因此，现有技术均存在一定的缺陷，还具有进一步提升和完善的空间。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种推拉钢索疲劳试验装置，可有效对推拉钢索的疲劳强度进行试验，且对动力源类型及功率要求宽松，容易适应长周期的推拉钢索疲劳试验，适应性较强，可适用多种驱动方式。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种推拉钢索疲劳试验装置，包括加载端和驱动端；
所述驱动端包括支架、驱动缸、多孔摇臂、支座和钢索固定座；所述支架底部与地面或平台固定；所述驱动缸一端与支架顶部铰接，另一端通过螺栓与多孔摇臂上侧相连接；所述多孔摇臂底部安装在支座上，所述多孔摇臂下侧与待测钢索接头相连接；所述待测钢索通过卡座固定在钢索固定座上；
所述加载端包括主支架、推拉钢索安装架、配重摇臂、配重块、摇臂、鱼眼轴承和止拉止推组件；所述配重摇臂中部通过轴、键及螺栓穿过主支架顶部与摇臂固联，并能绕轴转动；所述配重块分别通过螺栓固定在配重摇臂的左右两侧，具体位置由试验所需的重量重心及转动惯量计算得出；所述鱼眼轴承与摇臂底端端头连接；待测钢索端头与摇臂底端端头连接；待测钢索通过卡座固定在推拉钢索安装架上，所述推拉钢索安装架通过螺栓与主支架前侧上部固联；所述止拉止推组件中部与主支架后侧上部固联，所述止拉止推组件前端与鱼眼轴承连接。
进一步的，所述止拉止推组件包括支臂、导杆支座、导杆、止拉弹簧、止推弹簧、法兰套和六角螺母；所述支臂呈L型结构，其一端与主支架平行布置，并通过螺栓与主支架后侧上部固联；所述导杆支座转动连接在支臂的另一端，可自由转动；所述导杆穿过导杆支座并可自由滑动，其前端与鱼眼轴承连接，且所述导杆以导杆支座为界，左右两部分区域外侧分别安装有止拉弹簧和止推弹簧，所述止拉弹簧和止推弹簧的内端分别与导杆支座连接，所述止拉弹簧和止推弹簧的外端分别通过设置在导杆两端的法兰轴套和六角螺母锁紧。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明的钢索疲劳试验装置不仅可以通过调节弹簧模拟被钢索驱动零件对钢索的轴向载荷，还可以通过配重及配重摇臂模拟零件的重心及转动惯量；
2、本发明的扭矩卸载机构对动力源类型及功率要求宽松，容易适应长周期的扭矩试验；
3、本发明适应性强，电驱动、气驱动、液压驱动均可。
附图说明
图1是本发明所提出的一种推拉钢索疲劳试验装置一个实施例的整体结构示意图；
图2是图1中驱动端的结构示意图；
图3是图1中加载端的结构示意图；
图4是加载端的结构原理示意图；
图5是加载端的爆炸结构示意图。
其中，附图标记：1-驱动端；2-加载端；3-待测钢索；11-支架；12-驱动缸；13-多孔摇臂；14-支座；15-钢索固定座；21-主支架；22-推拉钢索安装架；23-配重摇臂；24-配重块；25-摇臂；26-鱼眼轴承；27-止拉止推组件；271-支臂；272-导杆支座；273-导杆；274-止拉弹簧；275-止推弹簧；276-法兰套；277-六角螺母。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
参见附图1至5，给出了本发明所提出的一种推拉钢索疲劳试验装置的一个实施例的具体结构，所述装置包括驱动端1和加载端2。
其中，所述驱动端1包括支架11、驱动缸12、多孔摇臂13、支座14和钢索固定座15；所述支架11底部与地面或平台固定；所述驱动缸12后端与支架11顶部铰接，另一端通过螺栓与多孔摇臂13上侧相连接；所述多孔摇臂13底部安装在支座14上，所述多孔摇臂13下侧与待测钢索3一端接头相连接；所述待测钢索3通过卡座固定在钢索固定座15上。
所述加载端包括主支架21、推拉钢索安装架22、配重摇臂23、配重块24、摇臂25、鱼眼轴承26和止拉止推组件27；所述配重摇臂23设置在主支架21的顶部后侧，其中部通过轴、键及螺栓穿过主支架21顶部后与摇臂25一端固联，且所述配重摇臂23能绕轴转动；所述配重块24分别通过螺栓固定在配重摇臂23的左右两侧，具体位置由试验所需的重量重心及转动惯量计算得出，可分别在配重摇臂23中部至端部之间调整；所述鱼眼轴承26与摇臂25底端一侧端头铰接；待测钢索3的端头与摇臂25底端另一侧端头连接；待测钢索3通过卡座固定在推拉钢索安装架22上，所述推拉钢索安装架22通过螺栓与主支架21前侧上部固联。
所述止拉止推组件27包括支臂271、导杆支座272、导杆273、止拉弹簧274、止推弹簧275、法兰套276和六角螺母277；所述支臂271呈L型结构，其一端与主支架21平行布置，并通过螺栓与主支架21后侧上部固联；所述支臂271另一端与主支架21前表面垂直布置；所述导杆支座272转动连接在支臂271的另一端，可自由转动；所述导杆273穿过导杆支座272并可自由滑动，其前端通过鱼眼轴承26与摇臂25底端连接，且所述导杆273以导杆支座272为界，左右两部分区域外侧分别安装有止拉弹簧274和止推弹簧275，所述止拉弹簧274和止推弹簧275的内端分别与导杆支座272连接，所述止拉弹簧274和止推弹簧275的外端分别通过设置在导杆273两端的法兰轴套276和六角螺母277锁紧。
本发明的工作原理在于：待测钢索3设置在驱动端1和加载端2之间，将待测钢索3的一侧固定在推拉钢索安装架22上，将该侧的钢索接头与摇臂25接头连接。通过选择合适的止拉弹簧274和止推弹簧275，同时调节六角螺母277使待测推拉钢索3推拉测试过程中获得想要的轴向拉压载荷。
通过调节配重块24的重量及其在配重摇臂23上的位置获得想要的转动惯量，使待测推拉钢索3推拉测试过程中获得想要的动载荷。
将待测推拉钢索3的另一侧固定在钢索固定座15上，钢索端头与多孔摇臂13相连，通过调节钢索3和驱动缸12在多孔摇臂13上的位置获得想要的传动比，调节驱动缸12的运行速度获得想要的加载频率。
使用试验装置按载荷谱分批次加载完成后，即可完成疲劳试验。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种推拉钢索疲劳试验装置，其特征在于：所述装置包括加载端和驱动端；
所述驱动端包括支架、驱动缸、多孔摇臂、支座和钢索固定座；所述支架底部与地面或平台固定；所述驱动缸一端与支架顶部铰接，另一端通过螺栓与多孔摇臂上侧相连接；所述多孔摇臂底部安装在支座上，所述多孔摇臂下侧与待测钢索接头相连接；所述待测钢索通过卡座固定在钢索固定座上；
所述加载端包括主支架、推拉钢索安装架、配重摇臂、配重块、摇臂、鱼眼轴承和止拉止推组件；所述配重摇臂中部通过轴、键及螺栓穿过主支架顶部与摇臂固联，并能绕轴转动；所述配重块分别通过螺栓固定在配重摇臂的左右两侧，具体位置由试验所需的重量重心及转动惯量计算得出；所述鱼眼轴承与摇臂底端端头连接；待测钢索端头与摇臂底端端头连接；待测钢索通过卡座固定在推拉钢索安装架上，所述推拉钢索安装架通过螺栓与主支架前侧上部固联；所述止拉止推组件中部与主支架后侧上部固联，所述止拉止推组件前端与鱼眼轴承连接；
所述止拉止推组件包括支臂、导杆支座、导杆、止拉弹簧、止推弹簧、法兰套和六角螺母；所述支臂呈L型结构，其一端与主支架平行布置，并通过螺栓与主支架后侧上部固联；所述导杆支座转动连接在支臂的另一端，可自由转动；所述导杆穿过导杆支座并可自由滑动，其前端与鱼眼轴承连接，且所述导杆以导杆支座为界，左右两部分区域外侧分别安装有止拉弹簧和止推弹簧，所述止拉弹簧和止推弹簧的内端分别与导杆支座连接，所述止拉弹簧和止推弹簧的外端分别通过设置在导杆两端的法兰轴套和六角螺母锁紧。
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