CN202471404U - 活塞疲劳寿命试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种活塞疲劳寿命试验台，尤其适用于对发动机活塞裙部疲劳寿命的测试，可以推广到对其他工件部位的疲劳寿命测试。一种活塞疲劳寿命试验台，所述试验台的一个工位包括设置于凸轮轴上的凸轮，所述凸轮的外周与推杆的一端接触，所述推杆外部套装有压缩弹簧，所述推杆的另一端与测力传感器的一端连接，所述测力传感器的另一端与用于对活塞施力的活塞作用杆连接。本实用新型通过对凸轮轴和弹簧、推杆的巧妙设计，完成对活塞的裙部施加周期性的近似于正弦波的振动力，以评价活塞产品裙部疲劳寿命试验性能；双工位的试验台的试验效率是现有单工位疲劳试验台的4倍，可快速完成活塞及活塞环的疲劳寿命试验。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车行业发动机测试领域，具体的说，是涉及一种活塞疲劳寿命试验台，尤其适用于对发动机活塞裙部疲劳寿命的测试，可以推广到对其他工件部位的疲劳寿命测试。
背景技术
活塞是发动机关键零部件之一，其使用的可靠性在很大程度上限制着发动机的进一步强化，并直接影响发动机的寿命。因此，在发动机设计和制造过程中采用疲劳试验的方法来确定活塞的极限强度是个重要环节。目前国内采用在台架上进行活塞热疲劳试验方法，通常一个样品试验需要3～4个月时间，无法满足新产品开发试验的需要。
因此，为了克服现有技术的不足，适应现实的需要，有必要设计一种活塞疲劳寿命试验台，通过对凸轮轴和弹簧、推杆的巧妙设计，完成对活塞的裙部施加周期性的近似于正弦波的振动力，以评价活塞产品裙部疲劳寿命试验性能。
本实用新型尤其适用于对发动机活塞裙部疲劳寿命的测试，可以推广到对其他工件部位的疲劳寿命测试。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实的需要，提供一种活塞疲劳寿命试验台。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种活塞疲劳寿命试验台，所述试验台的一个工位包括设置于凸轮轴上的凸轮，所述凸轮的外周与推杆的一端接触，所述推杆外部套装有压缩弹簧，所述推杆的另一端与测力传感器的一端连接，所述测力传感器的另一端与用于对活塞施力的活塞作用杆连接。
所述活塞作用杆的自由端与活塞外表面的形状相匹配。
所述推杆的外部套装有导轨，所述推杆在导轨中滑动。
所述导轨为直线轴承，所述压缩弹簧设置于直线轴承与测力传感器之间。
所述试验台包括两个工位，采用交流电机通过驱动皮带轮带动两组凸轮交替作用， 所述两组凸轮互相垂直安装。
所述试验台配置摄像头和视频系统。
本实用新型的有益效果在于：
1.通过对凸轮轴和弹簧、推杆的巧妙设计，完成对活塞的裙部施加周期性的近似于正弦波的振动力，以评价活塞产品裙部疲劳寿命试验性能；
2.双工位的试验台的试验效率是现有单工位疲劳试验台的4倍，可以快速完成活塞及活塞环的疲劳寿命试验；
3.本实用新型尤其适用于对发动机活塞裙部疲劳寿命的测试，可以推广到对其他工件部位的疲劳寿命测试。
附图说明
图1为本实用新型的动力结构示意图；
图2为本实用新型试验台的整体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例：参见图1，图2。
一种活塞疲劳寿命试验台，所述试验台的一个工位包括设置于凸轮轴上的凸轮，所述凸轮的外周与推杆的一端接触，所述推杆外部套装有压缩弹簧，所述推杆的另一端与测力传感器的一端连接，所述测力传感器的另一端与用于对活塞施力的活塞作用杆连接。
参见图1，第一凸轮11的外周与第一推杆12的一端接触，第一推杆12外部套装有第一压缩弹簧14，第一推杆12的另一端与第一测力传感器15的一端连接，第一测力传感器15的另一端与第一活塞作用杆16连接。
作为一种优选的实施方式，第一活塞作用杆16的自由端与活塞外表面的形状相匹配。比如，活塞的外表面为圆柱面，则第一活塞作用杆16的自由端的端口则为圆弧面。
第一推杆12的外部套装有导轨，所述第一推杆12在导轨中滑动。
本实施例中，导轨为第一直线轴承13，所述第一压缩弹簧14设置于第一直线轴承13与第一测力传感器15之间。
本实施例中，第一凸轮11、第一推杆12、第一直线轴承13、第一压缩弹簧14、第一测力传感器15、第一活塞作用杆16共同构成第一工位的各部件第一凸轮11转动一周，完成两次力载荷作用，作用力特性完全近似于正弦波，第一推杆12和第一活塞作 用杆16通过第一压缩弹簧14传递力，第一推杆12安装在第一直线轴承13导轨中滑动，通过第一活塞作用杆16作用在横向放置的哈弗式被试验活塞样件工装上，从而完成对活塞裙部的交变作用力。
作为一种优选的实施方式，所述试验台包括两个工位，如图1所示，还包括由第二凸轮21、第二推杆22、第二直线轴承23、第二压缩弹簧24、第二测力传感器25、第二活塞作用杆26共同构成的第二工位的各部件，动作原理与第一工位相同，不赘述，第一工位与第二工位采用交流电机通过驱动皮带轮7带动第一凸轮11、第二凸轮21交替作用，第一凸轮11和第二凸轮21互相垂直安装，即二者轴线呈90°夹角。
图2为本实用新型试验台的整体结构图，其中第二工位被第一工位遮挡，图中未示出，8为活塞样件。
所述试验台配置摄像头和视频系统。为了便于实时观察的需要，系统配置摄像头和视频系统，可以进行同时观察两路被测工件的彩色图像。
所述活塞作用杆的作用力频率由变频器调控，所述试验台数据采集由工控计算机、USB数据采集卡及处理软件组成。
电控系统主要由交流变频器控制加载工作频率，包括转速检测、作用力传感器、计算机采集系统电控单元组成。测力单元部分对交流变频器进行特殊抗干扰处理，并可方便进行重量标准砝码力值标定。
为适应不同规格直径尺寸的活塞试验，设计了多组活塞样件工装和试验台集成配套，便于各类活塞样件进行安装固定和疲劳试验测试。
本实用新型尤其适用于对发动机活塞裙部疲劳寿命的测试，可以推广到对其他工件部位的疲劳寿命测试。
本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述试验台的一个工位包括设置于凸轮轴上的凸轮，所述凸轮的外周与推杆的一端接触，所述推杆外部套装有压缩弹簧，所述推杆的另一端与测力传感器的一端连接，所述测力传感器的另一端与用于对活塞施力的活塞作用杆连接。
2.根据权利要求1所述的活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述活塞作用杆的自由端与活塞外表面的形状相匹配。
3.根据权利要求1所述的活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述推杆的外部套装有导轨，所述推杆在导轨中滑动。
4.根据权利要求3所述的活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述导轨为直线轴承，所述压缩弹簧设置于直线轴承与测力传感器之间。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一权利要求所述的活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述试验台包括两个工位，采用交流电机通过驱动皮带轮带动两组凸轮交替作用，所述两组凸轮互相垂直安装。
6.根据权利要求5所述的活塞疲劳寿命试验台，其特征在于：所述试验台配置摄像头和视频系统。
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