CN205067078U - 涡卷弹簧疲劳寿命试验装置 - Google Patents

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周满山
蒋志成
滕青孜
苑振光
刘超
李震
王保山
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Abstract

本实用新型涉及涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，包括电控部分和机械部分，所述的电控部分用于控制机械部分的动作及显示弹簧压缩次数；机械部分用于执行电控部分发出的指令，实现对弹簧的检验；所述的机械部分包括卷簧振动盘、大皮带轮、V型皮带、小皮带轮、变频电机、主机架、偏心曲轴和卷簧固定芯轴。本实用新型的优点：直接替代传统的涡卷弹簧疲劳寿命检测装置，以解决现有设备存在的实验周期长，无法对非标涡卷弹簧进行检测等问题。

Description

涡卷弹簧疲劳寿命试验装置
技术领域
本实用新型涉及一新型的涡卷弹簧疲劳寿命检测装置，主要作为非标涡卷弹簧的疲劳寿命检测使用。
背景技术
弹簧疲劳是一种渐进的实效现象，它的过程是裂纹萌生、扩展直到断裂，弹簧失效包含疲劳断裂和应力松弛两种情况。疲劳过程中循环应力状态与弹簧受力状态和寿命相关，通常要求涡卷弹簧循环应力寿命应在10万次以上。由疲劳引起的弹簧损伤是积累的，且不合复原。蠕变断裂时晶间断裂，在循环载荷作用下其过程使断口具有脆性断裂的外观，几乎是在没有预兆的情况下发生的，所以生产的每批次弹簧都应对其疲劳寿命进行抽样实验。
国内针对螺旋弹簧、碟簧等通用弹簧的实验装置比较完善，但针对涡卷弹簧特别是板厚>4mm以上的非标涡卷弹簧实验装置尚不完善。本装置主要用于对非标涡卷弹簧进行疲劳寿命试验。检测涡卷弹簧使用寿命是否满足使用条件。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型目的是提供一种涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，可以直接替代传统的涡卷弹簧疲劳寿命检测装置，以解决现有设备存在的实验周期长，无法对非标涡卷弹簧进行检测等问题。本实用新型的技术方案是：一种涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，包括电控部分和机械部分，所述的电控部分用于控制机械部分的动作及显示弹簧压缩次数；机械部分用于执行电控部分发出的指令，实现对弹簧的检验；所述的机械部分包括卷簧振动盘、大皮带轮、V型皮带、小皮带轮、变频电机、主机架、偏心曲轴和卷簧固定芯轴，在所述的主机架上安装有变频电机、偏心曲轴和卷簧固定芯轴，变频电机的转轴上安装有小皮带轮，偏心曲轴的一端安装有大皮带轮，所述的大皮带轮和小皮带轮通过V型皮带传动连接；所述的卷簧固定芯轴与偏心曲轴平行设置，安装在偏心曲轴的下部，在该卷簧固定轴上安装有卷簧振动盘，该卷簧振动盘通过偏心曲轴驱动。
所述的卷簧振动盘为两个，在主机架上对称设置；在每一卷簧振动盘内均安装有一卷簧，安装在卷簧振动盘内的两个卷簧旋转方向相反。
所述的电控部分包括PLC可编程控制器以及与PLC可编程控制器连接的计数器、变频电机控制器、控制按钮、微型打印机和数据存储单元，该计数器的数据输入端与所述的偏心曲轴连接，输出端与PLC可编程控制器连接，该PLC可编程控制器通过变频电机控制器与所述的变频电机连接。
本实用新型的优点是：
1、采用PLC可编程控制器用于控制试验装置的控制指令及数据汇总，PLC可编程控制器可靠性高，抗干扰能力强。
2、设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造。
3、采用变频电机为驱动单元可以控制试验频率，模拟不同卷簧的工作频率。
4、设备振动频率最高可达500次/分钟，即每小时可进行3万次交变应力试验，4小时即可完成弹簧疲劳试验，试验周期短。
5、通过更换弹簧固定盘及传动芯轴可对不同规格的非标弹簧进行检测。
6、可同时进行两组弹簧实验，一正一反，一组弹簧压缩时另一组释放卷簧力矩为偏心曲轴旋转提供辅助动力，减小电机输出功率，节省能源，提高实验效率。
7、计时显示器及计数器可实时显示实验数据。
8、数据存储单元可存储20组实验数据，并且可将试验数据转存至电脑存档。
附图说明
图1是本实用新型的主体结构示意图。
图2是图1的右视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
参见图1和图2，本实用新型涉及一种涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，包括电控部分和机械部分，所述的电控部分用于控制机械部分的动作及显示弹簧压缩次数；机械部分用于执行电控部分发出的指令，实现对弹簧的检验；所述的机械部分包括卷簧振动盘1、大皮带轮3、V型皮带4、小皮带轮5、变频电机6、主机架7、偏心曲轴8和卷簧固定芯轴9，在所述的主机架7上安装有变频电机6、偏心曲轴8和卷簧固定芯轴9，变频电机6的转轴上安装有小皮带轮5，偏心曲轴8的一端安装有大皮带轮3，所述的大皮带轮3和小皮带轮5通过V型皮带4传动连接；所述的卷簧固定芯轴9与偏心曲轴8平行设置，安装在偏心曲轴8的下部，在该卷簧固定轴9上安装有卷簧振动盘1，该卷簧振动盘1通过偏心曲轴8驱动。
所述的卷簧振动盘1为两个，在主机架7上对称设置；在每一卷簧振动盘1内均安装有一卷簧2，安装在卷簧振动盘1内的两个卷簧2旋转方向相反。
所述的电控部分包括PLC可编程控制器以及与PLC可编程控制器连接的计数器、变频电机控制器、控制按钮、微型打印机和数据存储单元，该计数器的数据输入端与所述的偏心曲轴连接，输出端与PLC可编程控制器连接，该PLC可编程控制器通过变频电机控制器与所述的变频电机连接。
本实用新型的工作原理是：实验前通过调整卷簧固定芯轴将实验涡卷弹簧调整至实际工作力矩状态，变频电机通过控制按钮向PLC可编程控制器输入驱动信号，PLC可编程控制器将编译好的信号发向变频器变频电机工作，变频电机传递力矩至小皮带轮,通过V型皮带带动大皮带轮及偏心曲轴旋转，带动弹簧振动盘回转压缩一组涡卷弹簧模拟涡卷弹簧工作状态。偏心曲轴每旋转一圈，同时传递信号至计数器及计时器用于显示实时实验次数，同时传递数据至PLC可编程控制器并转存至数据储存单元。由数据存储单元存储实验数据。实验结束后可将数据储存单元内的试验数据转存至电脑中。本实用新型可同时进行两组弹簧实验，一正一反，一组弹簧压缩时另一组释放卷簧力矩为偏心曲轴旋转提供辅助动力，减小电机输出功率，节省能源，提高实验效率。

Claims (3)

1.一种涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，其特征在于，包括电控部分和机械部分，所述的电控部分用于控制机械部分的动作及显示弹簧压缩次数；机械部分用于执行电控部分发出的指令，实现对弹簧的检验；所述的机械部分包括卷簧振动盘、大皮带轮、V型皮带、小皮带轮、变频电机、主机架、偏心曲轴和卷簧固定芯轴，在所述的主机架上安装有变频电机、偏心曲轴和卷簧固定芯轴，变频电机的转轴上安装有小皮带轮，偏心曲轴的一端安装有大皮带轮，所述的大皮带轮和小皮带轮通过V型皮带传动连接；所述的卷簧固定芯轴与偏心曲轴平行设置，安装在偏心曲轴的下部，在该卷簧固定轴上安装有卷簧振动盘，该卷簧振动盘通过偏心曲轴驱动。
2.根据权利要求1所述的涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，其特征在于，所述的卷簧振动盘为两个，在主机架上对称设置；在每一卷簧振动盘内均安装有一卷簧，安装在卷簧振动盘内的两个卷簧旋转方向相反。
3.根据权利要求2所述的涡卷弹簧疲劳寿命试验装置，其特征在于，所述的电控部分包括PLC可编程控制器以及与PLC可编程控制器连接的计数器、变频电机控制器、控制按钮、微型打印机和数据存储单元，该计数器的数据输入端与所述的偏心曲轴连接，输出端与PLC可编程控制器连接，该PLC可编程控制器通过变频电机控制器与所述的变频电机连接。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110125631A (zh) * 2019-04-28 2019-08-16 上海航天设备制造总厂有限公司 一种涡卷弹簧跑合装置及方法
CN110873643A (zh) * 2019-11-19 2020-03-10 北京航空航天大学 一种平面涡卷弹簧加速贮存寿命测试系统
CN112880995A (zh) * 2021-01-19 2021-06-01 绍兴文理学院 一种基于振频对扭簧、涡卷弹簧同时测试的疲劳测试机

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