CN205593732U - 扭转疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扭转疲劳试验装置，包含：一缆线承置机构、一运动导引机构、及一驱动机构，缆线承置机构供一待测缆线延伸设置在一旋转座与一滑移座之间，运动导引机构与驱动机构通过连杆作用关系使驱动机构的旋转驱动转换为往复线性滑移，带动旋转座交替地正反转，进而由旋转座带动所述的待测缆线反复扭转从而进行一扭转疲劳试验。

Description

扭转疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种扭转试验机，特别是涉及一种扭转疲劳试验装置。

背景技术

疲劳(fatigue)试验是一种零构件结构试验，其用于研究及验证零构件经长时间反复受力而造成原有强度等物理性质衰弱，甚至产生龟裂或断裂的现象。由于零构件的疲劳是造成机械损坏的重要原因，故通过疲劳试验来确认零构件的寿命，对于确保机械安全性是相当必要的事情。

疲劳试验中，扭转疲劳试验是对一待测物(例：一线缆)以一定角度反复扭转以测试其耐久性的试验，扭转疲劳试验的实行通常为利用一扭转试验机。现有的扭转试验机主要由用于支撑待测物的一支撑架和用于带动待测物扭转的伺服马达所构成，通过控制使伺服马达以一定规律正反转输出，从而对待测物以正反角度反复进行扭转，

然而，要利用伺服马达对待测物进行反复扭转，会涉及到自正转变换为反转过程中的速度变化控制、正转与反转扭转量的最大角度控制等多项复杂的马达控制，因而此种扭转试验机的控制难度高，试验参数的精确度难以维持。再者，比起一般的单向旋转驱动，伺服马达在进行正反转驱动下的损耗更为激烈，疲劳试验的长时间消耗下会造成淘汰更换频率明显上升，从而增加机台维护成本。

实用新型内容

鉴于以上所述，现有的扭转试验机在控制难度、试验精确度及机台维护成本上皆面临困难。

因此，本实用新型的目的在于提供一种扭转疲劳试验装置，能够简化控制、提高试验精确度、并节约机台维护成本。

本实用新型为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种扭转疲劳试验装置，包含：一缆线承置机构，包括在一扭转轴线以一预定试验长度间隔设置的一旋转座及一滑移座，所述的旋转座在所述的扭转轴线为可旋转，所述的滑移座沿所述的扭转轴线为可滑移，以供一待测缆线延伸设置在所述的旋转座与所述的滑移座之间，通过所述的旋转座的旋转带动所述的待测缆线扭转从而进行一扭转疲劳试验；一运动导引机构，具有一线性滑移构件，所述的线性滑移构件为线性可滑移且连接在所述的旋转座的一半径位置处，以在所述的线性滑移构件线性滑移时带动所述的旋转座旋转；以及一驱动机构，包括一驱动构件、一旋转构件、及一连杆构件，所述的旋转构件经所述的驱动构件驱动从而在一预定旋转方向以一预定转速旋转，所述的连杆构件的一端以一偏心距离枢接于所述的旋转构件，所述的连杆构件的另一端连接所述的线性滑移构件，以在所述的旋转构件旋转时带动所述的线性滑移构件进行往复线性滑移。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的扭转轴线实质沿着重力方向延伸。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的滑移座包括一外环固定件及一内环滑移件，所述的外环固定件具有沿所述的扭转轴线贯穿的一滑移通道，所述的内环滑移件滑移嵌置于所述的滑移通道中，所述的内环滑移件具有沿所述的扭转轴线贯穿的一通线穿孔，供所述的待测缆线穿置固定于所述的通线穿孔中。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，还包括一导通检测机构，具有一导通判断单元，串联所述的待测缆线，以检测所述的待测缆线的疲劳断裂。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，还包括一吊重构件，供吊置在所述的待测缆线。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的线性滑移构件沿着一环绕路径线性可滑移。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的线性滑移构件为一炼条构件。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的连杆构件在所述的旋转构件与所述的线性滑移构件之间的长度为可调整。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的连杆构件对于所述的旋转构件的所述的偏心距离为可调整。

根据本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置，其中所述的缆线承置机构包括数个所述的旋转座及数个所述的滑移座，所述的数个旋转座与所述的线性滑移构件连接。

通过本实用新型所采用的技术手段，本实用新型的扭转疲劳试验装置无须复杂的马达速度变化控制，即能够以单纯的持续性单向旋转驱动来带动待测缆线进行正反角度往复扭转，大大地简化控制难度。再者，本实用新型的扭转疲劳试验装置能够通过改变机构或构件之间的配置关系来方便地达到试验参数(例如，扭转角度)的精确调整，从而有效避免因马达控制精度不足所产生的误差。另外，本实用新型的扭转疲劳试验装置对于驱动构件的动作要求单纯(最低仅须单向旋转驱动)，因此在运作上的损耗极少，且市面上大多数马达都得以适用，从而能够大幅节约在零件寿命及淘汰更换开销上所造成的机台维护成本。

附图说明

图1显示本实用新型的一实施例的扭转疲劳试验装置的立体示意图；

图2a显示本实用新型的实施例的扭转疲劳试验装置的前视示意图；

图2b显示本实用新型的实施例的扭转疲劳试验装置的侧视示意图；

图3显示本实用新型的实施例的扭转疲劳试验装置的俯视示意图；

图4显示本实用新型的实施例的扭转疲劳试验装置的滑移座的剖视示意图。

【符号说明】

100 扭转疲劳试验装置

1 缆线承置机构

10 架体

11 旋转座

111 静止件

112 旋转件

12 滑移座

2 运动导引机构

21 线性滑移构件

22 滑轨

23 滑块

3 驱动机构

31 驱动构件

32 旋转构件

33 连杆构件

331 端

332 端

4 导通检测机构

41 导通判断单元

42 监控单元

5 吊重构件

A 扭转轴线

D 实验长度

L 待测缆线

R 旋转方向

具体实施方式

以下根据图1至图4，说明本实用新型的实施方式。说明并非为限制本实用新型的实施方式，而为本实用新型的实施例的一种。

如1图1至图3所示，根据本实用新型的一实施例的一扭转疲劳试验装置100，包含：一缆线承置机构1，包括在一扭转轴线A上以一预定试验长度D间隔设置的一旋转座11及一滑移座12，旋转座11在扭转轴线A为可旋转，滑移座12沿扭转轴线A为可滑移的，以供一待测缆线L延伸设置在旋转座11与滑移座12之间，通过旋转座11的旋转带动待测缆线L扭转从而进行一扭转疲劳试验；一运动导引机构2，具有一线性滑移构件21，线性滑移构件21为线性可滑移且连接在旋转座11的一半径位置处，以在线性滑移构件21线性滑移时带动旋转座11旋转；以及一驱动机构3，包括一驱动构件31、一旋转构件32、及一连杆构件33，旋转构件32经驱动构件31驱动从而在一预定旋转方向R以一预定转速旋转，连杆构件33的一端331以一偏心距离枢接于旋转构件32，连杆构件33的另一端332连接线性滑移构件21，以在旋转构件32旋转时带动线性滑移构件21进行往复线性滑移。

具体而言，缆线承置机构1的结构如图1、图2a及图2b所示，其包括一上下双层式的架体10，旋转座11设在架体10的上层，滑移座12设在架体10的下层从而与旋转座11间隔设置。因此，在本实施例中，通过改变架体10上下层的高度差即可调整旋转座11与滑移座12的间隔，决定待测缆线L在进行扭转疲劳试验时的试验长度D。再者，此种上下层的配置也使旋转座11与滑移座12以扭转轴线A实质沿着重力方向延伸的方式设置，从而能够因降低重力拉引待测缆线L对试验所造成的影响。除此之外，应注意在本实用新型中，旋转座11与滑移座12的数量并无限制，缆线承置机构1可包括数个旋转座及数个滑移座(例如本实施例中为两个旋转座与两个滑移座)，只要数个旋转座皆与线性滑移构件21连接从而能够受线性滑移构件21带动旋转即可。

如图1、图2a及图2b所示，在本实施例中，旋转座11包括一静止件111及一旋转件112。静止件111固定在架体10上，旋转件112旋转地套置于静止件111而得以相对旋转。并且，旋转件112供待测缆线L穿置固定于其中，以令待测缆线L的一端会随着旋转件112一同旋转。配合图4所示，滑移座12包括一外环固定件121及一内环滑移件122。外环固定件121固定在架体10上且具有沿扭转轴线A贯穿的一滑移通道，内环滑移件122滑移嵌置于所述的滑移通道中从而能够相对于外环固定件121沿扭转轴线A滑移。并且，滑移通道的剖面为一非圆形形状，因此限制使内环滑移件122无法绕扭转轴线A旋转。内环滑移件122具有沿扭转轴线A贯穿的一通线穿孔，供待测缆线L穿置固定于通线穿孔中，以令待测缆线L的另一端在内环滑移件122的作用下只能沿扭转轴线A滑移而无法旋转。

上述旋转座11与滑移座12的结构，使在扭转疲劳试验中待测缆线L延伸设置在旋转座11与滑移座12之间时，能够利用旋转座11带动待测缆线L的一端旋转，且利用滑移座12保持待测缆线L的另一端不旋转，从而达到使待测缆线L成为扭转状态的效果。并且，待测缆线L在扭转时沿扭转轴线A方向上产生的微量拉伸，能够通过滑移座12的滑移而消除，以避免待测缆线L受到此种非预期的拉伸而对试验结果造成影响，例：造成提早断裂。

如图1及图3所示，在本实施例中，运动导引机构2包括线性滑移构件21以及一滑轨22和一滑块23。滑块23滑设于滑轨22上并连接线性滑移构件21，导引线性滑移构件21沿着滑轨22线性滑移。当然，本实用新型中，线性滑移构件21的线性滑移并不限于直线。举例而言，线性滑移构件21在本实施例中为沿着一环绕路径线性可滑移。另外，线性滑移构件21在本实施例中为一炼条构件，其绕置在旋转座11的旋转件112以带动旋转件112旋转，但线性滑移构件21也可为一齿条、一皮带或其他构件。

如图1及图3所示，驱动机构3的连杆构件33连接在旋转构件32的偏心位置与运动导引机构2的滑块23之间，使旋转构件32的旋转运动通过连杆构件33与滑块23的作用而转换为线性运动，以带动线性滑移构件21线性滑移，进而由线性滑移构件21带动旋转件112旋转。详细而言，旋转构件32的旋转运动大致可分为自附图左侧往右侧方向的前半周旋转与自附图右侧往左侧方向的后半周旋转。前半周旋转会使连杆构件33向右侧伸出，从而推动线性滑移构件21向右滑动，使旋转座11为逆时针旋转。后半周旋转则会将连杆构件33向左侧拉回，从而拉引线性滑移构件21向左滑动，使旋转座11为顺时针旋转。

通过上述结构，旋转构件32的旋转会带动线性滑移构件21进行往复线性滑移，使旋转座11交替地以顺时针与逆时针旋转，从而达到带动待测缆线L进行正反角度反复扭转的效果。并且，通过对线性滑移构件21与旋转座11连接的半径位置、旋转座11与旋转构件32的相对距离及角度等进行改变，便能够调整旋转座11的旋转角度等的试验参数，而这些改变并不涉及对驱动构件31的控制。因此，较佳地，连杆构件33可设置成在旋转构件32与线性滑移构件21之间的长度为可调整及/或对于所述的旋转构件的所述的偏心距离为可调整，以方便快速改变配置而调整试验参数，其结构具体实施方式例如：连杆构件33设置成可伸缩，或是连杆构件33设置成与旋转构件32或线性滑移构件21的连接点可调节。

如图1及图3所示，本实施例的扭转疲劳试验装置100进一步包括一导通检测机构4，导通检测机构4具有一导通判断单元41及一监控单元42。导通判断单元41串联待测缆线L，因此，当待测缆线L经扭转而内部导电线路断裂时，导通判断单元41能够根据导通状态的变化检测出待测缆线L的疲劳断裂。监控单元42电连接导通判断单元41，用以显示导通判断单元41的判断结果，以及可用于进行对导通判断单元41的设定。

如图1、图2a及图2b所示，本实施例的扭转疲劳试验装置100进一步包括一吊重构件5，供吊置在待测缆线L上，用以在不同负重状态下测试待测缆线L的扭转疲劳。

以上的叙述仅为本实用新型的较佳实施例说明，凡本领域技术人员当可依据上述的说明而作其他种种的改良，但这些改变仍属于本实用新型的创作精神及以下所界定的专利范围中。

Claims (10)

1.一种扭转疲劳试验装置，其特征在于，包含：

一缆线承置机构，包括在一扭转轴线以一预定试验长度间隔设置的一旋转座及一滑移座，所述的旋转座在所述的扭转轴线为可旋转，所述的滑移座沿所述的扭转轴线为可滑移，以供一待测缆线延伸设置在所述的旋转座与所述的滑移座之间，通过所述的旋转座的旋转带动所述的待测缆线扭转从而进行一扭转疲劳试验；

一运动导引机构，具有一线性滑移构件，所述的线性滑移构件为线性可滑移的且连接在所述的旋转座的一半径位置处，以在所述的线性滑移构件线性滑移时带动所述的旋转座旋转；以及

一驱动机构，包括一驱动构件、一旋转构件、及一连杆构件，所述的旋转构件经所述的驱动构件驱动从而在一预定旋转方向以一预定转速旋转，所述的连杆构件的一端以一偏心距离枢接于所述的旋转构件，所述的连杆构件的另一端连接所述的线性滑移构件，以在所述的旋转构件旋转时带动所述的线性滑移构件进行往复线性滑移。

2.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的扭转轴线实质沿着重力方向延伸。

3.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的滑移座包括一外环固定件及一内环滑移件，所述的外环固定件具有沿所述的扭转轴线贯穿的一滑移通道，所述的内环滑移件滑移嵌置于所述的滑移通道中，所述的内环滑移件具有沿所述的扭转轴线贯穿的一通线穿孔，供所述的待测缆线穿置固定于所述的通线穿孔中。

4.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，还包括一导通检测机构，具有一导通判断单元，串联所述的待测缆线，以检测所述的待测缆线的疲劳断裂。

5.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，还包括一吊重构件，供吊置在所述的待测缆线。

6.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的线性滑移构件沿着一环绕路径线性可滑移。

7.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的线性滑移构件为一炼条构件。

8.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的连杆构件在所述的旋转构件与所述的线性滑移构件之间的长度为可调整。

9.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的连杆构件对于所述的旋转构件的所述的偏心距离为可调整。

10.根据权利要求1所述的扭转疲劳试验装置，其特征在于，所述的缆线承置机构包括数个所述的旋转座及数个所述的滑移座，所述的数个旋转座与所述的线性滑移构件连接。