CN208334100U - 一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其伺服电机固定于机架的上部且其转轴与转盘固定连接，转盘的盘面上开设有沿径向伸展的调节槽，调节槽内设有偏心距调节组件，上连杆的上端与偏心距调节组件转动连接，上连杆的下端与滑块转动连接，滑轨固定于机架的一侧，滑块安装于滑轨上且可沿滑轨在竖直方向滑动，滑块与下连杆的上端连接，下连杆的下端与测试头连接，夹具组件设置于测试台上方，夹具组件位于测试头的下方，测试头的下部为尖端朝下的楔形块且其尖端与薄片试样的中部抵接。有益效果为，具有偏心距调节组件，故可灵活调节薄片试样受测试头作用的载荷及最大弯曲幅度，有助于测试不同载荷及不同弯曲幅度下试样的弯曲疲劳性能。

Description

一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置

技术领域

本实用新型属于薄片试样的弯曲疲劳性能测试领域，具体涉及一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置。

背景技术

在对工程材料的力学性能进行测试的时候，除了常规的性能测试之外，材料的疲劳性能也是非常重要的一项指标。材料在重复或交替交变载荷作用下，即使受到的载荷幅值远远小于其屈服极限或抗拉强度，但是长期积累，也会导致构件发断裂破坏，据统计有约60％的机械结构破坏属于疲劳破坏，该现象已经极为广泛，此起了众多学者的关注。

弯曲疲劳试验机是测试材料弯曲疲劳寿命和疲劳强度的一种设备，目前常用的能用疲劳试验机存在如下不足：有些是通过电机带动轮子进行反复摆动，其会形成应力集中且夹持样品的一端，造成弯曲疲劳的测试区域不断变化，不能直观的测试样品的某个指定的点和区域；有些是通过电机驱动丝杠进行上下移动，其成本高，丝杠的惯量冲击过大，对小载荷的样品测试不能有效的进行测试，误差很大；另外，大多现有的疲劳试验机均存在交变载荷的大小不易调解，不能方便的测试在不同交变载荷及形变不同情况下的弯曲疲劳性能；对试样的长度有特定要求，通常是夹住试样两端的夹片位置固定，则试样的长度也固定下来，因此需要对试样进行裁剪等加工以得到合适尺寸的试样，灵活性较差，使用不方便。

实用新型内容

本实用新型提供一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，旨在克服现有的弯曲疲劳测试装置的灵活性差、不便调节载荷大小及不便调节其对试样的弯曲变形程度等不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其包括机架、伺服电机、转盘、上连杆、滑块、滑轨、下连杆、测试头、测试台和夹具组件，所述伺服电机固定于所述机架的上部且所述伺服电机的转轴与所述转盘同轴固定连接，所述转盘远离所述伺服电机的盘面上开设有沿径向伸展的调节槽，所述调节槽内设有偏心距调节组件，所述上连杆的上端与所述偏心距调节组件转动连接，所述上连杆的下端与所述滑块转动连接，所述滑轨固定于所述机架的一侧，所述滑块安装于所述滑轨上且可沿所述滑轨在竖直方向滑动，所述滑块与所述下连杆的上端连接，所述下连杆的下端与所述测试头连接，所述夹具组件设置于所述测试台上方，所述夹具组件可夹持待测试薄片试样的两端以使其沿水平方向固定于所述测试头的下方，所述测试头的下部为尖端朝下的楔形块且所述测试头上下移动时可使所述薄片试样反复的弯曲变形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过伺服电机带动转盘转动，转盘转动时由其上的偏心距调节组件带动上连杆摆动(类似于偏心轮带动连杆摆动)，上连杆则带动滑块沿滑块在竖直方向往复运动，从而由下连杆带动测试头往复的作用于下方测试台夹具组件上夹持的薄片试样，达到测试弯曲疲劳性能的目的；由于具有偏心距调节组件，故可灵活调节转盘转动时带动滑块上下移动的距离，也即调节了薄片试样受测试头作用时最大弯曲幅度，有利于测试不同载荷及不同弯曲幅度下试样的弯曲疲劳性能。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述偏心距调节组件包括连接板、调节螺栓和调节块，所述连接板固定设置于所述调节槽内且与所述调节槽的伸展方向垂直，所述连接板上设有与所述调节螺栓匹配的螺孔，所述调节螺栓沿所述转盘的径向设置于所述所述调节槽内，所述调节螺栓的一端穿过所述螺孔并螺纹连接，另一端转动固定于所述调节块，所述调节螺栓转动时，所述调节块可在所述调节槽内移动以调节所述调节块距离所述转盘圆心的距离。

采用上述进一步方案的有益效果是,上述结构的偏心距调节组件结构简洁，调节方便且易检修维护。

进一步，所述调节块及所述滑块上均设有连接柱，所述上连杆的上端及下端分别通过连杆接头与对应的所述连接柱转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是,结构简单，易加工和安装，具体的，连杆接头可选用效果较好的连杆球接头。

进一步，所述夹具组件包括左夹体和右夹体，所述左夹体及右夹体上分别连接有用于压紧所述薄片试样的压条。

采用上述进一步方案的有益效果是,设置左右夹体从两端对薄片试样夹持，避免夹持一端时易出现的应力集中问题。

进一步，所述压条的两端分别通过与其垂直的弹性件与对应的所述左夹体或右夹体的前后侧壁连接。

采用上述进一步方案的有益效果是,通过压条及弹性件对薄片试样夹持，薄片试样的厚度不需要特定尺寸，灵活度较高。

进一步，所述测试台的上表面开设有沿水平方向伸展且横截面为T型的滑槽，所述左夹体及右夹体分别通过定位螺栓各连接一可卡入所述滑槽的T型滑块，所述左夹体及右夹体可沿所述滑槽滑动并定位。

采用上述进一步方案的有益效果是,通过T型滑槽与T型滑块的配合，同时设置定位螺栓，定位螺栓与相应的夹体螺纹连接，定位螺栓的下端贯穿相庆的夹体后转动固定于T型滑动，结构简单，非常方便的实现了滑动并定位。

进一步，所述测试头的前后侧对应设有侧挡板，所述侧挡板的下端设有弧形卡口，两所述弧形卡口之间设有一压杆，所述压杆的两端分别通过弹性连接件与两所述侧挡板的外侧对应连接，所述压杆与所述测试头的下部尖端之间形成供所述薄片试样穿过的通道且所述压杆可使所述薄片试样的中部贴紧于所述测试头的下端。

采用上述进一步方案的有益效果是,有利于实现高速往复运动测试薄片样品的弯曲疲劳性能，薄片试样的中部相当于被夹紧于测试头的下端并随之上下移动，比传统的不夹紧的情况(即每次测试头向下移动时才会使薄片弯曲变形)的情况，其测试弯曲疲劳性能的效率更高，结果也更准确。

进一步，所述弹性连接件为弹簧或橡皮筋。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置的示意图；

图2为图1所示测试装置的测试头沿A-A方向的剖视图。

图3为测试头前后侧的侧挡板的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.机架；2.伺服电机；3.转盘；4.上连杆；5.滑块；6.滑轨；7.下连杆；8.测试头；9.测试台；10.左夹体；11.右夹体；12.滑槽；13.T型滑块；14.定位螺栓；15.压条；16.侧挡板；17.压杆；18.弹性连接件；30.调节槽；31.连接板；32.调节螺栓；33.调节块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至3所示，本实用新型提供一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其包括机架1、伺服电机2、转盘3、上连杆4、滑块5、滑轨6、下连杆7、测试头8、测试台9和夹具组件，所述伺服电机2固定于所述机架1的上部且所述伺服电机2的转轴与所述转盘3同轴固定连接，所述转盘3远离所述伺服电机2的盘面上开设有沿径向伸展的调节槽30，所述调节槽30内设有偏心距调节组件，所述上连杆4的上端与所述偏心距调节组件转动连接，所述上连杆4的下端与所述滑块5转动连接，所述滑轨6固定于所述机架1的一侧，所述滑块5安装于所述滑轨6上且可沿所述滑轨6在竖直方向滑动，所述滑块5与所述下连杆7的上端连接，所述下连杆7的下端与所述测试头8连接，所述夹具组件设置于所述测试台9上方，所述夹具组件可夹持待测试薄片试样的两端以使其沿水平方向固定于所述测试头8的下方，所述测试头8的下部为尖端朝下的楔形块且所述测试头上下移动时可使所述薄片试样往复的弯曲变形。

进一步，所述偏心距调节组件包括连接板31、调节螺栓32和调节块33，所述连接板31固定设置于所述调节槽30内且与所述调节槽30的伸展方向垂直，所述连接板31上设有与所述调节螺栓32匹配的螺孔，所述调节螺栓32穿过所述螺孔内且沿所述转盘3的径向伸展，所述调节螺栓32的一端转动固定于所述调节块33，所述调节螺栓32转动时，所述调节块33可在所述调节槽30内移动以调节所述调节块33距离所述转盘3圆心的距离。

需要说明的是，本实用新型所谓的转动固定是指可绕轴的中心线转动但在轴向上是固定的，具体的可以是轴的一端固定连接一直径大于轴径向尺寸的圆球或圆盘，圆球或圆盘设置于内部空间大开口小的槽内，轴从槽的开口处伸出。

进一步，所述调节块33及所述滑块5上均设有连接柱，所述上连杆4的上端及下端分别通过连杆接头与对应的所述连接柱转动连接。

进一步，所述夹具组件包括左夹体10和右夹体11，所述左夹体10及右夹体11上分别连接有用于压紧所述薄片试样的压条15。

进一步，所述压条15的两端分别通过与其垂直的弹性件与对应的所述左夹体10或右夹体11的前后侧壁连接。

需要说明的是，除上述结构的夹右夹体外，夹持薄片试样的还可以为现有技术中常见的夹子，比如通过扭簧及转轴连接两个夹片等。

进一步，所述测试台9的上表面开设有沿水平方向伸展且横截面为T型的滑槽12，所述左夹体10及右夹体11分别通过定位螺栓14各连接一可卡入所述滑槽12的T型滑块13，所述左夹体10及右夹体11可沿所述滑槽12滑动并定位。

进一步，所述测试头8的前后侧对应设有侧挡板16，所述侧挡板16的下端设有弧形卡口(具体可见图3)，两所述弧形卡口之间设有一压杆17，所述压杆17的两端分别通过弹性连接件18与两所述侧挡板16的外侧对应连接，所述压杆17与所述测试头8的下部尖端之间形成供所述薄片试样穿过的通道且所述压杆17可使所述薄片试样的中部贴紧于所述测试头8的下端。

进一步，所述弹性连接件18为弹簧或橡皮筋。

本实用新型的基本工作原理为：

通过伺服电机带动转盘转动，转盘转动时由其上的偏心距调节组件带动上连杆摆动，上连杆则带动滑块沿滑块在竖直方向往复运动，从而由下连杆带动测试头往复的作用于下方测试台夹具组件上夹持的薄片试样并使其发生弯曲变形，达到测试弯曲疲劳性能的目的；具有偏心距调节组件，故可灵活调节转盘转动时带动滑块上下移动的距离，也即调节了薄片试样受测试头作用时最大弯曲幅度，有利于测试不同载荷及不同弯曲幅度下试样的弯曲疲劳性能；左右夹体组件的夹具组件可沿测试台上的滑槽滑动并定位，故其可适应夹持不同长度的待测试薄片，使用更方便，灵活度更高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，包括机架(1)、伺服电机(2)、转盘(3)、上连杆(4)、滑块(5)、滑轨(6)、下连杆(7)、测试头(8)、测试台(9)和夹具组件，所述伺服电机(2)固定于所述机架(1)的上部且所述伺服电机(2)的转轴与所述转盘(3)同轴固定连接，所述转盘(3)远离所述伺服电机(2)的盘面上开设有沿径向伸展的调节槽(30)，所述调节槽(30)内设有偏心距调节组件，所述上连杆(4)的上端与所述偏心距调节组件转动连接，所述上连杆(4)的下端与所述滑块(5)转动连接，所述滑轨(6)固定于所述机架(1)的一侧，所述滑块(5)安装于所述滑轨(6)上且可沿所述滑轨(6)在竖直方向滑动，所述滑块(5)与所述下连杆(7)的上端连接，所述下连杆(7)的下端与所述测试头(8)连接，所述夹具组件设置于所述测试台(9)上方，所述夹具组件可夹持待测试薄片试样的两端以使其沿水平方向固定于所述测试头(8)的下方，所述测试头(8)的下部为尖端朝下的楔形块且所述测试头(8)上下移动时可使所述薄片试样反复的弯曲变形。

2.根据权利要求1所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述偏心距调节组件包括连接板(31)、调节螺栓(32)和调节块(33)，所述连接板(31)固定设置于所述调节槽(30)内且与所述调节槽(30)的伸展方向垂直，所述连接板(31)上设有与所述调节螺栓(32)匹配的螺孔，所述调节螺栓(32)沿所述转盘(3)的径向设置于所述调节槽(30)内，其一端穿过所述螺孔并螺纹连接，其另一端可转动的与所述调节块(33)相对固定，所述调节螺栓(32)转动时，所述调节块(33)可在所述调节槽(30)内移动以调节所述调节块(33)距离所述转盘(3)圆心的距离。

3.根据权利要求2所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述调节块(33)及所述滑块(5)上均设有连接柱，所述上连杆(4)的上端及下端分别通过连杆接头与对应的所述连接柱转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述夹具组件包括左夹体(10)和右夹体(11)，所述左夹体(10)及右夹体(11)上分别连接有用于压紧所述薄片试样的压条(15)。

5.根据权利要求4所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述压条(15)水平设置，其前后两端分别通过与其垂直的弹性件与对应的所述左夹体(10)或右夹体(11)的前后侧壁连接。

6.根据权利要求4所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述测试台(9)的上表面开设有沿水平方向伸展且横截面为T型的滑槽(12)，所述左夹体(10)及右夹体(11)分别通过定位螺栓(14)各连接有一可卡入所述滑槽(12)的T型滑块(13)，所述左夹体(10)及右夹体(11)可沿所述滑槽(12)滑动并定位。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述测试头(8)的前后侧对应设有侧挡板(16)，所述侧挡板(16)的下端设有弧形卡口，两所述弧形卡口之间设有一压杆(17)，所述压杆(17)的两端分别通过弹性连接件(18)与两所述侧挡板(16)的外侧对应连接，所述压杆(17)与所述测试头(8)的下部尖端之间形成供所述薄片试样穿过的通道且所述压杆(17)可使所述薄片试样的中部贴紧于所述测试头(8)的下端。

8.根据权利要求7所述的一种薄片试样的弯曲疲劳测试装置，其特征在于，所述弹性连接件(18)为弹簧或橡皮筋。