CN212008085U - 一种方便使用的实验室疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方便使用的实验室疲劳试验机，包括操作台、冲压单元、定位单元和夹紧单元，所述操作台的上表面中部设有防护室，操作台的上表面后端对称设有支架，操作台的上表面中部设有承接台，且承接台位于防护室的内部，所述防护室的前侧面通过铰链铰接有防护门，所述冲压单元设置在支架的上端，所述定位单元设置在支架的中部，所述夹紧单元设置在防护室的左壁面，冲压单元、定位单元、夹紧单元和承接台对应设置，单片机设置在操作台的上表面右端，本方便使用的实验室疲劳试验机，可以代替人工对实验物品的疲劳变化的观察和测绘，更加准确、直观的显示出实验物品的疲劳变化。

Description

一种方便使用的实验室疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验设备技术领域，具体为一种方便使用的实验室疲劳试验机。

背景技术

疲劳试验机用于进行测定金属、合金材料及其构件（如操作关节、固接件、螺旋运动件等）在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验，众所周知，金属疲劳失效是导致工程结构和机械失效的主要原因之一，金属材料发生疲劳的完整过程是在循环应力的作用下形成裂纹，裂纹扩展并且最终达到断裂所需的临界尺寸的过程。因此，金属材料疲劳机理包涵着在交变应力作用下金属材料中裂纹萌生和稳定扩展的机理，从而需要对裂纹萌生和稳定扩展进行精确的分析，以便于准确监测统计材料的疲劳寿命并完整分析金属疲劳失效过程。常用的测试方法是，通过实时测量金属疲劳交变载荷作用下所产生裂纹长度的变化的疲劳裂纹扩展实验，来评估金属材料的疲劳性能，然而传统的观察和复型法监测裂纹的萌生和扩展需要由人工操作来完成，不仅工作效率低而且容易受到检测人员主观因素的影响，既不能保证检测的效率和精度要求，又不能满足实验的要求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种方便使用的实验室疲劳试验机，可以代替人工对实验物品的疲劳变化的观察和测绘，更加准确、直观的显示出实验物品的的疲劳变化，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种方便使用的实验室疲劳试验机，包括操作台、冲压单元、定位单元和夹紧单元；

操作台：所述操作台的上表面中部设有防护室，操作台的上表面后端对称设有支架，操作台的上表面中部设有承接台，且承接台位于防护室的内部，所述防护室的前侧面通过铰链铰接有防护门；

冲压单元：所述冲压单元设置在支架的上端；

定位单元：所述定位单元设置在支架的中部；

夹紧单元：所述夹紧单元设置在防护室的左壁面；

其中：冲压单元、定位单元、夹紧单元和承接台对应设置，单片机设置在操作台的上表面右端，且单片机的输入端与外部电源的输出端电连接，可以代替人工对实验物品的疲劳变化的观察和测绘，更加准确、直观的显示出实验物品的的疲劳变化。

进一步的，所述冲压单元包括动力室、第一电机、曲轴、连接杆和冲压块，所述动力室设置在支架的上端，所述第一电机设置在动力室的右表面中部，所述曲轴的两端通过轴承与动力室的左右内壁面中部转动连接，且曲轴的右端通过联轴器与穿过动力室壁面的第一电机输出轴固定连接，所述连接杆上端的安装孔与曲轴的中部转动连接，所述冲压块通过柱销与连接杆的下端安装孔转动连接，通过压力测试，实现了自动对实验物品的疲劳性测试。

进一步的，所述定位单元包括定位板、定位孔和定位环，所述定位板设置在支架的中部，所述定位孔开设于定位板的中部，且定位孔与连接杆的下端滑动连接，所述定位环设置在定位板的下表面中部，且定位环与冲压块滑动连接，对冲压块进行限定，保证了设备的正常的工作。

进一步的，所述夹紧单元包括支板、夹紧爪、传动齿条、第二电机和齿轮，所述支板设置在防护室的左壁面内侧中部，所述夹紧爪对称设有两个，且通过柱销与支板的上表面前后两端转动连接，所述传动齿条与防护室的左壁面中部安装孔滑动连接，且与传动齿条的右端与夹紧爪的左端齿牙相互啮合，所述第二电机设置在操作台的上表面左端，所述齿轮下侧面的转轴通过联轴器与第二电机的输出轴固定连接，且齿轮与传动齿条的左端相互啮合，自动对实验物品夹紧，防止了在冲压过程中位置发生变化。

进一步的，还包括位移传感器和支腿，所述位移传感器设置在承接台的中部，且位移传感器的输出端与单片机电连接，所述支腿对称设置在操作台的下表面四端，支腿保证了设备的稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本方便使用的实验室疲劳试验机，具有以下好处：

1、打开单片机的开关，第二电机工作，第二电机输出轴转动带动齿轮转动，齿轮转动带动传动齿条向左移动，传动齿条向左移动带动夹紧爪绕着柱销向内转动，夹紧爪向内转动，操作简单方便，可以将实验物品夹紧固定。

2、打开单片机的开关，第一电机工作，第一电机输出轴转动带动曲轴转动，曲轴转动带动连接杆在定位板中部的定位孔上下移动，连接杆上下移动带动冲压块在定位环内上下滑动，冲压块向下移动对夹紧好的实验物品进行疲劳测试，实现了自动对实验物品的冲压，通过压力测试实验物品的疲劳性。

3、本方便使用的实验室疲劳试验机，可以代替人工对实验物品的疲劳变化的观察和测绘，更加准确、直观的显示出实验物品的的疲劳变化。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖面结构示意图；

图3为本实用新型夹紧单元结构内部示意图。

图中：1操作台、2支架、3冲压单元、31动力室、32第一电机、33曲轴、34连接杆、35冲压块、4定位单元、41定位板、42定位孔、43定位环、5夹紧单元、51支板、52夹紧爪、53传动齿条、54第二电机、55齿轮、6防护室、7承接台、8位移传感器、9支腿、10单片机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种方便使用的实验室疲劳试验机，包括操作台1、冲压单元3、定位单元4和夹紧单元5；

操作台1：操作台1的上表面中部设有防护室6，操作台1的上表面后端对称设有支架2，操作台1的上表面中部设有承接台7，且承接台7位于防护室6的内部，防护室6的前侧面通过铰链铰接有防护门，防护室6防止测试过程中实验物品发生溅射伤害到工作人员；

冲压单元3：冲压单元3设置在支架2的上端，冲压单元3包括动力室31、第一电机32、曲轴33、连接杆34和冲压块35，动力室31设置在支架2的上端，第一电机32设置在动力室31的右表面中部，曲轴33的两端通过轴承与动力室31的左右内壁面中部转动连接，且曲轴33的右端通过联轴器与穿过动力室31壁面的第一电机32输出轴固定连接，连接杆34上端的安装孔与曲轴33的中部转动连接，冲压块35通过柱销与连接杆34的下端安装孔转动连接，第一电机32工作，第一电机32输出轴转动带动曲轴33转动，曲轴33转动带动连接杆34在定位板41中部的定位孔42上下移动，连接杆34上下移动带动冲压块35在定位环43内上下滑动，冲压块35向下移动对夹紧好的实验物品进行疲劳测试，实现了自动对实验物品的冲压，通过压力测试实验物品的疲劳性；

定位单元4：定位单元4设置在支架2的中部，定位单元4包括定位板41、定位孔42和定位环43，定位板41设置在支架2的中部，定位孔42开设于定位板41的中部，且定位孔42与连接杆34的下端滑动连接，定位环43设置在定位板41的下表面中部，且定位环43与冲压块35滑动连接，对冲压块35进行限定，保证了设备的正常的工作；

夹紧单元5：夹紧单元5设置在防护室6的左壁面，夹紧单元5包括支板51、夹紧爪52、传动齿条53、第二电机54和齿轮55，支板51设置在防护室6的左壁面内侧中部，夹紧爪52对称设有两个，且通过柱销与支板51的上表面前后两端转动连接，传动齿条53与防护室6的左壁面中部安装孔滑动连接，且与传动齿条53的右端与夹紧爪52的左端齿牙相互啮合，第二电机54设置在操作台1的上表面左端，齿轮55下侧面的转轴通过联轴器与第二电机54的输出轴固定连接，且齿轮55与传动齿条53的左端相互啮合，第二电机54工作，第二电机54输出轴转动带动齿轮55转动，齿轮55转动带动传动齿条53向左移动，传动齿条53向左移动带动夹紧爪52绕着柱销向内转动，夹紧爪52向内转动，自动对实验物品夹紧，防止了在冲压过程中位置发生变化；

其中：冲压单元3、定位单元4、夹紧单元5和承接台7对应设置，单片机10设置在操作台1的上表面右端，且单片机10的输入端与外部电源的输出端电连接。

其中：还包括位移传感器8和支腿9，位移传感器8设置在承接台7的中部，且位移传感器8的输出端与单片机10电连接，支腿9对称设置在操作台的下表面四端，支腿9保证了设备的稳定性。

在使用时：打开防护室6的防护门，将需要测试室的物品放到承接台7上，打开单片机10的开关，第二电机54工作，第二电机54输出轴转动带动齿轮55转动，齿轮55转动带动传动齿条53向左移动，传动齿条53向左移动带动夹紧爪52绕着柱销向内转动，夹紧爪52向内转动将承接台7上的测试物品夹紧，第一电机32工作，第一电机32输出轴转动带动曲轴33转动，曲轴33转动带动连接杆34在定位板41中部的定位孔42上下移动，连接杆34上下移动带动冲压块35在定位环43内上下滑动，冲压块35向下移动对夹紧好的实验物品进行疲劳测试，测试结果通过承接台7中部的位移传感器8显示出来。

值得注意的是，本实施例中单片机10具体型号为飞思卡尔单片机，第一电机32和第二电机54可采用台州朗博电机有限公司的YE2系列，位移传感器8可采用斯铭威科技有限公司的SMW-GSC-XS微型位移传感器，一电机32、第二电机54和位移传感器8则可根据实际应用场景自由配置，单片机10控制，第一电机32、第二电机54和位移传感器8工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种方便使用的实验室疲劳试验机，其特征在于：包括操作台（1）、冲压单元（3）、定位单元（4）和夹紧单元（5）；

操作台（1）：所述操作台（1）的上表面中部设有防护室（6），操作台（1）的上表面后端对称设有支架（2），操作台（1）的上表面中部设有承接台（7），且承接台（7）位于防护室（6）的内部，所述防护室（6）的前侧面通过铰链铰接有防护门；

冲压单元（3）：所述冲压单元（3）设置在支架（2）的上端；

定位单元（4）：所述定位单元（4）设置在支架（2）的中部；

夹紧单元（5）：所述夹紧单元（5）设置在防护室（6）的左壁面；

其中：冲压单元（3）、定位单元（4）、夹紧单元（5）和承接台（7）对应设置，单片机（10）设置在操作台（1）的上表面右端，且单片机（10）的输入端与外部电源的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种方便使用的实验室疲劳试验机，其特征在于：所述冲压单元（3）包括动力室（31）、第一电机（32）、曲轴（33）、连接杆（34）和冲压块（35），所述动力室（31）设置在支架（2）的上端，所述第一电机（32）设置在动力室（31）的右表面中部，所述曲轴（33）的两端通过轴承与动力室（31）的左右内壁面中部转动连接，且曲轴（33）的右端通过联轴器与穿过动力室（31）壁面的第一电机（32）输出轴固定连接，所述连接杆（34）上端的安装孔与曲轴（33）的中部转动连接，所述冲压块（35）通过柱销与连接杆（34）的下端安装孔转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种方便使用的实验室疲劳试验机，其特征在于：所述定位单元（4）包括定位板（41）、定位孔（42）和定位环（43），所述定位板（41）设置在支架（2）的中部，所述定位孔（42）开设于定位板（41）的中部，且定位孔（42）与连接杆（34）的下端滑动连接，所述定位环（43）设置在定位板（41）的下表面中部，且定位环（43）与冲压块（35）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种方便使用的实验室疲劳试验机，其特征在于：所述夹紧单元（5）包括支板（51）、夹紧爪（52）、传动齿条（53）、第二电机（54）和齿轮（55），所述支板（51）设置在防护室（6）的左壁面内侧中部，所述夹紧爪（52）对称设有两个，且通过柱销与支板（51）的上表面前后两端转动连接，所述传动齿条（53）与防护室（6）的左壁面中部安装孔滑动连接，且与传动齿条（53）的右端与夹紧爪（52）的左端齿牙相互啮合，所述第二电机（54）设置在操作台（1）的上表面左端，所述齿轮（55）下侧面的转轴通过联轴器与第二电机（54）的输出轴固定连接，且齿轮（55）与传动齿条（53）的左端相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种方便使用的实验室疲劳试验机，其特征在于：还包括位移传感器（8）和支腿（9），所述位移传感器（8）设置在承接台（7）的中部，且位移传感器（8）的输出端与单片机（10）电连接，所述支腿（9）对称设置在操作台的下表面四端。

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