CN213749450U - 一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，涉及疲劳试验机技术领域，包括试验台和控制器，试验台上端两侧均竖直设有一对立柱且同侧的一对立柱之间均水平设有纵梁，两个纵梁的中部下端设有下端设有多个伺服作动器的横梁，每个伺服作动器包括下端设有载荷传感器的液压作动筒，每个液压作动筒内均设有位移传感器，每个液压作动筒上均设有伺服阀，每个伺服阀、载荷传感器以及位移传感器均和控制器电连接，每个载荷传感器下端依次设有球铰支座、连接板和试件加载组件，试验台上对应每个试件加载组件均设有一对位于试件加载组件两端的试件固定组件，具有能对脉动均布载荷的动态力学状态下的复合板材进行抗疲劳性能检测的优点。

Description

一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及疲劳试验机技术领域，更具体的是涉及一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，用于检测复合板材在受到脉动均布载荷时的变形和破坏情况，研究其疲劳性能和疲劳寿命。

背景技术

复合板材是现代土木建筑的主要组成材料之一，由于其具有强度高、质量轻、绝热保温、隔音、防火、防水和抗震耐久等特点，并且能够充分发挥其各组成材料的优点，因此在土木建筑和建材行业应用越来越广泛。

复合板材的抗疲劳性能是其力学性能的一项重要指标，需要在最不利设计荷载工况下对其进行疲劳试验，以考察其抗疲劳性能。目前针对复合板材的疲劳试验机主要还是以弯曲和压缩等静态工况下进行抗疲劳性能检测，无法进行脉动均布载荷工况下的抗疲劳性能检测，检测功能单一，检测效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有疲劳试验机无法在脉动均布载荷工况下进行复合板材的抗疲劳性能检测的问题，本实用新型提供一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，包括试验台和控制器，所述试验台上端两侧均竖直设有一对立柱且同侧的一对立柱之间均水平设有纵梁，两个纵梁的中部下端设有横梁，所述横梁下端设有多个伺服作动器，每个伺服作动器包括液压作动筒和液压作动筒下端的载荷传感器，每个液压作动筒内均设有位移传感器，每个液压作动筒上均设有伺服阀，每个伺服阀、载荷传感器以及位移传感器均和控制器电连接，每个载荷传感器下端依次设有球铰支座、连接板和试件加载组件，所述试验台上对应每个试件加载组件均设有一对位于试件加载组件两端的试件固定组件。

进一步地，所述位移传感器为磁致伸缩位移传感器，所述位移传感器和液压作动筒内的液压活塞杆相连接。

进一步地，所述试件加载组件包括上压板和下夹板，所述上压板上端和连接板相连接，所述上压板下端和下夹板上端均设有多个均布的着力板，所述上压板和下夹板之间通过固定螺杆连接在一起。

进一步地，所述试件固定组件包括固定设在试验台上的底板和设在底板上的侧支架，所述侧支架包括设在底板上的支撑板和竖直设在支撑板上的一对立板，两个立板之间固定设有顶板和动板，两个立板上端设有顶板，所述顶板上设有驱动动板上下升降的升降组件。

进一步地，所述升降组件包括竖直设在顶板上的升降杆，所述升降杆从上到下包括螺纹段、光轴段和凸起段，所述螺纹段和顶板螺纹连接，所述光轴段的外径小于凸起段的外径，所述凸起段外侧设有轴承，所述轴承外侧设有固定在动板上端的环形圈，所述环形圈上设有套在光轴段外侧的盖板。

进一步地，所述底板上设有多条均布的X向和Y向的T形槽，所述支撑板下端设有和T形槽相配合的T形块，所述T形块上端设有竖直螺杆，所述竖直螺杆和支撑板螺纹连接且上端凸出滑板，所述竖直螺杆上端套设有螺母。

进一步地，所述顶板上竖直设有一对位于调节螺杆两侧的顶紧螺栓，所述顶紧螺栓下端和动板上端相接触。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结构简单，控制器通过载荷传感器、位移传感器和伺服阀形成力值闭环和位置闭环，实现对伺服作动器的精确控制，根据脉动的风荷载、雨雪荷载、自重承载等工况的特点，利用伺服作动器的动作，模拟脉动均布载荷对复合板材产生拉向、压向或拉压双向循环作用的工况，按给定频率、荷载、作用方式及次数进行试验，该疲劳试验机既能既能对弯曲和压缩等静态力学状态下的复合板材，抗疲劳性能进行检测，又能对脉动均布载荷的动态力学状态下的复合板材进行抗疲劳性能检测；

2、本实用新型的升降组件能够带动动板上下升降，调节动板和定板之间的距离，从而放置不同厚度的复合板材；

3、本实用新型的支撑板能够在底板上沿着X向和Y向滑动，便于调节两个侧支架之间的距离，从而放置不同长度的复合板材。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的侧视结构示意图；

图3是本实用新型的伺服作动器的结构示意图；

图4是本实用新型的试件加载组件和试件固定组件的结构示意图；

图5是本实用新型的升降组件的结构示意图；

附图标记：1-试验台、2-立柱、3-纵梁、4-横梁、5-伺服作动器、6-试件加载组件、7-试件固定组件、8-复合板材、9-升降杆、51-安装板、52-液压作动筒、53-伺服阀、54-载荷传感器、55-球铰支座、56-连接板、61-上压板、62-下夹板、63-着力板、64-固定螺杆、71-底板、72-支撑板、73-定板、74-动板、75-顶板、76-立板、77-盖板、78-环形圈、91-螺纹段、92-光轴段、93-凸起段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1到5所示，本实施例提供一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，包括试验台1和控制器，所述试验台1上端两侧均竖直设有一对立柱2且同侧的一对立柱2之间均水平设有纵梁3，两个纵梁3的中部下端设有横梁4，所述横梁4下端设有多个伺服作动器5，所述伺服作动器5上端通过安装板51和横梁4相连接，每个伺服作动器5包括液压作动筒52和液压作动筒52下端的载荷传感器54，每个液压作动筒52内均设有位移传感器，每个液压作动筒52上均设有伺服阀53，每个伺服阀53、载荷传感器54以及位移传感器均和控制器电连接，每个载荷传感器54下端依次设有球铰支座55、连接板56和试件加载组件6，所述试验台1上对应每个试件加载组件6均设有一对位于试件加载组件6两端的试件固定组件7。

工作原理：把复合板材8的两端通过试件固定组件7固定好，之后把试件加载组件6安装在复合板材8上，通过伺服作动器5的动作，把载荷通过试件固定组件7和试件加载组件6传递给复合板材8，之后通过控制器精确控制伺服作动器5的动作，从而模拟脉动均布载荷对复合板材8产生拉向、压向或拉压双向循环作用的工况，按给定频率、荷载、作用方式及次数进行试验，检测复合板材8在脉动均布载荷情况下的抗疲劳性能。

实施例2

如图1到5所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述试件加载组件6包括上压板61和下夹板62，所述上压板61上端和连接板56相连接，所述上压板61下端和下夹板62上端均设有多个均布的着力板63，所述上压板61和下夹板62之间通过固定螺杆64连接在一起。

实施例3

如图1到5所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述试件固定组件7包括固定设在试验台1上的底板71和设在底板71上的侧支架，所述侧支架包括设在底板71上的支撑板72和竖直设在支撑板72上的一对立板76，两个立板76之间固定设有顶板75和动板74，两个立板76上端设有顶板75，所述顶板75上设有驱动动板74上下升降的升降组件。

实施例4

如图1到5所示，本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进，具体为所述升降组件包括竖直设在顶板75上的升降杆9，所述升降杆9从上到下包括螺纹段91、光轴段92和凸起段93，所述螺纹段91和顶板75螺纹连接，所述光轴段92的外径小于凸起段93的外径，所述凸起段93外侧设有轴承，所述轴承外侧设有固定在动板74上端的环形圈78，所述环形圈78上设有套在光轴段92外侧的盖板77。

实施例5

如图1到5所示，本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进，具体为所述底板71上设有多条均布的X向和Y向的T形槽，所述支撑板72下端设有和T形槽相配合的T形块，所述T形块上端设有竖直螺杆，所述竖直螺杆和支撑板72螺纹连接且上端凸出滑板，所述竖直螺杆上端套设有螺母。

实施例6

如图1到5所示，本实施例在实施例3的基础上做了进一步改进，具体为所述顶板75上竖直设有一对位于调节螺杆两侧的顶紧螺栓，所述顶紧螺栓下端和动板74上端相接触。

Claims (6)

1.一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，包括试验台(1)和控制器，所述试验台(1)上端两侧均竖直设有一对立柱(2)且同侧的一对立柱(2)之间均水平设有纵梁(3)，两个纵梁(3)的中部下端设有横梁(4)，所述横梁(4)下端设有多个伺服作动器(5)，每个伺服作动器(5)包括液压作动筒(52)和液压作动筒(52)下端的载荷传感器(54)，每个液压作动筒(52)内均设有位移传感器，每个液压作动筒(52)上均设有伺服阀(53)，每个伺服阀(53)、载荷传感器(54)以及位移传感器均和控制器电连接，每个载荷传感器(54)下端依次设有球铰支座(55)、连接板(56)和试件加载组件(6)，所述试验台(1)上对应每个试件加载组件(6)均设有一对位于试件加载组件(6)两端的试件固定组件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，所述试件加载组件(6)包括上压板(61)和下夹板(62)，所述上压板(61)上端和连接板(56)相连接，所述上压板(61)下端和下夹板(62)上端均设有多个均布的着力板(63)，所述上压板(61)和下夹板(62)之间通过固定螺杆(64)连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，所述试件固定组件(7)包括固定设在试验台(1)上的底板(71)和设在底板(71)上的侧支架，所述侧支架包括设在底板(71)上的支撑板(72)和竖直设在支撑板(72)上的一对立板(76)，两个立板(76)之间固定设有顶板(75)和动板(74)，两个立板(76)上端设有顶板(75)，所述顶板(75)上设有驱动动板(74)上下升降的升降组件。

4.根据权利要求3所述的一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，所述升降组件包括竖直设在顶板(75)上的升降杆(9)，所述升降杆(9)从上到下包括螺纹段(91)、光轴段(92)和凸起段(93)，所述螺纹段(91)和顶板(75)螺纹连接，所述光轴段(92)的外径小于凸起段(93)的外径，所述凸起段(93)外侧设有轴承，所述轴承外侧设有固定在动板(74)上端的环形圈(78)，所述环形圈(78)上设有套在光轴段(92)外侧的盖板(77)。

5.根据权利要求3所述的一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，所述底板(71)上设有多条均布的X向和Y向的T形槽，所述支撑板(72)下端设有和T形槽相配合的T形块，所述T形块上端设有竖直螺杆，所述竖直螺杆和支撑板(72)螺纹连接且上端凸出滑板，所述竖直螺杆上端套设有螺母。

6.根据权利要求3-5任一项所述的一种复合板材脉动均布载荷疲劳试验机，其特征在于，所述顶板(75)上竖直设有一对位于调节螺杆两侧的顶紧螺栓，所述顶紧螺栓下端和动板(74)上端相接触。

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