CN215004670U - 高速旋转弯曲疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高速旋转弯曲疲劳试验机，包括机身组件、驱动组件、试样夹持组件和负荷机构；机身组件包括机身以及用于支撑机身的左支架、右支架；驱动组件包括安装在机身顶部的电机，电机的出轴通过连接轴连接试样夹持组件；试样夹持组件用于夹持试样，负荷机构用于装载负荷，负荷机构位于左支架、右支架之间；试样夹持组件包括主轴结合部，主轴结合部通过4个球轴承跨装在机身上，左部的球轴承安装在导板上，右部的球轴承安装在支承顶部的圆弧槽中。本实用新型能够对金属材料在对称反复交变的弯曲应力下，测定其弯曲疲劳极限值。

Description

高速旋转弯曲疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及金属材料测试技术领域，尤其涉及一种高速旋转弯曲疲劳试验机。

背景技术

金属疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。物理原理在于金属内部结构并不均匀，从而造成应力传递的不平衡，有的地方会成为应力集中区。与此同时，金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。在力的持续作用下，裂纹会越来越大，材料中能够传递应力部分越来越少，直至剩余部分不能继续传递负载时，金属构件就会全部毁坏。

在批量生产或使用零构件，以及在选用金属材料时，需要对金属材料或零构件进行疲劳试验。

发明内容

本实用新型旨在提供一种高速旋转弯曲疲劳试验机，能够对金属材料在对称反复交变的弯曲应力下，测定其弯曲疲劳极限值。

为达到上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：

本实用新型公开的高速旋转弯曲疲劳试验机，包括机身组件、驱动组件、试样夹持组件和负荷机构；

所述机身组件包括机身以及用于支撑机身的左支架、右支架；

所述驱动组件包括安装在机身顶部的电机，所述电机的出轴通过连接轴连接试样夹持组件；

所述试样夹持组件用于夹持试样，所述负荷机构用于装载负荷，负荷机构位于左支架、右支架之间；

试样夹持组件包括主轴结合部，所述主轴结合部通过4个球轴承跨装在机身上，左部的球轴承安装在导板上，右部的球轴承安装在支承顶部的圆弧槽中。

优选的，所述主轴结合部包括通过连接板连接的左右对称的两部分，每部分包括轴座，所述轴座包括枢轴，所述枢轴的一端与球轴承配合作为转动支点，另一端通过单列向心球轴承与卡箍配合作为负荷着力点，连接板与卡箍下面的吊杆以光滑的轴连接在轴座内并通过两件向心球轴承支撑主轴。

优选的，所述主轴为空心轴，主轴内设有心轴，心轴的一端连接转动螺钉的螺杆端，转动螺钉的螺帽端位于主轴外，转动螺钉与主轴螺纹连接，心轴的长度小于主轴的长度。

进一步的，所述主轴的内壁设有用于夹持试样的弹簧夹头。

优选的，所述负荷机构包括托盘、砝码以及加卸负荷机构，所述加卸负荷机构包括固定件、手轮以及螺杆，所述固定件与机身固连，所述手轮通过升降机构带动螺杆升降，所述托盘的拉杆穿过螺杆并通过弹簧与连接板连接，所述螺杆托住或不托住拉杆。

进一步的，所述电机配置有磁力启动器，所述磁力启动器安装在右支架的内腔中，磁力启动器的按钮开关嵌装在右支架的外壁。

进一步的，本实用新型还包括用于检测电机转动圈数的计数传感器，所述计数传感器连接数显计数器。

进一步的，本实用新型还包括停车按钮，所述停车按钮嵌装在左支架的外壁。

本实用新型的工作原理：

试验时，试样被加紧、电动机通过连接轴、而带动主轴旋转，从而使试样随主轴也一起旋转。负荷则通过拉杆、卡箍等件作用在试样的两端，在试样的工作部分全长上受到一均布的纯弯曲力矩的作用，负荷方向虽不变，但试样在旋转，所以试样上每一点的应力随试样的旋转而作相同速度的反复变化这样试样经过多次的反复循环后、试样因疲劳而破断。经数根试样的试验后，即可测出试样在规定的循环基数后而永不断裂的最大弯曲应力，即疲劳极限。

本实用新型能够对金属材料在对称反复交变的弯曲应力下，测定其弯曲疲劳极限值。

本实用新型在连接工控机和配置相应的软件后，还能够准确记录金属材料在交变应力作用下产生的裂纹或失效以及材料性能的变化过程，继而获取疲劳寿命、耐久极限应力，同时具备4种疲劳曲线供参照分析使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为主轴结合部的结构示意图；

图3为本实用新型的电气原理图。

图中：1-右支架、2-按钮开关、3-机身、4-电动机、5-计数传感器、6-数显计数器、8-连接轴、9--支承、10-球轴承、11-轴座、12-卡箍、13-试样、14-连接杆、15-枢轴、17-导板、18-吊杆、19-弹簧、20-左支架、21-停车按钮、22-手轮、23-螺杆、24-拉杆、 25-砝码、26-磁力启动器、 27-托盘、28-弹簧夹头、29-主轴、30-向心球轴承、31-单列向心球轴承、32-心轴、33 -转动螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例由铸铁的机身3左支架20右支架1构成一个稳定的机身3。在机身3上固定着电动机4，夹持试样的主轴结合部是靠四件球轴承10而跨在机身3上，左部的球轴承10搁在导板17的平面上，右部的球轴承10则搁在支撑9的圆弧槽内。在机身3底部是加卸负荷的机构。

主轴结合部是以连接板14连接起来的左右对称的两部分，在轴座6枢轴5上，一端与球轴承7相配做支点用，而另一端通过单列向心球轴承31与卡箍12相配，作负荷着力点用。连接板14与卡箍下面的吊杆18以光滑的轴相接在轴座6内是用两件向心球轴承30支住主轴2，在主轴孔内装有夹持试样的弹簧夹头1，转动螺钉33便可使心轴32推进或拉出，从而使试样13加紧或放松。

试样上的负荷是直接加砝码的形式，砝码25挂在穿过螺杆23的拉杆24上，拉杆与连接板之间用弹簧19连接，保证了加卸负荷的平稳性。加卸负荷机构就是利用升降螺杆的原理，搬动手轮22即可使螺杆上升或下降，当螺杆23上升托住杆24的头部时，全部负重由螺杆23来承受。当螺杆下降而脱开拉杆时，全部负重则作用在试样13两端。

实施例2

如图3所示，在实施例1的基础上，本实施例的电机配置有磁力启动器26，磁力启动器26安装在右支架1的内腔中，磁力启动器26的按钮开关2嵌装在右支架1的外壁。

本实施例还包括用于检测电机4转动圈数的计数传感器5，计数传感器5连接数显计数器6。本实用新型还包括停车按钮21，停车按钮21嵌装在左支架20的外壁。

本实施例的电气元件包括：数显计数器SXJ,自动停车按钮XC,按钮开关AT、AQ,磁力启动开关1C、1C1-4，熔断器1RD、2RD、3RD，热保护器TR、TR1。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：包括机身组件、驱动组件、试样夹持组件和负荷机构；

所述机身组件包括机身以及用于支撑机身的左支架、右支架；

所述驱动组件包括安装在机身顶部的电机，所述电机的出轴通过连接轴连接试样夹持组件；

所述试样夹持组件用于夹持试样，所述负荷机构用于装载负荷，负荷机构位于左支架、右支架之间；

试样夹持组件包括主轴结合部，所述主轴结合部通过4个球轴承跨装在机身上，左部的球轴承安装在导板上，右部的球轴承安装在支承顶部的圆弧槽中。

2.根据权利要求1所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述主轴结合部包括通过连接板连接的左右对称的两部分，每部分包括轴座，所述轴座包括枢轴，所述枢轴的一端与球轴承配合作为转动支点，另一端通过单列向心球轴承与卡箍配合作为负荷着力点，连接板与卡箍下面的吊杆以光滑的轴连接在轴座内并通过两件向心球轴承支撑主轴。

3.根据权利要求2所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述主轴为空心轴，主轴内设有心轴，心轴的一端连接转动螺钉的螺杆端，转动螺钉的螺帽端位于主轴外，转动螺钉与主轴螺纹连接，心轴的长度小于主轴的长度。

4.根据权利要求2所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述主轴的内壁设有用于夹持试样的弹簧夹头。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述负荷机构包括托盘、砝码以及加卸负荷机构，所述加卸负荷机构包括固定件、手轮以及螺杆，所述固定件与机身固连，所述手轮通过升降机构带动螺杆升降，所述托盘的拉杆穿过螺杆并通过弹簧与连接板连接，所述螺杆托住或不托住拉杆。

6.根据权利要求5所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：所述电机配置有磁力启动器，所述磁力启动器安装在右支架的内腔中，磁力启动器的按钮开关嵌装在右支架的外壁。

7.根据权利要求5所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：还包括用于检测电机转动圈数的计数传感器，所述计数传感器连接数显计数器。

8.根据权利要求6所述的高速旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于：还包括停车按钮，所述停车按钮嵌装在左支架的外壁。

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