[发明专利]一种大型悬臂式承载结构的自平衡式抗疲劳试验台

说明书

本发明涉及一种大型悬臂式承载结构的自平衡式抗疲劳试验台，包括与疲劳试验机相连的承载架，以及用于安装试件固定端的工装体，工装体的左端安装在承载架上，工装体的右端固定在地基上；工装体的左端上安装有用于安装试件悬臂端的施力架，施力架位于作动器的正下方；施力架通过联铰与作动器相铰接，且施力架和作动器的铰接中心与工装体和承载架的连接中心均在作动器的油缸轴线上。本发明铰接中心和工装体与承载架之间的连接中心沿作动器油缸轴线共线，使竖向作动器载荷对承载架的整体结构不产生附加弯矩作用，实现疲劳加载时，工装体右端与地基的固定端处不受竖向疲劳载荷影响，保护了试件下方地基的安全。

技术领域

本发明属于抗疲劳实验技术领域，具体是涉及一种大型悬臂式承载结构的自平衡式抗疲劳试验台。

背景技术

大型悬臂结构件在工作过程中会承受弯曲疲劳载荷，在拉应力区域内的应力集中或焊接位置容易发生疲劳失效，所以在新结构定型前需要进行疲劳试验。一般对大型悬臂试样进行疲劳试验时，通常是利用螺栓把试样固定端直接锚固在钢盖板地基上，悬臂端承受疲劳载荷时，由于悬臂臂长的影响，使固定端锚固点的局部载荷较大，在长时间疲劳试验载荷作用下，与试件相连接的地基区域的载荷工况恶劣，地基容易破坏，进而影响试验结果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种大型悬臂式承载结构的自平衡式抗疲劳试验台，实现了对大试样的疲劳试验，并且保护了地基不受破坏。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括与疲劳试验机相连的承载架，以及用于安装试件固定端的工装体，工装体的左端安装在承载架上，工装体的右端固定在地基上；工装体的左端上安装有用于安装试件悬臂端的施力架，施力架位于作动器的正下方；施力架通过联铰与作动器相铰接，且施力架和作动器的铰接中心与工装体和承载架的连接中心均在作动器的油缸轴线上。

进一步地，承载架包括两个在同一水平面上并列设置的承载板，承载板的下底面固定安装在疲劳试验机底部的横梁上；工装体安装在承载板的上侧面上。

进一步地，工装体的底部包括从右往左依次相连的第一底板、第二底板、第三底板和第四底板；工装体的前侧包括相连的第一侧板和第三侧板，后侧包括相连的第二侧板和第四侧板，第一侧板和第二侧板相互平行，第三侧板和第四侧板相互平行；第三侧板和第四侧板位于第一底板的两侧且长度小于第一底板的长度；其中，试件的固定端安装在第三侧板和第四侧板上，第一底板上安装有用于支撑试件的支撑装置，施力架固定安装在第四底板上；第四底板安装在承载架上。

进一步地，支撑装置包括安装在第一底板上的三个撑板；试件的中部连接试件支撑杆的上端，第一底板上安装有用于固定试件支撑杆下端的第一试件座板；第一底板上还安装有第二试件座板和第三试件座板，三个撑板、第一试件座板、第二试件座板和第三试件座板依次交替设置。

进一步地，第一底板的下侧安装固定座板，固定座板上安装有用于紧固的调整垫片和压板。

进一步地，第一侧板和第二侧板上对称焊接若干根第一加强筋和若干根第二加强筋，第一加强筋位于第四底板的两侧，第二加强筋分布于第三底板、第二底板以及第一底板的两侧；相邻的第一加强筋和相邻的第二加强筋之间间隔为1750mm～7200mm；工装体的棱边上焊接有若干角钢。

进一步地，第三侧板和第四侧板的右端连接第一加强板；第三侧板和第四侧板上开设销轴孔，并分别固定安装铰座，铰座通过铰轴与试件的固定端相铰接；铰座上套接销轴连接套，销轴连接套和第一加强板之间安装第二加强板；铰座的周向安装若干根用于加强销轴连接套的第三加强筋。

进一步地，第一底板上安装限位支架，限位支架的上端安装限位角钢；第四底板和承载架之间设置垫板。

进一步地，试件的悬臂端通过试件销轴铰接在施力架上，试件销轴的端部设置端盖。