[发明专利]一种应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置

说明书

本发明涉及一种应用于位移加载三点弯疲劳试验的试验装置，试验装置框架由钢板和方钢焊接而成，并在内部安装有两根垂直的导向杆；固定圆盘与偏心圆盘组成曲柄滑块机构的曲柄，与直流电机通过三面角钢与上平板连接，滑块通过摇杆连接曲柄，与底板沿导向杆上下滑动；底板固定后三点弯夹具的底座固定在底板上，上压头与滑块连接，并在中间安装载荷传感器；直流电机通过驱动曲柄滑块机构实现三点弯夹具上压头的往复运动，从而对试验件进行循环位移加载。加载中位移的幅值通过曲柄滑块机构调整偏心圆盘的偏心量确定，位移的峰值由底板调整高度确定，载荷则由载荷传感器测量。本发明具有结构简单、经济性好、空间利用率高、装配方便、载荷可调等特点。

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置。

背景技术

工程材料应用于循环载荷下的结构时，除了测试常规的力学性能外，都会测试材料的疲劳性能。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计，在机械零件失效中大约有80％以上属于疲劳破坏，而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故。

现有材料体系下复合材料的设计过程采用静力覆盖疲劳的设计准则，但是随着先进复合材料的不断研发以及复合材料生产工艺水平稳步提高而带来的材料性能分散性降低，对材料性能的精准把握控制使得复合材料的疲劳性能也成为了结构设计中的重大考量因素。

市面上现有的疲劳试验机虽然功能齐全，可以进行载荷控制及位移控制等多种加载方式，且可以直接连接计算机实时记录载荷和位移等数据，但价格普遍达到上万，如果只用于位移加载的疲劳试验，试验设备成本巨大，经济效益低。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：克服现有疲劳试验装置的不足，提供一种结构简单、经济性好、空间利用率高、装配方便、载荷可调的应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置，试验装置框架由下平板、上平板、四根支撑柱和两根支撑柱之间的梁焊接而成，并在内部安装有两根垂直的导向杆；固定圆盘与偏心圆盘组成曲柄滑块机构的曲柄，与直流电机通过三面角钢与上平板连接，滑块通过摇杆连接曲柄，与底板只能沿两根金属杆上下滑动；底板固定后三点弯夹具的底座固定在底板上，上压头与滑块连接，并在中间安装载荷传感器；直流电机通过驱动曲柄滑块机构实现三点弯夹具上压头的往复运动，从而对试验件进行循环位移加载。

所述三点弯夹具的下支座上设有防滑移挡板，并在试验时在试验件与下支座的接触部分涂抹润滑黄油以减小摩擦。

所述固定圆盘直接与直流电机连接，直流电机可以控制转速，偏心圆盘与固定圆盘之间通过圆槽孔与螺栓连接，圆槽孔边缘有刻度值并可以调整偏心量。

所述固定圆盘侧面磨平后吸附一小块磁铁，并在固定圆盘附近设有电磁传感器连接计数器用于记录循环次数。

所述底板与滑块和金属杆之间安装有石墨滑动轴承，且底板可以通过4个定位夹块固定位置。

所述位移加载中位移的幅值通过曲柄滑块机构调整偏心圆盘的偏心量确定，位移的峰值由底板调整高度确定，载荷则由载荷传感器测量。

本发明的优点及带来的有益效果在于：

(1)本发明一种应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置，结构简单，经济性好，相较于市面上的疲劳试验机，成本可降低80％以上。

(2)本发明一种应用于位移加载的三点弯疲劳试验装置，可以通过调整曲柄滑块机构偏心圆盘的偏心量改变位移的幅值，调整底板高度改变位移的峰值，调整三点弯夹具支座改变试验的跨距，调整直流电机改变转速，从而满足不同的载荷条件。

(3)本发明利用吸附在固定圆盘上的磁块和电磁传感器实现了自动记录循环数，该方式成本低且准确度高，装配也十分方便。