[实用新型]基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机

说明书

技术领域

本实用新型属于产品试验检测设备领域，涉及一种基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机。

背景技术

共振式曲轴弯曲疲劳试验机是机械行业中一种常用的试验设备，可对曲轴或其它轴类零件进行弯曲疲劳试验。目前，国内现有的共振式曲轴弯曲疲劳试验机按控制方式分为应变控制和加速度控制两种。加速度控制受传感器的限制难以达到较高的测试精度(国内加速度传感器测试精度一般仅为±5％，国外加速度传感器精度也只能达到±3％)。而按国内现有应变控制方法需在每个被试曲轴的曲拐上设置应变计，且每个曲拐试样应变对应的弯矩载荷都要经过标定，不仅操作起来相当繁琐复杂，需消耗大量应变计，而且对试验人员的技术水平要求也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、试验精度高的基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机。

本实用新型的技术方案是：基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机，包括机械主框架的固定底座1、立柱支架5、吊装支架8；机械谐振系统的高度调节花兰7、悬吊索具6、被试曲拐2、惯性摆臂3和曲轴夹紧装置4；闭环应变控制系统的电磁激振器9、功率放大器16、工控计算机15、数据采集卡14、应变测力传感器12、信号放大器13。其特征在于：固定底座1和立柱支架5组成试验机安装基础的机械主框架，在立柱支架5上装有吊装支架8；机械谐振系统中被试曲拐2与惯性摆臂3通过曲轴夹紧装置4连接一体，由悬吊索具6悬挂于高度调节花兰7上，高度调节花兰7通过安装在上端的轴10和轴承11吊装在吊装支架8上。应变测力控制系统中的应变测力传感器12粘贴在惯性摆臂3上。

本实用新型可达到以下的有益效果：试验精度大大提高，应变测量的精度可达±1％；试验操作简单方便，试验易损件消耗大为降低；试验数据准确，试验软件智能化高。

附图说明

附图为本实用新型基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机结构示意图

具体实施方式

如附图所示，基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机主要包括机械主框架、机械谐振系统和闭环应变控制系统三部分。其中机械主框架包括固定底座1、立柱支架5和吊装支架8；谐振系统包括高度调节花兰7、悬吊索具6、被试曲拐2、惯性摆臂3和曲轴夹紧装置4；闭环应变控制系统包括电磁激振器9及其功率放大器16、工控计算机15、数据采集卡14、应变测力传感器12、信号放大器13。将固定底座1和立柱支架5组成试验机的安装基础框架，在立柱支架5上装有吊装支架8。机械谐振系统吊装于吊装支架8上。其中被试曲拐2与惯性摆臂3通过曲轴夹紧装置4连接形成一机械谐振机构，此机械谐振机构由悬吊索具6悬挂于高度调节花兰7上，高度调节花兰7通过安装在上端的轴10和轴承11吊装在吊装支架8上。应变测力系统中的应变测力传感器12粘贴在惯性摆臂3上，与惯性摆臂3成为一体。

基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机工作时由试验软件控制数据采集卡14产生不间断的正弦信号，功率放大器16将信号放大，驱动激振器15对惯性摆臂3施加正弦激振力，直至达到机械谐振系统的共振频率，此时被试曲拐2受正负对称的弯曲负荷。惯性摆臂3上的应变测力传感器12在惯性摆臂3对被试曲拐2加载时产生应变信号，经信号放大器13放大后交由工控计算机15进行数据处理。试验软件将信号归一化为被试曲拐2所受弯矩，并对此弯矩与试验要求载荷进行比对、判断，对激振力、激振频率等做出相应调整，实现对被试曲拐2加载的闭环控制。