[发明专利]一种连杆疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种连杆疲劳试验装置。

背景技术

连杆是发动机中的重要构件，其具有连杆小头、连杆大头和连接在二者之间的连杆体，其中，连杆小头用于安装活塞销，与活塞连接；连杆大头用于连接曲柄销，进而与曲轴连接。

发动机在工作过程中，连杆始终受到来自气缸内气体的压力和往复的惯性力，并且在活塞与曲轴之间传递相互作用力，比如，将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。在发动机四个冲程中的任一时刻，连杆的受力都是不均匀的，连杆都承受拉伸、压缩、弯曲等交变载荷的作用，工作环境复杂。因此，在现代生产过程中，需要对连杆进行疲劳试验，即对连杆施加一定的交变等幅载荷，直至破坏，观察其破坏部位和循环寿命。

典型的连杆疲劳试验装置多数采用液压加载的方式，连杆试件的一端与基座固定，另一端与双向液压油缸连接，液压油通过油管被输送至双向液压油缸，不仅能够将液压油的压力加载至连杆试件，还能够通过液压油缸中活塞的双向伸缩模拟连杆受到拉力的情况。但是，该试验方法具有以下缺点：

第一，加载过程经常会产生过度冲击而造成试验结果异常，试验结果的可靠性低；

第二，受到油缸的结构形式等客观原因限制，试验加载频率无法提高，试验效率较低；

第三，液压加载经常产生巨大噪音，对工作人员的身体有害；

第四，液压油易发生泄露，不仅易污染工作场所，还可能造成消防隐患，危及安全。

因此，如何提供一种试验装置，使其能够较好地模拟实际发动机工作时连杆的受力状况，以获得较高的试验可靠性，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种连杆疲劳试验装置。该试验装置能够较好地模拟实际发动机工作时连杆的受力状况，以获得较高的试验可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种连杆疲劳试验装置，包括基座、连杆和加载装置，所述连杆的一端固定于所述基座，另一端由所述加载装置加载，所述加载装置向所述连杆反复施加连续变化的压力和拉力。

拉力载荷和压力载荷均从零至幅值连续变化，并且，拉力与压力的转换均自动形成，并非强制施加或撤去，即连杆的受力过程连续，不承受突变载荷，则不存在过度冲击的问题，不会发生试验结果异常的现象，提高试验结果的准确度和可靠性。

优选地，所述加载装置包括偏心轮、与所述偏心轮适配的轮轴，以及连接于所述轮轴、绕所述轮轴摆动的摆动部；所述轮轴垂直于所述连杆轴线布置，所述摆动部向所述连杆施加所述拉力和所述压力。

优选地，所述摆动部包括外套所述偏心轮的摆动框，所述摆动框形成容置所述偏心轮的腔室。

优选地，还包括固定于所述基座、与所述连杆轴线垂直、与所述轮轴平行的摆动支承轴；所述摆动框与所述摆动支承轴连接，并能够绕所述摆动支承轴摆动。

优选地，所述连杆位于所述摆动支承轴与所述轮轴之间。

优选地，还包括第二轴承，所述摆动支承轴通过所述第二轴承与所述摆动框连接。

优选地，所述摆动框设置有若干与轮轴连接的固定位置，以调节所述轮轴与所述摆动支承轴的距离。

优选地，还包括沿所述摆动支承轴至所述轮轴方向安装的滑道，以及与所述滑道适配的锁止机构，所述锁止机构与所述轮轴连接。

优选地，还包括与所述基座固定、与所述连杆轴线平行安装的导轨，所述摆动部安装于所述导轨，并能够沿所述导轨滑动。

优选地，还包括与所述连杆轴线平行设置的压力调整弹簧，所述压力调整弹簧的两端分别抵靠于所述基座和所述摆动部，并沿所述连杆轴线与所述连杆分别位于所述摆动部的两侧。

优选地，还包括连杆支承板，所述连杆的一端通过所述连杆支承板与所述基座固定；所述基座沿所述连杆轴线设置有若干安装位置，以固定所述连杆支承板。

优选地，还包括测力传感器，所述测力传感器测取所述偏心轮作用于所述摆动部的力的大小。

附图说明

图1为本发明提供的连杆疲劳试验装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中连杆、轮轴、摆动支承轴的受力简图，示出连杆位于轮轴与摆动支承轴之间，承受压力载荷；

图4为图1中连杆、轮轴、摆动支承轴的受力简图，示出连杆位于轮轴与摆动支承轴之间，承受拉力载荷。

图1-图4：