[发明专利]一种卧式直线电机驱动中高频疲劳试验机

说明书

本发明一种卧式直线电机驱动高频疲劳试验机，包括直线电机、力传感器、传感器座、支撑、夹具装置、底板、安装脚、阻尼脚垫等；力传感器和直线电机分别固定在底板左右两端，力传感器通过传感器座与底板相连，力传感器端与夹具间的连杆处设有内置直线轴承的传感器支撑；直线电机动子连杆前、后也设有内置直线轴承的前、后支撑；试验机底板通过安装角安装在专用台面上，安装角与台面间布置阻尼脚垫吸收振动。本发明用于各类试样静态、动态中等载荷高频疲劳测试，采用多个直线轴承支撑，提高了直线电机动子运动稳定性，提高试验机对中性，为高精度材料高频疲劳试验的提供了可靠高效的设备。

技术领域

本发明涉及一种卧式直线电机驱动高频疲劳试验机，特别针对中高频循环载荷、高精度大载荷加载的疲劳试验机，属于中高频疲劳试验装置技术领域。

背景技术

研究材料与结构的疲劳，疲劳试验是不可或缺的研究基础。在外界交变载荷作用下零部件或者材料容易发生疲劳破坏，在这个过程中，表面的微小裂纹逐渐扩展，经过一段时间的循环载荷作用后，零部件就会发生疲劳破坏。

目前，国内外现有可进行疲劳试验的试验机有电子万能试验机、电液伺服疲劳试验机和动态热机械分析仪等。电子万能试验机最大载荷大，但加载速率慢，能实现的加载频率很低，难以承担加载循环数达到一定数量级要求的疲劳试验。电液伺服疲劳试验机最大载荷同样很大，加载速率较高，但是面对高循环疲劳其加载频率同样不够高，而且系统复杂，占地、噪声大；动态热机械分析仪虽然能达到很高加载频率，但最大载荷很小，只能研究微小尺寸式样的疲劳。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了卧式直线电机驱动高频疲劳试验机，满足中等载荷(10kN)中高频加载(60Hz)的疲劳测试需求,本试验机电机动子采用凹槽导轨滑动，与动子前后连接的夹具装置连杆分别用直线轴承支撑，可针对各种试件进行特定工况下的疲劳试验。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种卧式直线电机驱动高频疲劳试验机，包括控制器18、驱动器19和转换器20；底板1、安装脚2、阻尼脚垫3、直线电机4、连接螺钉5、传感器座6、力传感器7、传感器支撑8、夹头10和12、试样11、夹具锁定螺母9和13、前支撑15、连杆14、16和23、后支撑17及专用台面21。

其特征在于：力传感器7和直线电机4分别固定在底板1左、右两端，力传感器7通过传感器座6与底板1相连，力传感器7一端的连杆23处设有内置直线轴承22的传感器支撑8；直线电机4的动子前、后连杆14、16处也设有内置直线轴承22的前支撑15、后支撑17；底板1通过安装脚2用螺钉固定在专用台面上，安装脚2与专用台面21之间布置有阻尼脚垫3来吸收振动。

所述传感器座6制作成台锥形，底端开制有8个通孔，通过螺栓与底板1固定连接。传感器座6的头端中央开制有螺钉通孔和阶梯台阶，所述力传感器7通过连接螺钉5与传感器座6固定并放置在传感器座6的阶梯台阶上。

所述连接螺钉5是外六角螺钉，用来将力传感器7固定在传感器支撑8上。

所述试样11与夹头10和夹头12连接。

所述夹具锁定螺母9、13是带有内螺纹的套筒，用来分别将夹头10、12和连杆23、14连接。

所述安装角2一端带有外螺纹，另一端带有内螺纹；所述底板1通过安装脚2一端的外螺纹栓与安装角2相连，所述安装角2通过内螺纹孔与专有台面21通过螺钉固定连接。

所述前支撑15、后支撑17为带有内置直线轴承22的支撑，底端开有通孔用来与所述底板1通过螺钉固定；前支撑15、后支撑17布置在底板中线上，用于提高直线电机动子支撑稳定性，提高试验机对中性。

所述连杆14穿过前支撑15与所述直线电机4动子用沉头螺钉连接。