[发明专利]小行程电磁谐振式轴向拉压疲劳试验方法

说明书

本发明公开了小行程电磁谐振式轴向拉压疲劳试验方法。现有疲劳试验工作频率不可调、控制精度低、响应速度慢。本发明的第一夹头与第一拉压杆，第二夹头与第二拉压杆固定；测试件两端分别通过第一夹头和第二夹头夹紧；调频仪产生谐波电流，使得正、逆绕线组各自产生极性相异的磁场和电磁力，带动第一、第二拉压杆，从而实现拉压疲劳试验、拉力疲劳试验或压力疲劳试验。本发明的电磁驱动控制精度高、响应速度快、噪声小并且工作电流的频率和波形可调。

技术领域

本发明属于疲劳试验技术领域，具体涉及一种小行程电磁谐振式轴向拉压疲劳试验方法。

背景技术

疲劳试验在材料研究、开发、应用过程中具有非常重要的意义。目前，应用最广泛的主要有电液伺服疲劳试验和电磁谐振式高频疲劳试验，电液伺服式疲劳试验具有输出大推力、大位移、低频等特点，但其结构复杂、生产成本昂贵、振幅可控性差；相比之下，电磁谐振式高频疲劳试验工作频率高、试验时间短、能量消耗低，但是噪声大、控制精度低、响应速度慢。因此市场亟需一种工作频率可调，控制精度高、响应速度快同时可以用于小行程试验的疲劳试验方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的疲劳试验工作频率不可调、控制精度低、响应速度慢、噪声大、结构复杂、生产成本昂贵并且不能满足一些要求小位移疲劳试验的情况，提供一种小行程电磁谐振式轴向拉压疲劳试验方法，可适用于小行程的疲劳试验并且工作频率可调、控制精度高、响应速度快、噪声小、节能环保、结构紧凑、成本低，符合现今经济发展要求。该疲劳试验方法不仅可以进行谐振式拉压疲劳试验，也可以分别进行拉力和压力疲劳试验。

本发明采用以下技术方案实现：

本发明具体如下：

步骤一、将调频仪设置在基座上；在其中一个绕线筒两端缠绕方向不同且串联的两个绕线圈，形成正绕线组；在另一个绕线筒两端缠绕方向不同且串联的两个绕线圈，形成逆绕线组，且正、逆绕线组相对端的两个绕线圈缠绕方向不同，相背端的两个绕线圈缠绕方向也不同；将正、逆绕线组相对端的两个绕线圈与调频仪上启动开关的两端分别电连接，正绕线组外端的绕线圈与调频仪的输出电源正极电连接，逆绕线组外端的绕线圈与调频仪的输出电源负极电连接，使得正绕线组与调频仪的输出电源连接端电压为正时，正绕线组外端绕线圈的外端磁极为N极；

步骤二、将正绕线组的绕线筒一端通过轴承支承在第一轴承座上，并与第一轴承座通过卡簧实现轴向定位；将第一轴承座固定在第一底座上；逆绕线组的绕线筒一端通过轴承支承在第六轴承座上，并与第六轴承座通过卡簧实现轴向定位；将第六轴承座固定在第四底座上；第一底座和第四底座均固定在基座上；将第一永磁盒固定于正绕线组的绕线筒未缠绕绕线圈的位置处，第二永磁盒固定于逆绕线组的绕线筒未缠绕绕线圈的位置处；装在第一永磁盒内的永磁铁S极与第一拉压杆一端固定，装在第二永磁盒内的永磁铁S极与第二拉压杆一端固定；将第一拉压杆通过轴承支承在第二轴承座和第三轴承座上，第二拉压杆通过轴承支承在第四轴承座和第五轴承座上；第二轴承座和第三轴承座均固定在第二底座上，第四轴承座和第五轴承座均固定在第三底座上；第二底座和第三底座均固定在基座上。

步骤三、将第一夹头与第一拉压杆另一端固定，第二夹头与第二拉压杆另一端固定；测试件两端分别通过第一夹头和第二夹头夹紧。

步骤四、通过启动开关启动调频仪，调频仪产生谐波电流，使得正、逆绕线组各自产生极性相异的磁场和电磁力，从而实现谐振式疲劳试验。

进一步，根据调频仪产生的谐波电流不同，谐振式疲劳试验分为拉压疲劳试验、拉力疲劳试验和压力疲劳试验三种；