[发明专利]可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种疲劳试验机，特别是涉及可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机。

背景技术

传统的拉扭疲劳试验机，如MTS桌面测试系统，为了保证试验驱动结构稳定性以及载荷、位移测量系统的准确性，通常采用作动、测量轴垂直作动的垂直放置结构。但是随着试验技术的发展和材料或结构力学性能研究的不断深入，要求将疲劳试验和浸泡试验、微观观测手段等结合起来，进行在线疲劳腐蚀、疲劳原位微观观察等试验，这就要求试验机采用作动轴水平放置结构，以便安装浸泡腐蚀装置，满足SEM、X射线等观测要求。目前已有ZL201110305113.9扫描电镜下原位拉伸/压缩疲劳材料力学测试平台等水平放置的微型疲劳试验机。主要通过限制驱动载荷或作动频率、同时减小减轻作动测量夹持结构来提高控制稳定性和试样作动轴对中性。因而，现有水平放置疲劳试验机的试验载荷、频率范围受到限制，并且试样作动轴的对中性不易调节。疲劳试验装置作动轴垂直放置结构和水平放置结构各有优势，目前还没有能够灵活改变作动轴放置方向以适应不同试验取向的疲劳试验机。

发明内容

本发明的目的是通过一种可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机结构形式实现既能够垂直放置试验又能够水平放置试验，充分结合垂直放置结构和水平放置结构的优点：

1)垂直放置满足较大载荷频率范围试验要求；

2)水平放置结合其他试验手段进行较小载荷、较低频率的复杂试验；

3)垂直放置调节试样作动轴对中后，再转换为水平放置进行试验，提高作动轴对中质量和效率。

本发明的技术方案如下：

一种可不同放置和试验取向的微型拉扭疲劳试验机,在微型双立柱式拉扭疲劳试验机上安装一个90度翻转机构；实现试验机下梁以上机构相对支撑板翻转至水平或垂直位置。所述90度翻转机构，在双立柱下梁两个侧面设置有对应的下梁固定螺纹孔及侧面中心设置的转轴固定孔，支撑板上垂直设置对应的下梁固定沉头孔，支撑板上部设置有支撑板中心阶梯通孔，支撑板中心阶梯通孔内通过转轴固定孔紧固于下梁侧面中心的转轴，安装于支撑板中心阶梯通孔内位于转轴小径处的滚动轴承，支撑板中心阶梯通孔处与下梁压紧面侧设置有O型圈槽和O型圈，在支撑板与下梁压紧面处设置有矩形定位块；用于定位下梁水平或垂直固定位置、同时限制试验机主体翻转范围。

所述下梁两个侧面分别设置有2组6个下梁固定螺纹孔，支撑板上垂直设置有2组8个下梁固定沉头孔。

所述下梁两个侧面分别设置的2组6个螺纹孔，包括水平或垂直安装位置的4个安装孔，分别与支撑板侧面每组4个沉头孔位置相对应；水平放置安装孔间距小于垂直放置安装孔间距；变换试验机放置位置时，使下梁以上机构以转轴为中心翻转至定位块的限位面，通过对应位置的1组4个螺钉使下梁与支撑板紧固。

所述转轴为一中心设置有贯通沉头孔的短阶梯轴，放置于支撑板中心阶梯通孔中，通过螺钉固定在下梁侧面；转轴压紧滚动轴承内圈，轴承外圈压紧支撑板，其压紧力通过支撑板中心阶梯通孔O型圈槽内O型圈变形实现；支撑板中心阶梯通孔轴承槽肩与支撑板-下梁压紧面之间的距离稍小于O型圈变形导致轴承与转轴压紧时轴承外圈与转轴-下梁压紧面之间的距离。

所述支撑板中心阶梯通孔处与下梁压紧面侧设置的O型圈槽所取槽深，根据《GBT3452.3-2005液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸》计算满足下梁锁紧时O型圈获得压缩率大于25％；翻转时，O型圈变形使下梁与支撑板间存在一定间隙，同时使支撑板和转轴分别压紧轴承外圈、内圈，使下梁绕转轴相对支撑板转动。

所述微型双立柱式拉扭疲劳试验机，水平放置时在双立柱悬臂端设置水平支撑柱。

具体操作过程如下：需将试验机由垂直放置试验方式转变为水平放置试验方式时，在双立柱悬臂端上梁处附近位置设置水平支撑柱，拆下支撑板(或下梁侧面)水平排布的1组4个固定螺钉，此时在O型圈恢复变形作用力的帮助下，支撑板和转轴分别与滚动轴承外、内圈压紧。把持双立柱翻转下梁以上机构，至下梁与定位块的定位面压紧，然后锁紧支撑板(或下梁侧面)垂直排布的1组4个固定螺钉使下梁与支撑板紧固。试验机由水平放置翻转为垂直放置方法时，拆下支撑板垂直排布固定螺钉，相同方法翻转90度，锁紧支撑板水平排布固定螺钉，最后拆下水平支撑。