[发明专利]旋转弯曲疲劳检测装置及旋转弯曲疲劳试验方法

说明书

本发明提供一种旋转弯曲疲劳检测装置，其包括调心单元、应变测量单元、支撑连接单元、固定安装单元、伺服电机以及试验控制单元，所述固定安装单元借助于固定底板固定在地面上，试验件的第一端与调心单元的一端相连接，试验件的第二端与支撑连接单元的第一端相连接，支撑连接单元的第二端通过转接接头与联轴器的第一端相连接，联轴器的第一端与伺服电机的一端相连接，调心单元、支撑连接单元和伺服电机分别固定在固定安装单元上。本发明采用应变片和偏心装置调节应力加载值与传统旋转弯曲疲劳相片，省去了复杂的砝码加载装置，安装使用更便捷且加载精度更高，试验机结构更加简单成本更低，试验自动化程度高且使用安全。

技术领域

本发明属于弯曲疲劳试验技术领域，具体涉及一种旋转疲劳弯曲试验装置及旋转弯曲疲劳试验方法。

背景技术

弯曲疲劳是工程中常见的现象，在疲劳发生初期，内部结构将发生改变，接着会出现疲劳裂纹的成核和扩展，当疲劳裂纹失稳扩展到一定程度时就导致疲劳断裂。通过标准方法弯曲疲劳试验可建立最大应力或应力振幅与其断裂循环周次之间的关系曲线(S-N曲线)以此评定不同材料的弯曲疲劳试验性能。旋转弯曲疲劳试验是一种典型的材料弯曲疲劳试验方法，用于对材料洁净度进行评估。

现有的旋转弯曲疲劳试验机，多为采用砝码加载的试验装置，这种装置结构复杂造价高，试验精度差。此外，现有的试验机未加防护罩，且使用过程中缺少安全防护门机连锁装置存在潜在的危险。

发明内容

为了克服现有旋转弯曲疲劳试验机结构复杂、部件组装繁琐、依靠砝码加载精度差等缺点，提供了一种轻量化、高精度、安全环保的旋转弯曲疲劳检测装置。

本发明涉及一种旋转弯曲疲劳检测装置，该装置包括调心单元、应变测量单元、支撑连接单元、固定安装单元、伺服电机以及试验控制单元，所述固定安装单元借助于固定底板固定在地面上，试验件的第一端与调心单元的一端相连接，试验件的第二端与支撑连接单元的第一端相连接，支撑连接单元的第二端通过转接接头与联轴器的第一端相连接，联轴器的第一端与伺服电机的一端相连接，调心单元、支撑连接单元和伺服电机分别固定在固定安装单元上，

所述调心单元包括固定端立板、偏心轴承座、第一传感器以及调心轴承，固定端立板的U形槽安装在固定底板上，试验件的第一端通过调心轴承固定在偏心轴承座上，偏心轴承座侧面在固定端立板的滑槽上滑动，固定端立板的底部侧面安装所述第一传感器；

所述应变测量单元包括应变片以及应变测试仪，所述应变片安装在试验件上，应变测试仪通过信号线与所述应变片相连接；

固定安装单元包括电机安装立板、固定底板以及第二传感器，固定底板固定在地面上，电机安装立板固定在固定底板上，电机安装立板的侧面与伺服电机相连接，第二传感器安装在电机安装立板侧面开槽处，

试验控制单元通过信号采集线和电源线分别与伺服电机、第一传感器以及第二传感器相连接，用于实现系统的控制和信号的采集。

优选地，还包括防护罩，所述防护罩的一端通过螺栓安装在固定安装单元的固定底板上，所述防护罩为U型有机玻璃罩，所述防护罩的顶部开设有安装孔，任意一边安装有铁皮护角。

优选地，所述调心单元还包括偏心轴承座端盖、加载端盖、加载螺栓以及锁紧螺母，偏心轴承座端盖通过螺栓固定在偏心轴承座上，加载端盖通过螺栓固定在固定端立板的顶部，加载螺栓穿过锁紧螺母和加载端盖与偏心轴承座的顶面相接触。

优选地，所述支撑连接单元包括支撑轴承座、支撑轴承座端盖、转接接头、联轴器以及轴承，所述支撑轴承座通过螺栓固定在固定底板上，试验件的第二端通过轴承固定在支撑轴承座上，支撑轴承座端盖通过螺栓固定在支撑轴承座上，转接接头的第一端通过内六方与试验件相连接，转接接头的第二端通过键槽与联轴器相连接。

优选地，电机的两侧分别设置有电机右斜面支撑板以及电机左斜面支撑板，电机右斜面支撑板和电机左斜面支撑板分别在电机两侧通过螺栓与电机安装立板相连接。