[实用新型]一种弹簧疲劳实验装置

说明书

本实用新型涉及一种弹簧疲劳实验装置，包括机架组件、驱动组件、固定组件、激光测量与计数装置和电源控制器。机架组件包括底板、安装在底板中段上方的直线导轨、分别与直线导轨滑动配合的两个滑块以及分别安装在两个滑块上方的两个直线电机散热器。驱动组件包括安装在直线电机散热器中的直线电机、位于两直线电机内侧的驱动板、贯穿安装在驱动板中间且与直线电机相连的连接杆以及安装在驱动板上的若干弹簧座。弹簧座上设有第一弹簧固定槽。本实用新型能够有效模拟弹簧的各种运动状态，对精密弹簧进行疲劳特性测试，具有能耗低，噪声小，控制精度高，结构简单，适用性广等特点。

技术领域

本实用新型涉及机械零件实验与测试技术领域，具体涉及一种弹簧疲劳实验装置。

背景技术

弹簧是一种利用其弹性来工作的重要元件。在工作时，利用弹簧的弹性可以控制部件的运动，实现缓冲减压、做工、测力、蓄能等功能。弹簧性能的好坏将直接影响设备的可靠性与安全性。然而弹簧在工作时其频繁的拉伸与压缩使得弹簧材料容易发生疲劳，进而导致断裂导致设备故障，因此弹簧在出厂时一般需要进行疲劳测试，制造业厂商为保证弹簧质量也对采购弹簧进行一定程度的疲劳测试。

目前，现有的弹簧疲劳实验装置主要有机械方式、电磁谐振式和电液伺服式三种。其中，机械方式是利用回转电机、偏心轮，滑块等结构方式对弹簧进行拉升与压缩，该方式存在结构复杂、测试时精度不高、误差大、能耗高、噪声大、效率较低等不足，难以复现某些精密仪器中弹簧的工作情况。电磁谐振式是利用电磁激励，试件共振的原理工作；工作时电磁激振器发生震动带动待实验弹簧震动，以对弹簧进行测试；该方式的缺点是试件的振动方式只能是简单正弦波形式，和试件真实的运动情况有所出入，难以满足某些仪器部件弹簧运动的精确模拟。电液伺服式是通过伺服阀将将电信号装换为液压油流量进而控制弹簧压缩拉伸动作，其伺服阀控制流量精确，配合电气控制装置使得其动作控制精确、振幅高，推力大，但该方式存在能耗高、结构复杂臃肿、安全性较低、精度较低等不足，主要运用于大型弹簧的疲劳实验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种弹簧疲劳实验装置，该装置针对高精度仪器设备中弹簧的工作频率高、行程小、精度高、环境苛刻等特点，能够有效模拟弹簧的各种运动状态，对精密弹簧进行疲劳特性测试，具有能耗低，噪声小，控制精度高，结构简单，适用性广等特点。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种弹簧疲劳实验装置，包括机架组件和对称设置的两个驱动组件。所述机架组件包括底板、安装在底板中段上方的直线导轨、分别与直线导轨滑动配合的两个滑块以及分别安装在两个滑块上方的两个直线电机散热器；所述驱动组件包括安装在直线电机散热器中的直线电机、位于直线电机内侧的驱动板、贯穿安装在驱动板中间且与直线电机相连的连接杆以及安装在驱动板上的若干弹簧座；所述弹簧座上设有第一弹簧固定槽。所述驱动组件由直线电机驱动后对待实验弹簧进行压缩与拉伸。

进一步的，该装置还包括固定组件；所述固定组件包括左固定板、右固定板、若干固定弹簧座和固定板固定件；所述左固定板与右固定板的下端分别通过固定板固定件连接在底板上。

所述左固定板上开设有若干通孔；所述右固定板上开设有与通孔数量相等的若干第二锥孔；所述左固定板和右固定板上均开设有两个第二定位销钉孔。

所述固定弹簧座的左右两端分别设有第二弹簧固定槽；所述固定弹簧座的中间部分包括从左向右依次设置的左圆柱、中间圆柱和右锥台；左圆柱的直径小于中间圆柱的直径，中间圆柱的直径等于右锥台的最大直径；所述左圆柱安装在通孔中，中间圆柱夹在左、右固定板之间，右锥台安装在第二锥孔中。

进一步的，该装置还包括激光测量与计数装置和电源控制器。所述激光测量与计数装置，用于对弹簧运动过程进行检测，对弹簧的拉伸压缩次数和拉伸压缩长度进行测量并记录。所述电源控制器，通过电源输出波形对直线电机的运动状态进行控制。