[发明专利]一种疲劳加载系统

说明书

一种电动式疲劳加载系统，包括：加载框架、电动缸、横梁升降机构和横梁锁紧机构；加载框架的上横梁可通过横梁升降机构进行无级调节的上下移动；横梁升降机构通过步进电机驱动，蜗轮、蜗杆、升降丝杠组合方式进行升降；电动缸通过伺服电机驱动，以电动伺服闭环控制方式进行疲劳加载；横梁锁紧机构为机械式结构，使用碟簧组压缩产生的弹力拉紧拉杆锁紧上横梁。具有响应速度快、加载精度高、无噪音等特点，可进行负荷、位移控制试验，工作平稳可靠。且对试件可施加规则波形和任意波形试验，其负荷、位移状态可任意切换，安全可靠。

技术领域

本发明涉及力学试验技术领域，具体涉及一种电动势疲劳加载系统。

背景技术

在现今的发展中，在建筑、机械、铁路、航空航天等诸多领域中，对材料、产品在出厂运用时都必须检测他的疲劳特性，例如手机出厂时，需要对按键，屏幕进行疲劳点击试验，在进行一定次数后检查是否破坏破损，这样就需要一种疲劳加载系统来对其进行试验。

目前最接近的技术一种是电液伺服技术，采用液压油缸进行疲劳加载，动力源需要配备液压油源，油缸安装在上横梁上，上横梁的升降需要用另一组油缸伸出收回来控制，当停留在试验位置时，需要用液压油缸对横梁与立柱之间锁紧，保证横梁固定不动。

液压油缸进行动力疲劳加载，体积大，质量重，不易安装，且有漏油的风险；油源工作时，噪音大，管路多，占地空间大，且成本高，易于发生破裂风险；锁紧时需要一直打开油泵；液压油缸多为大吨位、大力值设备，缺少小力值的范围。

发明内容

为了克服已有的技术问题，本发明提供一种电动势疲劳加载系统，电动式疲劳系统适用于各个行业中需要进行动态测试的疲劳试验。

本系统采用了电动伺服闭环控制原理，即信号发出后通过反馈来控制管理；伺服作动器采用伺服电机驱动滚珠丝杠加载，具有响应速度快、加载精度高、无噪音等特点，可进行负荷、位移控制试验，工作平稳可靠。对试件可施加规则波形和任意波形试验，其负荷、位移状态可任意切换，安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

一种疲劳加载系统，其特征在于，包括：限定出试验空间的加载框架、固定于所述加载框架上用于进行疲劳加载的电动缸，所述电动缸通过伺服电机驱动以电动伺服闭环控制方式进行疲劳加载，所述电动缸的输出端与试样抵接，在所述伺服电机的驱动下作直线往返运动。

优选地，还包括用于调节试验空间的横梁升降机构和横梁锁紧机构；所述加载框架的上横梁与下横梁之间的距离通过横梁升降机构进行无级调节；所述横梁锁紧机构为机械式结构，使用碟簧组压缩产生的弹力拉紧拉杆锁紧上横梁。

优选地，加载框架包括：上横梁、下横梁、连接所述上横梁和所述下横梁的支撑立柱，所述上横梁和所述下横梁平行设置，所述支撑立柱垂直于所述上横梁和所述下横梁；所述支撑立柱的数量至少为2根且相互平行。

优选地，下横梁上设置胀套，所述支撑立柱的底端通过所述胀套与所述下横梁固定连接；所述上横梁上设置通孔，所述支撑立柱垂直穿过该通孔，该通孔与所述支撑立柱的外径相适配。

优选地，在上横梁后部通过螺钉固定拖链，拖链下端通过螺钉与下横梁相连，当上横梁上下移动时，拖链也随之上下运动。

优选地，用于进行疲劳加载的电动缸包括：伺服电机、减速机、滚珠丝杠、缸筒、电动缸活塞、负荷传感器；所述电动缸通过所述缸筒与所述上横梁固连；所述伺服电机与所述减速机固连，所述减速机与所述滚珠丝杠通过所述滚珠丝母活动连接，所述滚珠丝杠的另一端连接所述电动缸活塞，所述电动缸活塞端部配备所述负荷传感器。

优选地，横梁升降机构包括：步进电机、垂直并贯穿所述上横梁的升降丝杆、与所述升降丝杆相适配的升降丝母；所述升降丝母与所述上横梁固定连接，所述步进电机驱动所述升降丝母旋转并沿所述升降丝杆进行上下运动。