[发明专利]一种手动可控的微动疲劳横向加载装置

说明书

一种手动可控的微动疲劳横向加载装置，包括：支撑单元，包括加载底座和端部托板，加载底座上设有试样加载区，在加载底座的横向两端部各安装一块端部托板；动力夹紧单元，共两套，且结构相同，分别对称安装于相应的所述端部托板上，包括施力部和动力传递部，施力部水平安装于端部托板上，施力部的施力端与动力传递部的动力输入端相连；动力传递部沿加载底座横向水平架装于加载底座的试样加载区，并保持两套所述动力传递部的伸缩端正对；以及压力检测单元，包括压力传感器和两套压力检测装置，两套压力检测装置分别安装于动力传递部的伸缩端。本发明的有益效果是：定位精准、操作简单、能实时反馈所施加载荷。

技术领域

本发明涉及一种手动可控的微动疲劳横向加载装置，属于材料疲劳实验和摩擦磨损领域。

背景技术

微动疲劳是指构件在循环载荷的作用下，由于表面某一部位与其他接触表面产生微小振幅，从而在接触面相对滑动导致部件强度降低或早期断裂的现象称为微动疲劳。相对静止的两个固体，其相互接触的表面在法向压力的作用下互相挤压并产生往复的相对滑动，相对滑动的幅度在5～400μm。

相匹配的构件在接触面发生微动磨损的条件下，受到交变载荷作用而发生的疲劳损伤过程。它是微动磨损、氧化与腐蚀、交叉应力三者综合作用的结果。微动疲劳裂纹多萌生于微动磨损所造成表面损伤的边界处，如皿状坑的边缘处，或萌生于微动磨损形成的深坑边缘。微动磨损的特征是在端口侧表面有大量的微裂纹、表面金属掉块或粉末、不均匀的磨损擦伤，其色泽发生明显改变且出现腐蚀坑，断口常呈背椎状。微动疲劳的危害大于微动磨损，如飞机的机翼与机身连接螺栓可能因微动疲劳而断裂，导致机毁人亡；原子反应堆燃料套管也会因此断裂，造成核泄漏。提高材料抗疲劳性能对与推动人类社会进步具有重要意义。

目前许多疲劳试验使用的加载装置其可靠性和稳定性需要进一步考量。近年来，随着研究深入，出现一种手动加载装置，其主要通过偏心轮机构通过棘轮和棘爪进行配合手动进行横向载荷，这种装置虽然较以前稳定性提高了不少，但是无法保证精度要求。即它通过偏心轮机构施加的载荷是不连贯的，无法保证施加载荷的精度，可能无法满足特定载荷下的试验要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种定位精准、操作简单、能实时反馈所施加载荷的手动可控的微动疲劳横向加载装置。

本发明所述的一种手动可控的微动疲劳横向加载装置，其特征在于，包括：

支撑单元，包括加载底座和端部托板，所述加载底座上设有试样加载区，以向压紧试样施压的方向为横向，在加载底座的横向两端部各安装一块端部托板；

动力夹紧单元，共两套，且结构相同，分别对称安装于相应的所述端部托板上，每套所述动力夹紧单元包括施力部和动力传递部，所述施力部水平安装于所述端部托板上，所述施力部的施力端与所述动力传递部的动力输入端相连；所述动力传递部沿加载底座横向水平架装于所述加载底座的试样加载区，并保持两套所述动力传递部的伸缩端正对；

以及压力检测单元，包括压力传感器和两套压力检测装置，两套所述压力检测装置分别安装于两套所述动力传递部的伸缩端，并且所述压力检测装置的信号输出端通过数据线与所述压力传感器的信号输入端电连接。

进一步，所述加载底座包括底板、端板、连接螺栓、锁紧螺母以及夹持器导向座，所述底板相对的横向两端部均安装端板，两所述端板平行正对，并在所述端板的外端面上各固装一块所述端部托板；所述连接螺栓的两端部均设有外螺纹，所述连接螺栓的两端部分别穿设于两所述端板上，并且所述连接螺栓的端部与所述锁紧螺母螺纹连接；所述夹持器导向座平行正对，均挂设于所述连接螺栓上，并且相邻两所述夹持器导向座之间留有用于夹紧试样的试样加载区。

进一步，所述夹持器导向座的中心均设有用于安装压力检测装置的检测窗口。