專利名稱：臥式沖擊疲勞試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于試驗設備，特別是一種能夠進行多次重復沖擊疲勞試驗的臥式沖擊疲勞試驗機。
背景技術：
研制沖擊疲勞試驗機的核心問題在于解決沖擊的可重復加載問題，加載機構是試驗機的核心部件。加載機構的沖擊速度受沖擊頻率的限制，在沖擊速度確定的條件下，沖擊脈沖波形的調節通過沖頭質量、剛度和形狀實現。因此，試驗機對沖擊加載機構的主要要求是可靠地實現多次重復沖擊加載。一般情況下，疲勞試驗機可分為電液伺服、氣動和機械式三種類型。這三種類型可進行常規試件疲勞試驗，但無法進行沖擊疲勞試驗。現有的沖擊試驗機主要適用于單次沖擊試驗，無法進行疲勞試驗。已有文獻報道的沖擊疲勞試驗裝置主要采用液壓復位系統，要求伺服閥最大流量與驅動電機功率均較大，沖擊頻率較低，成本較高，結構復雜。目前國內沖擊疲勞試驗機還未有成熟產品。
實用新型內容針對現有技術所存在的結構復雜，操作不便，不容易實現多次重復沖擊加載和試驗效率低等的技術問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠進行多次重復沖擊疲勞試驗的試驗系統。實現本實用新型目的的技術解決方案為一種臥式沖擊疲勞試驗機，由沖擊加載機構、皮帶傳動機構、夾具固定座和桌架組成，沖擊加載機構的轉軸通過軸承與軸承座安裝在桌架上，彈簧導桿兩端分別通過彈簧導桿前固定架和彈簧導桿后固定座固定在桌架上， 碰撞體通過直線軸承和直線軸承座安裝在桌架上。本實用新型與現有技術相比，其顯著優點(1)本實用新型的主要工作部件水平布置在桌架上，結構簡單，裝、卸試件和夾具方便，便于機器的使用、維修和調試。(2)本實用新型的彈簧壓縮釋放沖擊機構和復位機構采用凸輪機構壓縮彈簧，壓縮到位后自動釋放壓縮彈簧，壓縮彈簧推動碰撞體以一定速度撞擊試件，該機構結構緊湊，運動行程和速度可控，在多次循環運動中，能夠可靠地實現沖擊脈沖的重復性；3.本實用新型可通過更換不同質量的碰撞體和不同剛度的壓縮彈簧，以及旋轉預壓調節螺母改變壓縮彈簧的預壓量， 從而調節沖頭至所需要的速度和沖量。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1是本實用新型的軸測圖。圖2是本實用新型的俯視圖。附圖標記及其所代表的組成部分為1 一桌架，2—小帶輪，3 —電機，4一皮帶，5-轉軸，6—大帶輪，7 —凸輪，8—夾具固定座，9一沖頭，10—碰撞體，11一直線軸承座，12—彈簧導桿，13—軸承座，14一彈簧導桿前固定架，15—壓縮彈簧，16—卡盤，17—預壓調節螺母，18—彈簧導桿后固定座。
具體實施方式
本實用新型沖擊疲勞試驗機采用機械式沖擊加載機構，將凸輪的旋轉運動轉換為碰撞體的直線運動，以彈簧壓縮釋放往復運動形式通過碰撞體和沖頭將沖擊動量傳遞到試件上，易于實現高頻重復沖擊，結構簡單，運動可靠。由沖擊加載機構、皮帶傳動機構、夾具固定座8和桌架1組成，沖擊加載機構的轉軸5通過軸承與軸承座13安裝在桌架1上，彈簧導桿12兩端分別通過彈簧導桿前固定架14和彈簧導桿后固定座18固定在桌架1上，碰撞體10通過直線軸承和直線軸承座11安裝在桌架1上，如圖1和圖2。所述的沖擊加載機構由碰撞體10、沖頭9、凸輪7、轉軸5、軸承座13、預壓調節螺母17、卡盤16、壓縮彈簧15、彈簧導桿12、彈簧導桿前固定架14、彈簧導桿后固定座18和直線軸承座11組成，沖擊加載機構由電機3驅動，轉軸5的兩端通過軸承座13固定在桌架 1上，轉軸5上安裝有凸輪7，凸輪7為兩個，兩個分別對稱布置在碰撞體10的兩邊，碰撞體 10的后端套合在彈簧導桿12上，碰撞體10的前端通過直線軸承連接在直線軸承座11上， 直線軸承座11固定在桌架1上，彈簧導桿12的兩端通過彈簧導桿前固定架14和彈簧導桿后固定座18固定在桌架1上，彈簧導桿12上安裝有預壓調節螺母17、卡盤16和壓縮彈簧 15，預壓調節螺母17通過螺紋旋合在彈簧導桿12上，預壓調節螺母17 —側緊貼卡盤16，卡盤16的圓柱孔內放置壓縮彈簧15，壓縮彈簧15的另一端緊貼碰撞體10的大端面，通過更換不同剛度的壓縮彈簧15，不同質量的碰撞體10和調節預壓調節螺母17，調節沖擊速度和沖擊沖量的大小。所述的沖擊加載機構的碰撞體10前端為長圓柱形，后端為長方形對稱平板，長方形對稱平板中心有運動導向孔，碰撞體10的前端安裝沖頭9，碰撞體10與沖頭9通過圓錐銷連接，正對沖頭9的一側安裝有夾具固定座8，夾具固定座8通過螺栓固定在桌架1上。所述的皮帶傳動機構由小帶輪2、電機3、皮帶4、大帶輪6組成。電機3放置在桌架1上板下方，通過螺栓固定在桌架1上，電機3的輸出軸上裝有小帶輪2，小帶輪2經皮帶 4連接大帶輪6，大帶輪6安裝在轉軸5的一端。所述的桌架1屬于常規支撐部件，由角鋼通過焊接的方式連接而成，桌架1通過地腳螺栓固定在地面上。桌架1上平板有開槽，夾具固定座8根據自動機各試驗零件大小調節位置后固定在桌架1上。如圖1、圖2所示，本實用新型的臥式沖擊疲勞試驗機，傳動機構的傳動級數為一級，沖擊疲勞試驗機工作時，電機3通過小帶輪2、皮帶4、大帶輪6拖動轉軸5旋轉，轉軸5 上的凸輪7隨著轉軸5旋轉；凸輪7的外邊緣緊貼碰撞體10，凸輪7做旋轉運動的同時，碰撞體10沿彈簧導桿12向后運動；碰撞體10的大端面緊貼壓縮彈簧15，碰撞體10向后運動壓縮壓縮彈簧15，并在最大壓縮行程位置釋放碰撞體，通過碰撞體10的直線運動壓縮、 釋放壓縮彈簧15，將壓縮彈簧15的彈性勢能作用在碰撞體10上，從而帶動碰撞體10在所需要的速度下運動；壓縮彈簧15套在彈簧導桿12上，彈簧導桿12對壓縮彈簧15的壓縮、 釋放運動起導向作用；壓縮彈簧15的另一側安放在卡盤16 —側圓柱孔內，卡盤16另一側緊貼預壓調節螺母17，預壓調節螺母17旋合在彈簧導桿12上，試驗前通過旋轉預壓調節螺母17調節壓縮彈簧15的預壓縮量；夾具固定座8固定在桌架1上；試驗前預先將試件與夾具安裝在夾具固定座8上，調節夾具固定座8至合適的位置，并根據試驗要求選擇合適剛度的壓縮彈簧15、合適質量的碰撞體10和調節預壓調節螺母17，進行試驗。
權利要求1.一種臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是由沖擊加載機構、皮帶傳動機構、夾具固定座 (8)和桌架(1)組成，沖擊加載機構的轉軸(5)通過軸承與軸承座(13)安裝在桌架(1)上， 彈簧導桿(12)兩端分別通過彈簧導桿前固定架(14)和彈簧導桿后固定座(18)固定在桌架(1)上，碰撞體(10)通過直線軸承和直線軸承座(11)安裝在桌架(1)上。
2.根據權利要求1所述的臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是沖擊加載機構由碰撞體 (10)、沖頭(9)、凸輪(7)、轉軸(5)、軸承座(13)、預壓調節螺母(17)、卡盤(16)、壓縮彈簧 (15)、彈簧導桿(12)、彈簧導桿前固定架(14)、彈簧導桿后固定座(18)和直線軸承座(11) 組成，沖擊加載機構由電機(3)驅動，轉軸(5)的兩端通過軸承座(13)固定在桌架(1)上， 轉軸(5)上安裝有凸輪(7)，凸輪(7)為兩個，兩個分別對稱布置在碰撞體(10)的兩邊，碰撞體(10)的后端套合在彈簧導桿(12)上，碰撞體(10)的前端通過直線軸承連接在直線軸承座(11)上，直線軸承座(11)固定在桌架(1)上，彈簧導桿(12)的兩端通過彈簧導桿前固定架(14)和彈簧導桿后固定座(18)固定在桌架(1)上，彈簧導桿(12)上安裝有預壓調節螺母(17)、卡盤(16)和壓縮彈簧(15)，預壓調節螺母(17)通過螺紋旋合在彈簧導桿(12)上， 預壓調節螺母(17)—側緊貼卡盤(16)，卡盤(16)的圓柱孔內放置壓縮彈簧(15)，壓縮彈簧 (15)的另一端緊貼碰撞體(10)的大端面。
3.根據權利要求1所述的臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是沖擊加載機構的碰撞體 (10)前端為長圓柱形，后端為長方形對稱平板，長方形對稱平板中心有運動導向孔，碰撞體 (10)的前端安裝沖頭(9)，碰撞體(10)與沖頭(9)通過圓錐銷連接，正對沖頭(9)的一側安裝有夾具固定座(8)，夾具固定座(8)通過螺栓固定在桌架(1)上。
4.根據權利要求1所述的臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是皮帶傳動機構由小帶輪(2)、電機(3)、皮帶(4)、大帶輪(6)組成，電機(3)放置在桌架(1)上板下方，通過螺栓固定在桌架(1)上，電機(3)的輸出軸上裝有小帶輪(2)，小帶輪(2)經皮帶(4)連接大帶輪(6)， 大帶輪(6 )安裝在轉軸(5 )的一端。
5.根據權利要求1所述的臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是桌架(1)由角鋼通過焊接的方式連接而成，桌架(1)通過地腳螺栓固定在地面上。
6.根據權利要求1所述的臥式沖擊疲勞試驗機，其特征是所述的桌架(1)上平板有開槽，夾具固定座(8 )根據自動機各試驗零件大小調節位置后固定在桌架(1)上。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式沖擊疲勞試驗機，由沖擊加載機構、皮帶傳動機構、夾具固定座和桌架組成，沖擊加載機構的轉軸通過軸承與軸承座安裝在桌架上，彈簧導桿兩端分別通過彈簧導桿前固定架和彈簧導桿后固定座固定在桌架上，碰撞體通過直線軸承和直線軸承座安裝在桌架上。本實用新型的主要工作部件水平布置在桌架上，結構簡單，裝、卸試件和夾具方便，便于機器的使用、維修和調試。
文檔編號G01N3/34GK202210060SQ201120338738
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者孫彬, 徐誠, 王永娟, 田慶敏 申請人:南京理工大學