金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法，包括：相對設置的驅(qū)動系統(tǒng)和張力加載裝置，以及控制器和顯示設備；驅(qū)動系統(tǒng)包括：擺動電機、扭轉(zhuǎn)電機和驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤，擺動電機的輸出端連接所述扭轉(zhuǎn)電機；扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸上連接驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤；張力加載裝置包括：依次連接的測力裝置、彈性件和滑動支架，滑動支架的遠離所述彈性件的一側(cè)與一加載部扭轉(zhuǎn)盤活動連接；擺動電機、扭轉(zhuǎn)電機和測力裝置均與顯示設備連接；控制器分別與擺動電機、扭轉(zhuǎn)電機和測力裝置連接。本發(fā)明具有設備、方法簡單，要求試樣短小、試驗費用低廉的特點，且本發(fā)明能夠測試金屬線材在各種應力下的疲勞強度和疲勞壽命。
【專利說明】
金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及材料試驗技術(shù)領域，特別是涉及一種金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]架空導地線是輸電線路的主要裝備組件，這些導地線在線路運行過程中，由于受到微風作用，導地線的背面會產(chǎn)生卡門渦流，并有交變力作用于導地線橫向上。當這個交變力的頻率與導地線的固有頻率一致時，導地線發(fā)生同步效應而產(chǎn)生微風振動。出現(xiàn)微風振動后，導地線發(fā)生彎曲形變，線股就在原有的各種靜態(tài)力，如主拉力、線夾處彎曲應力和擠壓力等之外又加上動彎應變，振幅越大，動彎應力也越大。長時間的應力和應變積累進而產(chǎn)生疲勞斷股，影響整個導地線的安全運行。目前對于導地線的振動疲勞測試是在整根絞線上進行，以通過3千萬次為考核指標。測試絞線需要至少50米以上，試驗周期長，費用高昂。如何設計一種試驗機對單線進行振動疲勞測試，以實現(xiàn)待測試樣短、費用低廉的目的是本領域技術(shù)人員需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠?qū)尉€進行振動疲勞測試的金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種金屬線材振動疲勞試驗機，包括:相對設置的驅(qū)動系統(tǒng)和張力加載裝置，以及控制器和顯示設備;所述驅(qū)動系統(tǒng)包括:擺動電機、扭轉(zhuǎn)電機和驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤，所述擺動電機的輸出端連接所述扭轉(zhuǎn)電機，所述擺動電機驅(qū)動所述扭轉(zhuǎn)電機水平移動;所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸上連接所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤，所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸與水平面平行，所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線與所述擺動電機驅(qū)動所述扭轉(zhuǎn)電機移動的方向垂直;所述張力加載裝置包括:依次連接的測力裝置、彈性件和滑動支架，所述滑動支架的遠離所述彈性件的一側(cè)與一加載部扭轉(zhuǎn)盤活動連接，且所述加載部扭轉(zhuǎn)盤與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤相對設置;所述擺動電機、所述扭轉(zhuǎn)電機和所述測力裝置均與所述顯示設備連接;所述控制器分別與所述擺動電機、所述扭轉(zhuǎn)電機和所述測力裝置連接。
[0005]優(yōu)選地，所述金屬線材振動疲勞試驗機還包括可沿著所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線所在的方向移動的滑動支撐平臺，所述測力裝置固定設置于所述滑動支撐平臺上，所述滑動支架可在所述滑動支撐平臺上滑動。
[0006]優(yōu)選地，所述滑動支架包括支架本體和設置于所述支架本體底部的輪子。
[0007]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤的中軸線和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤的中軸線均與所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線共線。
[0008]優(yōu)選地，所述擺動電機的輸出端上設有與所述扭轉(zhuǎn)電機連接的擺動部傳動軸;所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸上設有與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤連接的扭轉(zhuǎn)部傳動軸。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤上設有驅(qū)動部扭夾頭，所述加載部扭轉(zhuǎn)盤上設有加載部夾頭，所述驅(qū)動部扭夾頭與所述加載部夾頭相對設置。
[0010]優(yōu)選地，所述金屬線材振動疲勞試驗機還包括限位支架，所述限位支架處于所述驅(qū)動系統(tǒng)與所述張力加載裝置之間，所述限位支架包括兩個阻擋架，兩個所述阻擋架以所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線為中心線對稱設置。
[0011]優(yōu)選地，所述顯示設備包括扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器、擺動角度記錄顯示器和張力顯示器。
[0012]本發(fā)明還涉及一種金屬線材振動疲勞試驗方法，采用所述的金屬線材振動疲勞試驗機，包括以下步驟:
[0013]I)將單根金屬線材的兩端分別與驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤和張力加載裝置的加載部扭轉(zhuǎn)盤連接，所述單根金屬線材的中軸線與所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線共線，且所述單根金屬線材通過加載部扭轉(zhuǎn)盤和滑動支架拉動所述彈性件，使所述彈性件伸展;設置擺動電機的預設擺動角度，設置扭轉(zhuǎn)電機的預設轉(zhuǎn)動速度和預設轉(zhuǎn)動次數(shù)；
[0014]2)打開所述擺動電機和所述扭轉(zhuǎn)電機，所述扭轉(zhuǎn)電機驅(qū)動所述單根金屬線材旋轉(zhuǎn)，同時所述擺動電機通過所述扭轉(zhuǎn)電機帶動所述單根金屬線材在水平面方向上往復擺動，且所述單根金屬線材在擺動過程中，帶動所述滑動支架往復移動;測力裝置通過所述彈性件感應所述單根金屬線材在擺動過程中所受到的拉力；
[0015]3)當所述單根金屬線材達到預設轉(zhuǎn)動次數(shù)時，停止所述擺動電機和所述扭轉(zhuǎn)電機，顯示設備上顯示試驗過程中所述單根金屬線材的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值；當所述單根金屬線材在試驗過程中斷裂時，彈性件收縮至原始狀態(tài)，此時，所述測力裝置將感應到的拉力值為零的信號發(fā)送給控制器，所述控制器控制所述擺動電機和所述扭轉(zhuǎn)電機停止，顯示設備上顯示試驗過程中所述單根金屬線材的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值。
[0016]優(yōu)選地，所述金屬線材振動疲勞試驗機還包括可沿著所述扭轉(zhuǎn)電機的輸出軸的中軸線所在的方向移動的滑動支撐平臺，所述測力裝置固定設置于所述滑動支撐平臺上，所述滑動支架可在所述滑動支撐平臺上滑動;在將單根金屬線材的兩端分別與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤連接前，根據(jù)所述單根金屬線材的長度，移動所述滑動支撐平臺，使所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤之間的距離與所述單根金屬線材的長度相應。
[0017]如上所述，本發(fā)明的金屬線材振動疲勞試驗機及金屬線材振動疲勞試驗方法，具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明解決了單根金屬線材的振動疲勞性能測試問題，與現(xiàn)有由多根單線絞合而成的絞線所進行的振動疲勞測試方法相比，本發(fā)明具有設備、方法簡單，要求試樣短小、試驗費用低廉等特點，且本發(fā)明能夠測試金屬線材在各種應力下的疲勞強度和疲勞壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本實施例的金屬線材振動疲勞試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2顯示為本實施例的金屬線材振動疲勞試驗機的限位支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3顯示為本實施例的金屬線材振動疲勞試驗機使用時單根金屬線材在水平面方向上的運動軌跡的圖片。
[0022]附圖標號說明
[0023]100驅(qū)動系統(tǒng)
[0024]HO擺動電機
[0025]111擺動部傳動軸
[0026]112擺動機基座
[0027]120扭轉(zhuǎn)電機
[0028]121扭轉(zhuǎn)部傳動軸
[0029]122扭轉(zhuǎn)機基座
[0030]130驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤
[0031]131驅(qū)動部扭夾頭
[0032]200張力加載裝置
[0033]210測力裝置
[0034]211固定支架
[0035]220彈性件
[0036]230滑動支架
[0037]231支架本體
[0038]232輪子
[0039]240加載部扭轉(zhuǎn)盤
[0040]241加載部夾頭[0041 ]300 控制器
[0042]400顯示設備
[0043]410扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器
[0044]420擺動角度記錄顯示器
[0045]430張力顯示器
[0046]500滑動支撐平臺
[0047]600限位支架
[0048]610阻擋架
[0049]611豎桿
[0050]612水平擋板[0051 ]700 底座
[0052]800單根金屬線材
[0053]900開關(guān)
【具體實施方式】
[0054]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0055]請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0056]如圖1和圖2所示，本實施例的金屬線材振動疲勞試驗機，包括:底座700、控制器300、顯示設備400以及相對設置于底座700上的驅(qū)動系統(tǒng)100和張力加載裝置200;控制器300、顯示設備400設置于底座700上；
[0057]驅(qū)動系統(tǒng)100包括:擺動電機110、扭轉(zhuǎn)電機120和驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130，擺動電機110設置于底座700上，擺動電機110的輸出端連接扭轉(zhuǎn)電機120，擺動電機110驅(qū)動扭轉(zhuǎn)電機120水平移動;扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸上設有驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130，扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸與水平面平行，扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線與擺動電機110驅(qū)動扭轉(zhuǎn)電機120移動的方向垂直；
[0058]張力加載裝置200包括:測力裝置210、彈性件220、滑動支架230和加載部扭轉(zhuǎn)盤240，測力裝置210和滑動支架230設置于底座700上，且滑動支架230可在底座700上滑動，彈性件220設置于滑動支架230與測力裝置210之間，滑動支架230的遠離彈性件220的一側(cè)與加載部扭轉(zhuǎn)盤240活動連接，且加載部扭轉(zhuǎn)盤240與驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130相對設置;擺動電機110、扭轉(zhuǎn)電機120和測力裝置210均與顯示設備400連接;控制器300分別與擺動電機110、扭轉(zhuǎn)電機120和測力裝置210連接。
[0059]本實施例中，彈性件220為彈簧，金屬線材振動疲勞試驗機測試的金屬式樣的材料為鋁線、鋁合金線、鋼線、銅線、銅合金線等等，設置于底座700上的開關(guān)900連接擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120，開關(guān)900控制擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120的開啟和關(guān)閉。
[0060]本發(fā)明使用時，待測的單根金屬線材800的兩端分別連接驅(qū)動系統(tǒng)100的驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和張力加載裝置200的加載部扭轉(zhuǎn)盤240，由于扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線與水平面平行，所以，使單根金屬線材800的中軸線與扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線共線，則單根金屬線材800的中軸線也與水平面平行；單根金屬線材800通過加載部扭轉(zhuǎn)盤240和滑動支架230拉動彈性件220，使彈性件220伸展，此時，彈性件220承受預拉力;在設置了擺動電機110的預設擺動角度、設置扭轉(zhuǎn)電機120的預設轉(zhuǎn)動速度和預設轉(zhuǎn)動次數(shù)后，打開擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120，扭轉(zhuǎn)電機120驅(qū)動單根金屬線材800自轉(zhuǎn)，同時擺動電機110通過扭轉(zhuǎn)電機120帶動單根金屬線材800在水平面方向上往復擺動，且單根金屬線材800在擺動過程中，帶動滑動支架230在底座700上沿著水平方向往復移動;測力裝置210通過彈性件220感應單根金屬線材800在擺動過程中所受到的拉力；當單根金屬線材800達到預設轉(zhuǎn)動次數(shù)時，停止擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120，顯示設備400上顯示試驗過程中單根金屬線材800的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值；當單根金屬線材800在試驗過程中斷裂時，彈性件220收縮至原始狀態(tài)，此時，測力裝置210將感應到的拉力值為零的信號發(fā)送給控制器300，控制器300控制擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120停止，顯示設備400上顯示試驗過程中單根金屬線材800的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值。
[0061]為了使本發(fā)明的裝置能夠應用于多種長度的金屬線材的振動疲勞測試，底座700與張力加載裝置200之間設有滑動支撐平臺500，滑動支撐平臺500可沿著扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線所在的方向移動，測力裝置210固定設置于滑動支撐平臺500上，滑動支架230可在滑動支撐平臺500上滑動。在將單根金屬線材800的兩端分別與驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和加載部扭轉(zhuǎn)盤240連接前，根據(jù)單根金屬線材800的長度，移動滑動支撐平臺500，使驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和加載部扭轉(zhuǎn)盤240之間的距離與單根金屬線材800的長度相應，一般情況下驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和加載部扭轉(zhuǎn)盤240之間的距離小于等于單根金屬線材800的長度。
[0062]本實施例中，測力裝置210通過固定支架211固定設置于滑動支撐平臺500上
[0063]滑動支架230包括支架本體231和設置于支架本體231底部的輪子232，該結(jié)構(gòu)能夠便于支架本體231滑動。
[0064]驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130的中軸線和加載部扭轉(zhuǎn)盤240的中軸線均與扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線共線，該結(jié)構(gòu)使單根金屬線材800能夠穩(wěn)定地自轉(zhuǎn)和水平擺動。本實施例中，驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和加載部扭轉(zhuǎn)盤240的結(jié)構(gòu)相同，均為圓盤。
[0065]為了便于傳動，擺動電機110的輸出端上設有與扭轉(zhuǎn)電機120連接的擺動部傳動軸111;扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸上設有與驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130連接的扭轉(zhuǎn)部傳動軸121，本實施例中，扭轉(zhuǎn)電機120設置于一扭轉(zhuǎn)機基座122上，擺動電機110設置于一擺動機基座112上。
[0066]驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130上設有驅(qū)動部扭夾頭131，加載部扭轉(zhuǎn)盤240上設有加載部夾頭241，驅(qū)動部扭夾頭131與加載部夾頭241相對設置，驅(qū)動部扭夾頭131和加載部夾頭241分別夾持單根金屬線材800的兩端。
[0067]底座700上設有的限位支架600，限位支架600處于驅(qū)動系統(tǒng)100與張力加載裝置200之間，限位支架600包括兩個阻擋架610，兩個阻擋架610以扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線為中心線對稱設置，阻擋架610用于限制隨著擺動電機110往復擺動的單根金屬線材800的位置。每個阻擋架610包括豎桿611和與豎桿611的靠近單根金屬線材800的一側(cè)連接的兩個水平擋板612，兩個水平擋板612中的其中一個水平擋板612的水平高度高于設置于本試驗機上的單根金屬線材800的水平高度，另一個水平擋板612的水平高度低于設置于本試驗機上的單根金屬線材800的水平高度。
[0068]顯示設備400包括扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器410、擺動角度記錄顯示器420和張力顯示器430。扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器410連接扭轉(zhuǎn)電機120，扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器410顯示單根金屬線材800的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù);擺動角度記錄顯示器420連接擺動電機110，擺動角度記錄顯示器420顯示單根金屬線材800的實際擺動角度;張力顯示器430連接測力裝置210，張力顯示器430顯示試驗過程中，單根金屬線材800所受到的最大拉力值。
[0069]本發(fā)明的試驗機能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:
[°07°] 1、扭轉(zhuǎn)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)單根金屬線材800扭轉(zhuǎn)，即單根金屬線材800自轉(zhuǎn)，并能夠控制和記錄扭轉(zhuǎn)的次數(shù)；
[0071]2、擺動功能，能夠?qū)崿F(xiàn)單根金屬線材800在一定角度的擺動，并能控制和記錄擺動角度；
[0072]3、加載功能，能夠?qū)胃饘倬€材800加載一定的張力，并記錄該張力；
[0073]4、單根金屬線材800斷裂后，單根金屬線材800扭轉(zhuǎn)和擺動的功能停止。
[0074]本發(fā)明的試驗機的扭轉(zhuǎn)功能是指待測單根金屬線材800沿著自身中軸線進行旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速最大可達10000r/min。擺動功能是指待測單根金屬線材800在水平面進行一定角度的轉(zhuǎn)動，擺動角度在O?30°之間。加載功能是指待測單根金屬線材800在試驗過程中承受一定的拉力，拉力在0-2000N之間。待測單根金屬線材800的長度在150?300mm之間。
[0075]本發(fā)明的裝置用于研究新的材料如各種鋁合金線、鋁包鋼線等的疲勞強度，從導線設計選材開始，為導線的疲勞壽命提供數(shù)據(jù)，節(jié)省大量試驗費用。
[0076]本實施例的金屬線材振動疲勞試驗方法，采用該金屬線材振動疲勞試驗機，包括以下步驟:
[0077]I)根據(jù)所選取的單根金屬線材800的長度，移動滑動支撐平臺500，使驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和加載部扭轉(zhuǎn)盤240之間的距離與單根金屬線材800的長度相應，本實施例中，單根金屬線材800為高強鋁合金，型號LHAl，將單根金屬線材800的兩端分別與驅(qū)動系統(tǒng)100的驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤130和張力加載裝置200的加載部扭轉(zhuǎn)盤240連接，單根金屬線材800的中軸線與扭轉(zhuǎn)電機120的輸出軸的中軸線共線，且單根金屬線材800通過加載部扭轉(zhuǎn)盤240和滑動支架230拉動彈性件220，使彈性件220伸展，彈性件220承受20N的初拉力；設置擺動電機110的預設擺動角度，設置扭轉(zhuǎn)電機120的預設轉(zhuǎn)動速度和預設轉(zhuǎn)動次數(shù)，本實施例中，預設擺動角度β為5°，預設轉(zhuǎn)動速度為500(^/1^11，預設轉(zhuǎn)動次數(shù)為10萬次；
[0078]2)打開擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120，扭轉(zhuǎn)電機120驅(qū)動單根金屬線材800旋轉(zhuǎn)，同時擺動電機110通過扭轉(zhuǎn)電機120帶動單根金屬線材800在水平面方向上往復擺動，形成圖3所示的橢圓形運動軌跡，在單根金屬線材800在擺動過程中，單根金屬線材800帶動滑動支架230在底座700上往復移動；測力裝置210通過彈性件220感應單根金屬線材800在擺動過程中所受到的拉力；
[0079]3)當單根金屬線材800達到預設轉(zhuǎn)動次數(shù)，且單根金屬線材800沒有斷裂時，停止擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120，顯示設備400上顯示試驗過程中單根金屬線材800的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值;當單根金屬線材800在試驗過程中斷裂時，彈性件220收縮至原始狀態(tài)，此時，測力裝置210將感應到的拉力值為零的信號發(fā)送給控制器300，控制器300控制擺動電機110和扭轉(zhuǎn)電機120停止，顯示設備400上顯示試驗過程中單根金屬線材800的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值。
[0080]本發(fā)明解決了單根金屬線材800的振動疲勞性能測試問題，與現(xiàn)有由多根單線絞合而成的絞線所進行的振動疲勞測試方法相比，本發(fā)明具有設備、方法簡單，要求試樣短小、試驗費用低廉等特點，且本發(fā)明能夠測試金屬線材在各種應力下的疲勞強度和疲勞壽命O
[0081]綜上，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0082]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于，包括:相對設置的驅(qū)動系統(tǒng)(100)和張力加載裝置(200)，以及控制器(300)和顯示設備(400); 所述驅(qū)動系統(tǒng)(100)包括:擺動電機(110)、扭轉(zhuǎn)電機(120)和驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)，所述擺動電機(110)的輸出端連接所述扭轉(zhuǎn)電機(120)，所述擺動電機(110)驅(qū)動所述扭轉(zhuǎn)電機(120)水平移動;所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸上連接所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)，所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸與水平面平行，所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線與所述擺動電機(110)驅(qū)動所述扭轉(zhuǎn)電機(120)移動的方向垂直； 所述張力加載裝置(200)包括:依次連接的測力裝置(210)、彈性件(220)和滑動支架(230)，所述滑動支架(230)的遠離所述彈性件(220)的一側(cè)與一加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)活動連接，且所述加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)相對設置； 所述擺動電機(110)、所述扭轉(zhuǎn)電機(120)和所述測力裝置(210)均與所述顯示設備(400)連接;所述控制器(300)分別與所述擺動電機(110)、所述扭轉(zhuǎn)電機(120)和所述測力裝置(210)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:還包括可沿著所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線所在的方向移動的滑動支撐平臺(500)，所述測力裝置(210)固定設置于所述滑動支撐平臺(500)上，所述滑動支架(230)可在所述滑動支撐平臺(500)上滑動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:所述滑動支架(230)包括支架本體(231)和設置于所述支架本體(231)底部的輪子(232)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)的中軸線和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)的中軸線均與所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線共線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:所述擺動電機(110)的輸出端上設有與所述扭轉(zhuǎn)電機(120)連接的擺動部傳動軸(I 11);所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸上設有與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)連接的扭轉(zhuǎn)部傳動軸(121)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)上設有驅(qū)動部扭夾頭(131)，所述加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)上設有加載部夾頭(241)，所述驅(qū)動部扭夾頭(131)與所述加載部夾頭(241)相對設置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:還包括限位支架(600)，所述限位支架(600)處于所述驅(qū)動系統(tǒng)(100)與所述張力加載裝置(200)之間，所述限位支架(600)包括兩個阻擋架(610)，兩個所述阻擋架(610)以所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線為中心線對稱設置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，其特征在于:所述顯示設備(400)包括扭轉(zhuǎn)次數(shù)記錄顯示器(410)、擺動角度記錄顯示器(420)和張力顯示器(430)。9.一種金屬線材振動疲勞試驗方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1所述的金屬線材振動疲勞試驗機，包括以下步驟: I)將單根金屬線材(800)的兩端分別與驅(qū)動系統(tǒng)(100)的驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)和張力加載裝置(200)的加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)連接，所述單根金屬線材(800)的中軸線與所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線共線，且所述單根金屬線材(800)通過加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)和滑動支架(230)拉動所述彈性件(220)，使所述彈性件(220)伸展;設置擺動電機(110)的預設擺動角度，設置扭轉(zhuǎn)電機(120)的預設轉(zhuǎn)動速度和預設轉(zhuǎn)動次數(shù)； 2)打開所述擺動電機(110)和所述扭轉(zhuǎn)電機(120)，所述扭轉(zhuǎn)電機(120)驅(qū)動所述單根金屬線材(800)旋轉(zhuǎn)，同時所述擺動電機(110)通過所述扭轉(zhuǎn)電機(120)帶動所述單根金屬線材(800)在水平面方向上往復擺動，且所述單根金屬線材(800)在擺動過程中，帶動所述滑動支架(230)往復移動；測力裝置(210)通過所述彈性件(220)感應所述單根金屬線材(800)在擺動過程中所受到的拉力； 3)當所述單根金屬線材(800)達到預設轉(zhuǎn)動次數(shù)時，停止所述擺動電機(110)和所述扭轉(zhuǎn)電機(120)，顯示設備(400)上顯示試驗過程中所述單根金屬線材(800)的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值； 當所述單根金屬線材(800)在試驗過程中斷裂時，彈性件(220)收縮至原始狀態(tài)，此時，所述測力裝置(210)將感應到的拉力值為零的信號發(fā)送給控制器(300)，所述控制器(300)控制所述擺動電機(110)和所述扭轉(zhuǎn)電機(120)停止，顯示設備(400)上顯示試驗過程中所述單根金屬線材(800)的實際扭轉(zhuǎn)次數(shù)、實際擺動角度和最大受力值。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬線材振動疲勞試驗方法，其特征在于:所述金屬線材振動疲勞試驗機還包括可沿著所述扭轉(zhuǎn)電機(120)的輸出軸的中軸線所在的方向移動的滑動支撐平臺(500)，所述測力裝置(210)固定設置于所述滑動支撐平臺(500)上，所述滑動支架(230)可在所述滑動支撐平臺(500)上滑動； 在將單根金屬線材(800)的兩端分別與所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)連接前，根據(jù)所述單根金屬線材(800)的長度，移動所述滑動支撐平臺(500)，使所述驅(qū)動部扭轉(zhuǎn)盤(130)和所述加載部扭轉(zhuǎn)盤(240)之間的距離與所述單根金屬線材(800)的長度相應。
【文檔編號】G01N3/32GK105891028SQ201610382445
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】劉磊, 黨朋, 李斌, 黃國飛, 王國利
【申請人】上海電纜研究所, 中國南方電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心