一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種疲勞試驗裝置，具體屬于一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電液伺服動態(tài)疲勞試驗機是材料性能測試中的高端設(shè)備，主要面向高附加值材料或構(gòu)件，測試其高(低)周疲勞壽命、裂紋擴展速率da/dn、CT0D (裂紋尖端張開位移)、1^等重要斷裂性能參數(shù)。一般情況下，電液伺服動態(tài)疲勞試驗機控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制，試驗機的命令反饋響應極快，尤其當控制模式為應變模式的時候，一點小的抖動都會造成試驗機反饋失穩(wěn)，試驗機瞬間達到滿載造成試樣損壞，嚴重者甚至會引發(fā)安全事故。因此，電液伺服動態(tài)疲勞試驗機對整體的剛度、同軸度、裝配精度有著極高的要求。
[0003]然而，試驗機在做大噸位拉伸的時候會使整個夾具軸向發(fā)生伸長而不可避免的在夾具連接處產(chǎn)生間隙，從而破壞試驗機整體剛度，這一間隙對整體剛度的損失在靜態(tài)試驗機中往往是忽略不計的，但是在動態(tài)疲勞試驗機中卻是非常關(guān)鍵的影響因素，為了解決這一問題，美國MTS公司的試驗機廠商設(shè)計了一種螺旋墊片(Spiral Washer) 0該螺旋墊片由兩片環(huán)狀的金屬環(huán)組成，兩片金屬環(huán)的接觸面為相互配合的螺旋斜面。通過調(diào)節(jié)兩螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度可以改變螺旋墊片的整體高度。當螺旋墊片旋轉(zhuǎn)時，墊片整體高度會增加。該螺旋墊片在實驗前將旋轉(zhuǎn)角度調(diào)到最小，在近似滿載荷的拉力作用下，夾具和試驗機機架之間會產(chǎn)生一定的縫隙，此時將螺旋墊片角度拉大使其整體高度增加，從而對夾具和機架之間的縫隙進行補償；卸載后，在夾具和機架的彈性形變恢復，使螺旋墊片產(chǎn)生巨大的壓應力，其一方面螺旋墊片所受的壓應力通過釋放，可以不斷的補償在試驗中由于拉應力作用而產(chǎn)生的間隙；另一方面可以進一步提高整體的剛性，使控制反饋更為精確。
[0004]螺旋墊片雖然能消除試驗中夾具、機架以及連接螺桿的變形對試驗剛度的影響，大大提高試驗的控制精度；但當兩片螺旋墊片旋轉(zhuǎn)的角度越大時，其相對接觸面的面積越小，為此，在螺旋墊片所能起到的調(diào)節(jié)作用有限的調(diào)價限制下，兩片螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度不得大于30°，否則會因為兩片螺旋墊片之間的接觸面積過小，而造成螺旋墊片之間所受的壓強過大，這不僅會使試驗同軸度受到影響，而且會引起材料的局部變形。但是，只有當螺旋墊片開角需要大于30°時，才能補償所有縫隙。故有研究提出，在機架和夾具之間增加圓環(huán)狀薄墊片的方法預先對縫隙進行一定的補償。
[0005]然而在實際操作中，增加薄墊片的數(shù)量和規(guī)格，只有當螺桿和夾具都安裝上后才能最終確定。而在此之前具有很大的隨機性和不確定性，故試驗前往往要進行多次的調(diào)整墊片的規(guī)格和數(shù)量才能找到最為合適的方案，現(xiàn)有的薄墊片由于是一個整圓，故每次調(diào)整都需要將夾具卸下后，調(diào)整薄墊片數(shù)量和規(guī)格然后重新安裝。如果不合適還要重復進行這一過程。但是裝卸一次夾具，包括上夾具和下夾具，是一次非常復雜的操作過程，并且試驗機的夾具凈重為至少在130kg以上，又需用人力對進行反復的裝卸。經(jīng)統(tǒng)計，裝卸一次需要用時40~50分鐘時間，當薄墊片選擇的規(guī)格和數(shù)量不匹配時，還需要重新裝卸。一般調(diào)整好一臺大約平均需要10個小時。因此，這是一項非常耗時耗力的工作，更為嚴重的是在裝卸過程中還存在很多安全隱患。
[0006]總的來說，目前存在的關(guān)鍵問題就是確定薄墊片規(guī)格和數(shù)量的問題，而本專利恰恰就是為了解決這一問題，設(shè)計了一種拼合式的墊片，能夠在不進行重復裝、卸夾具的前提下，使螺旋墊片能夠滿足最后調(diào)整的選擇角度不大于30°，同時又不引入新的影響試驗機剛性、同軸度等的因素，保證試驗的精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在保證螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度不得大于30°下，調(diào)節(jié)墊片裝卸方便、快捷，無需反復調(diào)節(jié)，滿足試驗機對整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡單，省時省力的裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置。
[0008]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)措施:
[0009]—種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，主要由上夾具、與上夾具連接的上螺桿、套裝于上螺桿上的上螺旋墊片、與上螺桿上端連接的傳感器、與上夾具相對安裝的下夾具、與下夾具連接的下螺桿、套裝于下螺桿上的的下螺旋墊片、裝在下螺桿下端的連接器、與連接器連接的作動筒組成，其在于:在上螺旋墊片與傳感器之間的上螺桿上裝有上拼接式調(diào)節(jié)墊片，在下螺旋墊片與下夾具之間的下螺桿上裝有下拼接式調(diào)節(jié)墊片；上拼接式調(diào)節(jié)墊片與下拼接式調(diào)節(jié)墊片結(jié)構(gòu)相同。
[0010]其在于:上拼接式調(diào)節(jié)墊片或下拼接式調(diào)節(jié)墊片由半圓形調(diào)節(jié)墊片一、半圓形調(diào)節(jié)墊片二、設(shè)在上拼接式調(diào)節(jié)墊片或下拼接式調(diào)節(jié)墊片的兩端的凹槽或凸塊組成；凹槽與凸塊相配合。
[0011]其在于:半圓形調(diào)節(jié)墊片一及半圓形調(diào)節(jié)墊片二的厚度規(guī)格在最大厚度不超過1.0mm下，成系列配置。
[0012]本實用新型的特點:在保證螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度不得大于30°下，調(diào)節(jié)墊片裝卸方便、快捷，無需反復調(diào)節(jié)，滿足試驗機對整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡單，省時省力。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1中上拼接式調(diào)節(jié)墊片或下拼接式調(diào)節(jié)墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中半圓形調(diào)節(jié)墊片一或半圓形調(diào)節(jié)墊片二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:I一上夾具，2—上螺桿，3—上螺旋墊片，4一傳感器，5—下夾具，6—下螺桿，7—下螺旋墊片，8—連接器，9 一作動筒，10 一上拼接式調(diào)節(jié)墊片，11 一下拼接式調(diào)節(jié)墊片，12一半圓形調(diào)節(jié)墊片一，13一半圓形調(diào)節(jié)墊片二，14一凹槽，15一凸塊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖做進一步描述:
[0018]—種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，主要由上夾具1、與上夾具I連接的上螺桿2、套裝于上螺桿2上的上螺旋墊片3、與上螺桿2上端連接的傳感器4、與上夾具I相對安裝的下夾具5、與下夾具5連接的下螺桿6、套裝于下螺桿6上的的下螺旋墊片7、裝在下螺桿6下端的連接器8、與連接器8連接的作動筒9組成，其在上螺旋墊片3與傳感器4之間的上螺桿2上套裝有上拼接式調(diào)節(jié)墊片10，在下螺旋墊片7與下夾具5之間的下螺桿6上套裝有下拼接式調(diào)節(jié)墊片11 ;上拼接式調(diào)節(jié)墊片10與下拼接式調(diào)節(jié)墊片11結(jié)構(gòu)相同。
[0019]所述的上拼接式調(diào)節(jié)墊片10或下拼接式調(diào)節(jié)墊片11由半圓形調(diào)節(jié)墊片一 12、半圓形調(diào)節(jié)墊片二 13、設(shè)在半圓形調(diào)節(jié)墊片一 12或半圓形調(diào)節(jié)墊片二 13各自兩端的凹槽14或凸塊15組成；凹槽14與凸塊15相配合。
[0020]為調(diào)節(jié)及裝配方便、快捷及適配性強，故將半圓形調(diào)節(jié)墊片一 12及半圓形調(diào)節(jié)墊片二 13的厚度規(guī)格在最大厚度不超過1.0mm下，成系列配置，如0.lmm、0.2mm等成厚度規(guī)格系列，只是最厚的不超過1_即可。
[0021]需要說明的是，上拼接式調(diào)節(jié)墊片10的直徑大于上螺旋墊片3的直徑；下拼接式調(diào)節(jié)墊片11的直徑大于下螺旋墊片7的直徑
[0022]當需要增加上拼接式調(diào)節(jié)墊片10或下拼接式調(diào)節(jié)墊片11時，只需要將原有的半圓形調(diào)節(jié)墊片一 12及半圓形調(diào)節(jié)墊片二 13的凹槽14與凸塊15脫離取下即可；當需要調(diào)節(jié)增加時，則將半圓形調(diào)節(jié)墊片一 12及半圓形調(diào)節(jié)墊片二 13的凹槽14與凸塊15配合插入即可
[0023]本【具體實施方式】僅為最佳例舉，并非對本實用新型技術(shù)方案的限制性實施。
【主權(quán)項】
1.一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，主要由上夾具、與上夾具連接的上螺桿、套裝于上螺桿上的上螺旋墊片、與上螺桿上端連接的傳感器、與上夾具相對安裝的下夾具、與下夾具連接的下螺桿、套裝于下螺桿上的的下螺旋墊片、裝在下螺桿下端的連接器、與連接器連接的作動筒組成，其特征在于:在上螺旋墊片與傳感器之間的上螺桿上裝有上拼接式調(diào)節(jié)墊片，在下螺旋墊片與下夾具之間的下螺桿上裝有下拼接式調(diào)節(jié)墊片；上拼接式調(diào)節(jié)墊片與下拼接式調(diào)節(jié)墊片結(jié)構(gòu)相同。2.如權(quán)利要求1所述的一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，其特征在于:上拼接式調(diào)節(jié)墊片或下拼接式調(diào)節(jié)墊片由半圓形調(diào)節(jié)墊片一、半圓形調(diào)節(jié)墊片二、設(shè)在上拼接式調(diào)節(jié)墊片或下拼接式調(diào)節(jié)墊片的兩端的凹槽或凸塊組成；凹槽與凸塊相配合。3.如權(quán)利要求2所述的一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，其特征在于:半圓形調(diào)節(jié)墊片一及半圓形調(diào)節(jié)墊片二的厚度規(guī)格在最大厚度不超過1.0mm下，成系列配置。
【專利摘要】一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動態(tài)疲勞試驗裝置，主要由上夾具、與上夾具連接的上螺桿、套裝于上螺桿上的上螺旋墊片、與上螺桿上端連接的傳感器、與上夾具相對安裝的下夾具、與下夾具連接的下螺桿、套裝于下螺桿上的下螺旋墊片、裝在下螺桿下端的連接器、與連接器連接的作動筒組成，其在上螺旋墊片與傳感器之間的上螺桿上裝有上拼接式調(diào)節(jié)墊片，在下螺旋墊片與下夾具之間的下螺桿上裝有下拼接式調(diào)節(jié)墊片；上拼接式調(diào)節(jié)墊片與下拼接式調(diào)節(jié)墊片結(jié)構(gòu)相同。本實用新型在保證螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度不得大于30°下，調(diào)節(jié)墊片裝卸方便、快捷，無需反復調(diào)節(jié)，滿足試驗機對整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡單，省時省力。
【IPC分類】G01N3/32
【公開號】CN204789190
【申請?zhí)枴緾N201520519870
【發(fā)明人】余立, 吳立新, 薛歡, 劉冬, 杜麗影, 彭文杰, 鄺蘭翔
【申請人】武漢鋼鐵(集團)公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月17日