專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，更具體的說(shuō)，它涉及一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前車(chē)企中金屬材料都是用常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行疲勞測(cè)試。常見(jiàn)的整車(chē)用金屬材料，采用常規(guī)的疲勞試驗(yàn)方法可以很有效地獲得其疲勞性能參數(shù)，然而對(duì)于電器系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的金屬箔片這類(lèi)輕薄的材料，嚴(yán)格地說(shuō)常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)并不適用，一方面常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)載荷及動(dòng)作幅度較大，如此大量程、大功耗的試驗(yàn)機(jī)用于測(cè)量小尺寸、低強(qiáng)度的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片，應(yīng)用對(duì)象不合適，經(jīng)濟(jì)效果很差；另一方面，現(xiàn)有常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)多采用長(zhǎng)時(shí)間施力拉伸或彎曲的測(cè)試模式不能準(zhǔn)確模擬車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片的受力情況，很難準(zhǔn)確測(cè)得其疲勞性能數(shù)據(jù)，因此，非常有必要設(shè)計(jì)一種適合評(píng)價(jià)小尺度金屬材料疲勞性能的試驗(yàn)裝置。公開(kāi)號(hào)為CN101290279A的發(fā)明于2008年3月27日公開(kāi)了一種交頻旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括機(jī)座、電機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)和加載系統(tǒng)。電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的電機(jī)通過(guò)傳統(tǒng)系統(tǒng)連接一輪軸，輪軸上設(shè)有夾持試樣的左夾頭，平衡系統(tǒng)包括一夾持裝置和平衡裝置，夾持裝置包括右?jiàn)A頭和轉(zhuǎn)軸，右?jiàn)A頭設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，夾持裝置被平衡裝置平衡懸掛于空中，加載系統(tǒng)通過(guò)鐵絲和滑輪與夾持裝置相連，試樣被夾持在左夾頭和右?jiàn)A頭間， 加載系統(tǒng)可改變負(fù)載牽拉夾持裝置，使試樣受到循環(huán)的彎力矩，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。該發(fā)明震動(dòng)造成的誤差較小，易操作，噪音低，試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確，但該發(fā)明適用于有一定剛度的試樣，車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片這樣抗彎強(qiáng)度很弱的試樣幾乎無(wú)法在該發(fā)明提供的交頻旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，且對(duì)車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片而言最關(guān)鍵的是獲取厚度方向上的疲勞性能數(shù)據(jù)，并不需要全方位旋轉(zhuǎn)接受循環(huán)的彎力矩。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片的疲勞測(cè)試缺少適用的疲勞試驗(yàn)儀的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種能較準(zhǔn)確模擬車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片受力情況，獲取準(zhǔn)確疲勞性能數(shù)據(jù)的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座和與測(cè)試樣品連接的監(jiān)測(cè)電腦，底座一端設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器支架，電磁驅(qū)動(dòng)器支架上設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器，電磁驅(qū)動(dòng)器上固設(shè)有驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿上固設(shè)有夾持測(cè)試樣品的樣品夾頭， 底座的另一端設(shè)有螺旋移位桿座，螺旋移位桿座上水平設(shè)有螺旋移位桿，螺旋移位桿包括筒狀標(biāo)有刻度的固定尺、套設(shè)在固定尺上的周向標(biāo)有刻度的微分筒及與微分筒固連的螺桿，固定尺水平固定在螺旋移位桿座上，螺桿遠(yuǎn)離微分筒的一端設(shè)有與螺桿螺紋連接的測(cè)位探頭支架，測(cè)位探頭支架上設(shè)有對(duì)射式激光測(cè)微儀，對(duì)射式激光測(cè)微儀包括垂直相對(duì)的發(fā)射探頭和接收探頭，發(fā)射探頭和接收探頭中一個(gè)水平高度高于樣品夾頭，另一個(gè)低于樣品夾頭。夾頭用于夾持車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片測(cè)試樣品，試驗(yàn)時(shí)要讓測(cè)試樣品垂直向下，測(cè)試
3樣品的厚度方向朝向電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)桿的軸向，電磁驅(qū)動(dòng)器通電后可帶著測(cè)試樣品作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，測(cè)試樣品由于自身輕薄柔韌且一端被夾持，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中自由端會(huì)擺動(dòng)。旋動(dòng)螺旋移位桿不僅可驅(qū)動(dòng)測(cè)位探頭支架，還具有螺旋測(cè)微計(jì)的功能，通過(guò)旋動(dòng)螺旋移位桿可移動(dòng)測(cè)位探頭支架，測(cè)位探頭支架上的對(duì)射式激光測(cè)微儀發(fā)射探頭和接收探頭的移動(dòng)軌跡與電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)桿平行，且與測(cè)試樣品處于同一豎直平面內(nèi)。發(fā)射探頭和接收探頭可在垂直方向上探測(cè)到測(cè)試樣品擺到的最遠(yuǎn)點(diǎn)，在此時(shí)可通過(guò)螺旋移位桿上的讀數(shù)記錄下位置參數(shù)，并進(jìn)而通過(guò)計(jì)算得出測(cè)試樣品的彎曲撓度。驅(qū)動(dòng)桿的位移幅度可調(diào)，驅(qū)動(dòng)桿的位移幅度變動(dòng)后，測(cè)試樣品的彎曲撓度亦隨之變化。測(cè)試樣品的首尾兩端分別接有導(dǎo)線(xiàn)，連接到監(jiān)測(cè)電腦上，監(jiān)測(cè)電腦監(jiān)測(cè)測(cè)試樣品的電阻值突變情況，以及記錄測(cè)試樣品的擺動(dòng)次數(shù)。本車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置使用配套開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件，在此測(cè)試軟件的數(shù)學(xué)模型中，測(cè)試樣品的彎曲撓度及發(fā)生疲勞斷裂時(shí)的擺動(dòng)次數(shù)是兩項(xiàng)重要的影響測(cè)試結(jié)果的參數(shù)變量，借助數(shù)學(xué)模型分析運(yùn)算最終得出反映測(cè)試樣品的疲勞性能的結(jié)果。作為優(yōu)選，所述的測(cè)位探頭支架呈側(cè)立的“U”形，包括上枝和下枝，發(fā)射探頭和接收探頭分別位于所述的上枝和下枝上。由于測(cè)試樣品需要處在發(fā)射探頭和接收探頭之間接受檢測(cè)，發(fā)射探頭和接收探頭之間必須有足夠的空間，“U”形結(jié)構(gòu)易于滿(mǎn)足這樣的空間條件。作為優(yōu)選，所述的樣品夾頭位于驅(qū)動(dòng)桿的邊側(cè)。使用過(guò)程中也需要用激光測(cè)微儀對(duì)樣品夾頭的位置進(jìn)行檢測(cè)以確定測(cè)試樣品固定端的位置。樣品夾頭位于驅(qū)動(dòng)桿的下側(cè)或邊側(cè)時(shí)都可以使測(cè)試樣品垂直向下，但置于邊側(cè)更便于激光測(cè)微儀檢測(cè)，減少驅(qū)動(dòng)桿對(duì)檢測(cè)的干擾。作為優(yōu)選，所述的樣品夾頭包括定夾板和可拆的動(dòng)夾板，定夾板和動(dòng)夾板通過(guò)沉頭螺釘連接。平板形的夾頭夾持金屬薄片比較適合，用螺釘鎖固可以得到強(qiáng)而穩(wěn)的夾持力， 沉頭螺釘不會(huì)露頭，使得夾頭外表平整，沒(méi)有突出物，減少對(duì)激光測(cè)微儀檢測(cè)的干擾。作為優(yōu)選，所述的定夾板和動(dòng)夾板夾持測(cè)試樣品的夾持口設(shè)有圓滑倒角。如果夾持口有棱角，測(cè)試樣品在擺動(dòng)彎曲時(shí)會(huì)受到剛硬平直棱角的阻擋，固定端與夾持口棱角接觸部的彎折程度較大，應(yīng)力變化太突兀，從而加速測(cè)試樣品的疲勞斷裂。設(shè)置圓滑倒角可使測(cè)試樣品在擺動(dòng)時(shí)固定端與夾持口接觸部平緩地彎曲，應(yīng)力變化比較柔和，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。本實(shí)用新型的有益效果是能較準(zhǔn)確地模擬車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片受力情況并準(zhǔn)確測(cè)試其疲勞性能。本實(shí)用新型可夾持車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得金屬片繞夾持點(diǎn)頻繁地彎曲擺動(dòng)，比較貼近點(diǎn)按開(kāi)關(guān)時(shí)金屬片實(shí)際的受力情形，因此測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確。適用于車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片的疲勞測(cè)試。本實(shí)用新型比較輕巧，功耗低，適合作為車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片這類(lèi)輕薄金屬片的試驗(yàn)裝置，避免了常規(guī)疲勞試驗(yàn)機(jī)用于此類(lèi)金屬片導(dǎo)致大材小用的情況。

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-底座，2-電磁驅(qū)動(dòng)器支架，3-驅(qū)動(dòng)桿，4-樣品夾頭，5-螺旋移位桿座，
46-固定尺，7-導(dǎo)桿，8-微分筒，9-螺桿，10-測(cè)位探頭支架，11-發(fā)射探頭，12-接收探頭， 13-測(cè)試樣品，14-監(jiān)測(cè)電腦，15-控制模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例如圖1所示，一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座1和與測(cè)試樣品連接的監(jiān)測(cè)電腦14，底座1 一端設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器支架2，電磁驅(qū)動(dòng)器支架2上設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器，電磁驅(qū)動(dòng)器由函數(shù)發(fā)生器和功率放大器提供驅(qū)動(dòng)電壓，功率放大器連接在函數(shù)發(fā)生器上，電磁驅(qū)動(dòng)器連接在功率放大器的輸出端，函數(shù)發(fā)生器和功率放大器集中安裝于控制模塊15中，電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)桿3上固設(shè)有樣品夾頭4，樣品夾頭4位于驅(qū)動(dòng)桿3的邊側(cè)。樣品夾頭4的邊緣與驅(qū)動(dòng)桿3的端面平齊。樣品夾頭4包括定夾板和可拆的動(dòng)夾板， 定夾板和動(dòng)夾板通過(guò)沉頭螺釘連接，動(dòng)夾板朝向驅(qū)動(dòng)桿3端面所在側(cè)。定夾板和動(dòng)夾板夾持測(cè)試樣品的夾持口設(shè)有圓滑倒角。底座1與電磁驅(qū)動(dòng)器支架2相對(duì)的一端設(shè)有螺旋移位桿座5，螺旋移位桿座5上水平設(shè)有螺旋移位桿，螺旋移位桿包括筒狀標(biāo)有刻度的固定尺6、 套設(shè)在固定尺上的周向標(biāo)有50格刻度的微分筒8及與微分筒8固連的螺桿9，微分筒8可在固定尺6上滑動(dòng)，固定尺6上的最小刻度為0. 5mm,螺桿9的螺距為0. 5mm,固定尺6內(nèi)部設(shè)有軸向貫通的螺紋孔，該螺紋孔上內(nèi)螺紋與螺桿9外螺紋適配，且螺桿9貫穿固定尺6，螺旋移位桿座5上設(shè)有一圓孔，固定尺6水平地穿設(shè)在在圓孔內(nèi)，與圓孔過(guò)盈配合。測(cè)位探頭支架10上設(shè)有與螺桿9適配的水平螺紋孔，螺桿9遠(yuǎn)離微分筒的一端與測(cè)位探頭支架10螺紋連接，測(cè)位探頭支架10的螺紋孔上方Icm處設(shè)有一導(dǎo)桿孔，內(nèi)設(shè)導(dǎo)桿7，導(dǎo)桿7水平固定在螺旋移位桿座5上，測(cè)位探頭支架10可沿導(dǎo)桿7滑動(dòng)。測(cè)位探頭支架10上設(shè)有對(duì)射式激光測(cè)微儀，測(cè)位探頭支架10呈側(cè)立的“U”形，包括上枝和下枝，上枝和下枝均與驅(qū)動(dòng)桿3 平行，上枝位于樣品夾頭的正上方，下枝位于樣品夾頭的正下方，對(duì)射式激光測(cè)微儀包括發(fā)射探頭11和接收探頭12，發(fā)射探頭11固定在所述上枝的下側(cè)，接收探頭12固定在所述下枝的上側(cè)，發(fā)射探頭11的光束發(fā)射窗和接收探頭12的光束接收窗面對(duì)面精準(zhǔn)地垂直相對(duì)。使用時(shí)，先測(cè)定樣品夾頭4的位置，方法如下樣品夾頭4不夾測(cè)試樣品，鎖緊樣品夾頭4的動(dòng)夾板和定夾板，啟動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)器，旋動(dòng)微分筒8，使測(cè)位探頭支架10從遠(yuǎn)離電磁驅(qū)動(dòng)器的一端逐漸向樣品夾頭4移近，發(fā)射探頭11和接收探頭12逐漸從樣品夾頭4上下方水平地接近樣品夾頭4，在移動(dòng)測(cè)位探頭支架10的同時(shí)注意觀察激光測(cè)微儀上的指示 LED變化，待樣品夾頭4遮擋住部分發(fā)射探頭11發(fā)出的光束，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)時(shí)并致指示LED 變化，表明檢測(cè)到物體時(shí)，即刻停止移動(dòng)測(cè)位探頭支架10，從固定尺6和微分筒8上讀出此時(shí)的讀數(shù)并記錄。然后停止電磁驅(qū)動(dòng)器，在待測(cè)的測(cè)試樣品13的一端粘上一小塊配重金屬片，將測(cè)試樣品13的另一端夾在樣品夾頭4上，在測(cè)試樣品13兩端連上纖細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)，并將導(dǎo)線(xiàn)連入監(jiān)測(cè)電腦14，重新啟動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)器，待測(cè)試樣品13擺動(dòng)起來(lái)形成扇面后，旋動(dòng)微分筒8使測(cè)位探頭支架10逐漸回退，等到測(cè)試樣品13擺動(dòng)到的最遠(yuǎn)位置移到發(fā)射探頭11 和接收探頭12間的光束之外，并致指示LED變回最初狀態(tài)，表明未檢測(cè)到物體時(shí)，即刻停止回退測(cè)位探頭支架10，再?gòu)墓潭ǔ?和微分筒8上讀出此時(shí)的讀數(shù)并記錄。將兩次讀數(shù)相
5減再加上動(dòng)夾板的厚度，即得測(cè)試樣品13的彎曲撓度值。進(jìn)行測(cè)試前，激光測(cè)微儀的靈敏度必須經(jīng)過(guò)調(diào)校，能夠分辨出測(cè)試樣品擺動(dòng)時(shí)消減的光通量并產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，從而將動(dòng)態(tài)的測(cè)試樣品視為可檢測(cè)物體檢測(cè)出來(lái)。當(dāng)測(cè)試樣品13往復(fù)擺動(dòng)直至發(fā)生疲勞斷裂時(shí)，監(jiān)測(cè)電腦14監(jiān)測(cè)到測(cè)試樣品13的電阻值發(fā)生突變，便停止計(jì)數(shù)。將測(cè)得的測(cè)試樣品彎曲撓度值和最終擺動(dòng)次數(shù)輸入監(jiān)測(cè)電腦14，通過(guò)專(zhuān)為本車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置配套開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件算出能評(píng)估測(cè)試樣品的疲勞性能的測(cè)試結(jié)果。
權(quán)利要求1.一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座(1)和與測(cè)試樣品連接的監(jiān)測(cè)電腦(14)，其特征是底座(1) 一端設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器支架(2)，電磁驅(qū)動(dòng)器支架(2)上設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)器，電磁驅(qū)動(dòng)器上固設(shè)有驅(qū)動(dòng)桿(3)，驅(qū)動(dòng)桿(3)上固設(shè)有夾持測(cè)試樣品的樣品夾頭(4)，底座(1)的另一端設(shè)有螺旋移位桿座(5)，螺旋移位桿座(5)上水平設(shè)有螺旋移位桿，螺旋移位桿包括筒狀標(biāo)有刻度的固定尺(6)、套設(shè)在固定尺(6)上的周向標(biāo)有刻度的微分筒(8)及與微分筒(8)固連的螺桿(9)，固定尺(6)水平固定在螺旋移位桿座(5)上，螺桿(9)遠(yuǎn)離微分筒的一端設(shè)有與螺桿9螺紋連接的測(cè)位探頭支架(10)，測(cè)位探頭支架(10) 上設(shè)有對(duì)射式激光測(cè)微儀，對(duì)射式激光測(cè)微儀包括垂直相對(duì)的發(fā)射探頭(11)和接收探頭 (12)，發(fā)射探頭(11)和接收探頭(12)中一個(gè)水平高度高于樣品夾頭(4)，另一個(gè)低于樣品夾頭(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征是所述的測(cè)位探頭支架(10)呈側(cè)立的“U”形，包括上枝和下枝，發(fā)射探頭(11)和接收探頭(12)分別位于所述的上枝和下枝上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征是所述的樣品夾頭(4)位于驅(qū)動(dòng)桿(3)的邊側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征是所述的樣品夾頭(4)包括定夾板和可拆的動(dòng)夾板，定夾板和動(dòng)夾板通過(guò)沉頭螺釘連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征是所述的定夾板和動(dòng)夾板夾持測(cè)試樣品的夾持口設(shè)有圓滑倒角。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置，包括底座和與測(cè)試樣品連接的監(jiān)測(cè)電腦，底座一端固定有電磁驅(qū)動(dòng)器，電磁驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)桿上固設(shè)有樣品夾頭，底座的另一端設(shè)有螺旋移位桿，螺旋移位桿連接有測(cè)位探頭支架，測(cè)位探頭支架上設(shè)有對(duì)射式激光測(cè)微儀，可通過(guò)旋動(dòng)螺旋移位桿驅(qū)動(dòng)測(cè)位探頭支架進(jìn)退，測(cè)量樣品夾頭和測(cè)試樣品擺動(dòng)遠(yuǎn)點(diǎn)相對(duì)位置，從而得出測(cè)試樣品的彎曲撓度值，并結(jié)合監(jiān)測(cè)電腦檢測(cè)到的測(cè)量樣品的極限擺動(dòng)次數(shù)，得到反映測(cè)試樣品的疲勞性能的測(cè)試結(jié)果。本實(shí)用新型旨在提供一種能較準(zhǔn)確模擬車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片受力情況，獲取準(zhǔn)確疲勞性能數(shù)據(jù)的車(chē)載電器開(kāi)關(guān)金屬片動(dòng)態(tài)彎曲疲勞試驗(yàn)裝置。
文檔編號(hào)G01N3/04GK202149869SQ20112021338
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者倪娟麗, 劉強(qiáng), 趙福全, 金建偉, 馬芳武 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車(chē)研究院有限公司