疲勞試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種疲勞試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用于把握金屬、玻璃、陶瓷等板狀制品的疲勞壽命的疲勞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車(chē)、飛機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備、工業(yè)機(jī)械等中，由于振動(dòng)、重復(fù)驅(qū)動(dòng)，使用的材料會(huì)承受重復(fù)應(yīng)力。為此，把握使用的材料的疲勞壽命非常重要，一般會(huì)實(shí)施疲勞試驗(yàn)。
[0003]現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)通常會(huì)通過(guò)IX 107次的重復(fù)應(yīng)力的負(fù)載來(lái)預(yù)測(cè)壽命，但近年來(lái)，期待運(yùn)輸設(shè)備、工業(yè)機(jī)械的長(zhǎng)壽命化，進(jìn)行了各種研究的結(jié)果是，例如，從金屬中內(nèi)在的金屬夾雜物等的影響出發(fā)，將IX 109次的重復(fù)應(yīng)力作為疲勞極限應(yīng)力來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0004]現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)，大致分為拉伸-壓縮應(yīng)力型、彎曲應(yīng)力型、以及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力型。在用圓棒等形狀的試件實(shí)施的拉伸-壓縮疲勞試驗(yàn)中，除了機(jī)械驅(qū)動(dòng)之外還有液壓驅(qū)動(dòng)等的可施加高速負(fù)載的疲勞試驗(yàn)裝置，可根據(jù)應(yīng)力進(jìn)行1000Hz以上的高速試驗(yàn)。近年來(lái)，開(kāi)發(fā)了使用超聲波振子等的高速疲勞試驗(yàn)裝置，以對(duì)應(yīng)千兆周的疲勞試驗(yàn)。但是，在這些疲勞試驗(yàn)裝置中，當(dāng)使試驗(yàn)頻率上升時(shí)，有時(shí)會(huì)因試件的變形而引起發(fā)熱，還需要有試件的冷卻系統(tǒng)等。
[0005]另一方面，對(duì)于板狀的試件而言，因?yàn)殡y以進(jìn)行拉伸-壓縮應(yīng)力型疲勞試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力型疲勞試驗(yàn)，所以一般進(jìn)行彎曲應(yīng)力型疲勞試驗(yàn)。作為使板狀的試件承受彎曲應(yīng)力的方法，一般進(jìn)行在旋轉(zhuǎn)體上連接曲柄，將試件的兩端機(jī)械式地彎曲的交變疲勞試驗(yàn)、將試件一邊的端部固定并使相反一側(cè)的端部機(jī)械式地振動(dòng)的疲勞試驗(yàn)。因此，試驗(yàn)頻率因?yàn)槭艿津?qū)動(dòng)馬達(dá)等的轉(zhuǎn)速、阻熱性能的制約，所以1800spm是其極限，實(shí)施IX 107次的重復(fù)應(yīng)力的負(fù)載需要2?5天左右的試驗(yàn)天數(shù)，實(shí)施IX 109次的重復(fù)應(yīng)力的負(fù)載甚至需要該試驗(yàn)天數(shù)的100倍的天數(shù)。進(jìn)而，為了檢測(cè)產(chǎn)生了疲勞斷裂的情況下的應(yīng)力降低，需要高精度的負(fù)載傳感器等的檢測(cè)器，疲勞試驗(yàn)裝置的成本也會(huì)增大。
[0006]與此相對(duì)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，記載有能容易地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施千兆周的疲勞試驗(yàn)的疲勞試驗(yàn)裝置。該疲勞試驗(yàn)裝置是對(duì)于通過(guò)固定夾具而固定了基端側(cè)的試件，通過(guò)施加由高頻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的脈沖發(fā)生部所發(fā)出的脈沖狀的壓力波，使試件振動(dòng)從而實(shí)施疲勞試驗(yàn)。此時(shí)，通過(guò)將壓力波的壓力變化的頻率與試件的共振頻率調(diào)整為一致，試件的振動(dòng)頻率達(dá)到共振頻率。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-149979號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]然而，由于專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的疲勞試驗(yàn)裝置只通過(guò)將試件的基端側(cè)固定于固定夾具來(lái)使試件振動(dòng)，因而在不能順利進(jìn)行試件的振動(dòng)頻率的調(diào)整的情況下，存在如下問(wèn)題點(diǎn)，即、存在試件的振動(dòng)的振幅過(guò)大以致施加較大的應(yīng)力從而破壞試件的隱患。
[0012]本發(fā)明就是為了解決這樣的技術(shù)問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供一種能防止對(duì)試件施加超出所需的應(yīng)力的疲勞試驗(yàn)裝置。
[0013]用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)裝置是使試件振動(dòng)來(lái)試驗(yàn)試件的疲勞壽命的疲勞試驗(yàn)裝置，其具備:具有使試件以單臂狀態(tài)固定的第一固定面的第一固定夾具、使壓縮氣體脈沖狀地吹向試件并使試件振動(dòng)的勵(lì)振器、以及檢測(cè)試件的振動(dòng)位移的位移檢測(cè)器，試件以至少在試件被固定的部分之外的部分與第一固定面之間存在間隔的方式，被固定于第一固定面。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，由于試件以至少在試件被固定的部分之外的部分與第一固定面之間存在間隔的方式被固定于所述第一固定面，所以在試件振動(dòng)時(shí)，即使試件的振動(dòng)的振幅過(guò)大也能通過(guò)第一固定面抑制試件的振動(dòng)，因而能防止對(duì)試件施加超出所需的應(yīng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的疲勞試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)施方式的疲勞試驗(yàn)裝置的下夾具的剖視圖。
[0019]圖3是本實(shí)施方式的疲勞試驗(yàn)裝置的上夾具的剖視圖。
[0020]圖4是用本實(shí)施方式的疲勞試驗(yàn)裝置所試驗(yàn)的試件的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 以下，根據(jù)附圖就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，疲勞試驗(yàn)裝置1具備由作為第一固定夾具的下夾具2和作為第二固定夾具的上夾具3構(gòu)成的固定構(gòu)件4。下夾具2和上夾具3通過(guò)螺釘5固定，作為試件的板狀的金屬板6以?shī)A在下夾具2和上夾具3之間的方式以單臂狀態(tài)固定。
[0023]下夾具2具有使金屬板6固定的固定面2a (第一固定面)，固定面2a具有距離金屬板6固定在固定面2a上的部分越遠(yuǎn)，固定面2a和金屬板6的間隔就越大的曲面形狀。上夾具3也具有使金屬板6固定的固定面3a (第二固定面)，固定面3a具有距離金屬板6固定在固定面3a上的部分越遠(yuǎn)，固定面3a和金屬板6的間隔就越大的曲面形狀。金屬板6的未被固定的端部位于固定面2a、3a之間。
[0024]如圖2所示，下夾具2具有大致與固定面2a對(duì)置的底面2b。在下夾具2中，形成有以從底面2b直至固定面2a貫通下夾具2的方式插入螺釘5 (參照?qǐng)D1)的固定用孔21、以及插入后述的接近傳感器11的傳感器部lla(參照?qǐng)D1)插入的檢測(cè)用孔22 (第一貫通孔)。固定用孔21垂直于底面2b。檢測(cè)用孔22在固定面2a附近以使檢測(cè)用孔22大致垂直于固定面2a的角度相對(duì)固定用孔21傾斜。
[0025]如圖3所示，上夾具3具有與固定面3a大致對(duì)置的上表面3b。在上夾具3中，形成有以從上表面3b直至固定面3a貫通上夾具3的方式插入螺釘5 (參照?qǐng)D1)的固定用孔31、以及插入后述的高速空氣閥9的噴出噴嘴9a (參照?qǐng)D1)的空氣供給用孔32 (第二貫通孔)。固定用孔31以及空氣供給用孔32分別垂直于上表面3b。
[0026]如圖1所示，高速空氣閥9的噴出噴嘴9a從上表面3b側(cè)插入上夾具3的空氣供給用孔32。高速空氣閥9的供給噴嘴9b連接有空氣供給管15的一端，空氣供給管15的另一端連接有壓縮機(jī)10。高速空氣閥9電連接有信號(hào)功率電平變換接口 8，信號(hào)功率電平變換接口 8電連接有函數(shù)發(fā)生器7。由于函數(shù)發(fā)生器7、信號(hào)功率電平變換接口 8、高速空氣閥9、以及壓縮機(jī)10通過(guò)后述的動(dòng)作使金屬板6振動(dòng)，因而構(gòu)成使金屬板6振動(dòng)的勵(lì)振器。
[0027]作為位移檢測(cè)器的接近傳感器11的傳感器部11a從底面2b側(cè)插入下夾具2的檢測(cè)用孔22。接近傳感器11電連接有計(jì)數(shù)器12，計(jì)數(shù)器12與函數(shù)發(fā)生器7電