一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種疲勞試驗(yàn)裝置，具體屬于一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)是材料性能測(cè)試中的高端設(shè)備，主要面向高附加值材料或構(gòu)件，測(cè)試其高(低)周疲勞壽命、裂紋擴(kuò)展速率da/dn、CT0D (裂紋尖端張開(kāi)位移)、1^等重要斷裂性能參數(shù)。一般情況下，電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)為閉環(huán)控制，試驗(yàn)機(jī)的命令反饋?lái)憫?yīng)極快，尤其當(dāng)控制模式為應(yīng)變模式的時(shí)候，一點(diǎn)小的抖動(dòng)都會(huì)造成試驗(yàn)機(jī)反饋失穩(wěn)，試驗(yàn)機(jī)瞬間達(dá)到滿(mǎn)載造成試樣損壞，嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)安全事故。因此，電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)對(duì)整體的剛度、同軸度、裝配精度有著極高的要求。
[0003]然而，試驗(yàn)機(jī)在做大噸位拉伸的時(shí)候會(huì)使整個(gè)夾具軸向發(fā)生伸長(zhǎng)而不可避免的在夾具連接處產(chǎn)生間隙，從而破壞試驗(yàn)機(jī)整體剛度，這一間隙對(duì)整體剛度的損失在靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)中往往是忽略不計(jì)的，但是在動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)中卻是非常關(guān)鍵的影響因素，為了解決這一問(wèn)題，美國(guó)MTS公司的試驗(yàn)機(jī)廠(chǎng)商設(shè)計(jì)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(guò)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(dāng)螺旋墊片旋轉(zhuǎn)時(shí)，墊片整體高度會(huì)增加。該螺旋墊片在實(shí)驗(yàn)前將旋轉(zhuǎn)角度調(diào)到最小，在近似滿(mǎn)載荷的拉力作用下，夾具和試驗(yàn)機(jī)機(jī)架之間會(huì)產(chǎn)生一定的縫隙，此時(shí)將螺旋墊片角度拉大使其整體高度增加，從而對(duì)夾具和機(jī)架之間的縫隙進(jìn)行補(bǔ)償；卸載后，在夾具和機(jī)架的彈性形變恢復(fù)，使螺旋墊片產(chǎn)生巨大的壓應(yīng)力，其一方面螺旋墊片所受的壓應(yīng)力通過(guò)釋放，可以不斷的補(bǔ)償在試驗(yàn)中由于拉應(yīng)力作用而產(chǎn)生的間隙；另一方面可以進(jìn)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(yàn)中夾具、機(jī)架以及連接螺桿的變形對(duì)試驗(yàn)剛度的影響，大大提高試驗(yàn)的控制精度；但當(dāng)兩片螺旋墊片旋轉(zhuǎn)的角度越大時(shí)，其相對(duì)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(jià)限制下，兩片螺旋墊片的旋轉(zhuǎn)角度不得大于30°，否則會(huì)因?yàn)閮善菪龎|片之間的接觸面積過(guò)小，而造成螺旋墊片之間所受的壓強(qiáng)過(guò)大，這不僅會(huì)使試驗(yàn)同軸度受到影響，而且會(huì)引起材料的局部變形。但是，只有當(dāng)螺旋墊片開(kāi)角需要大于30°時(shí)，才能補(bǔ)償所有縫隙。故有研究提出，在機(jī)架和夾具之間增加圓環(huán)狀薄墊片的方法預(yù)先對(duì)縫隙進(jìn)行一定的補(bǔ)償。
[0005]然而在實(shí)際操作中，增加薄墊片的數(shù)量和規(guī)格，只有當(dāng)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(jī)性和不確定性，故試驗(yàn)前往往要進(jìn)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(gè)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(fù)進(jìn)行這一過(guò)程。但是裝卸一次夾具，包括上夾具和下夾具，是一次非常復(fù)雜的操作過(guò)程，并且試驗(yàn)機(jī)的夾具凈重為至少在130kg以上，又需用人力對(duì)進(jìn)行反復(fù)的裝卸。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，裝卸一次需要用時(shí)40~50分鐘時(shí)間，當(dāng)薄墊片選擇的規(guī)格和數(shù)量不匹配時(shí)，還需要重新裝卸。一般調(diào)整好一臺(tái)大約平均需要10個(gè)小時(shí)。因此，這是一項(xiàng)非常耗時(shí)耗力的工作，更為嚴(yán)重的是在裝卸過(guò)程中還存在很多安全隱患。
[0006]總的來(lái)說(shuō)，目前存在的關(guān)鍵問(wèn)題就是確定薄墊片規(guī)格和數(shù)量的問(wèn)題，而本專(zhuān)利恰恰就是為了解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種拼合式的墊片，能夠在不進(jìn)行重復(fù)裝、卸夾具的前提下，使螺旋墊片能夠滿(mǎn)足最后調(diào)整的選擇角度不大于30°，同時(shí)又不引入新的影響試驗(yàn)機(jī)剛性、同軸度等的因素，保證試驗(yàn)的精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)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(wú)需反復(fù)調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足試驗(yàn)機(jī)對(duì)整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)省力的裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)裝置。
[0008]實(shí)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(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(duì)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(dòng)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(guò)1.0mm下，成系列配置。
[0012]本實(shí)用新型的特點(diǎn):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(wú)需反復(fù)調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足試驗(yàn)機(jī)對(duì)整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)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(dòng)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(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步描述:
[0018]—種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(duì)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(dòng)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?xún)啥说陌疾?4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(qiáng)，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(guò)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(guò)1_即可。
[0021]需要說(shuō)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(dāng)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(shí)，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(dāng)需要調(diào)節(jié)增加時(shí)，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(shí)施方式】?jī)H為最佳例舉，并非對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制性實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(duì)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(dòng)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(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(guò)1.0mm下，成系列配置。
【專(zhuān)利摘要】一種裝卸及調(diào)節(jié)方便的電液伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)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(duì)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(dòng)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(shí)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(wú)需反復(fù)調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足試驗(yàn)機(jī)對(duì)整體的剛度、同軸度、裝配精度的要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。
【IPC分類(lèi)】G01N3/32
【公開(kāi)號(hào)】CN204789190
【申請(qǐng)?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(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日