CN207114301U - 一种悬臂梁式疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬臂梁式疲劳试验装置，包括电动振动台、支架、多个试验样品、转接板、粘贴于试验样品表面的电阻应变片、与电阻应变片电连接的电阻应变仪以及与电阻应变仪电连接的数据采集分析***，所述电动振动台包括振动台基座、安装于振动台基座上的水平台面和振动台台体、以及安装于振动台台体上且由振动台台体带动振动的垂直台面，上述支架设置在水平台面上，上述转接板设置在垂直台面上，所述试验样品一端通过夹具与支架连接，所述试验样品另一端通过连接装置与转接板相连；本实用新型可同时对多个试验样品进行疲劳试验，试验周期较短且根据试验需要可随时调整振动台输入激励的大小，以得到样品所需的应力施加情况。

Description

一种悬臂梁式疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种悬臂梁式疲劳试验装置。

背景技术

目前，随着工业技术的发展和经济水平的提高，各种金属、非金属材料尤其是新型材料在各行各业广泛应用，在对材料强度、刚度等静态特性提出要求的同时，对材料的疲劳特性也提出了越来越高的要求。

材料的疲劳特性除了理论计算和仿真分析外，最可靠的方法是对材料的疲劳特性进行试验考核，目前常用材料疲劳试验机对其进行试验，电液伺服疲劳试验机应用较为广泛，但主要有如下缺陷：

1、试验机载荷通常较小，大载荷的试验机价格昂贵。

2、试验频率较低，通常在30Hz以内，因此往往进行一项疲劳试验周期较长。

3、通常一次性只能对单个样品进行疲劳试验，不能多个样品同时试验。

4、通常只能输入正弦载荷，考核交变应力下材料的疲劳特性。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种悬臂梁式疲劳试验装置，可同时对多个试验样品进行疲劳试验，试验周期较短且根据试验需要可随时调整振动台输入激励的大小，以得到样品所需的应力施加情况。

本实用新型的技术方案是：一种悬臂梁式疲劳试验装置，包括电动振动台、支架、多个试验样品、转接板、粘贴于试验样品表面的电阻应变片、与电阻应变片电连接的电阻应变仪以及与电阻应变仪电连接的数据采集分析***，所述电动振动台包括振动台基座、安装于振动台基座上的水平台面和振动台台体、以及安装于振动台台体上且由振动台台体带动振动的垂直台面，上述支架设置在水平台面上，上述转接板设置在垂直台面上，所述试验样品一端通过夹具与支架连接，所述试验样品另一端通过连接装置与转接板相连。

优选的，所述水平台面与振动台基座横向滑动连接，所述支架通过螺栓与水平台面连接固定，所述支架两侧分别通过锁紧装置与振动台基座连接固定。上述水平台面与振动台基座横向滑动连接，可以使本试验装置横向微调，适用范围更广。而所述支架两侧分别通过锁紧装置与振动台基座连接固定，可以防止支架随着水平台面沿着水平方向移动，对支架及水平台面起到定位作用。其中，所述锁紧装置优选为可调节式锁紧装置，其在支架与振动台基座间距不等的情况下，实现间距微调锁定定位。

本实用新型进一步的技术方案之一是：所述振动台台体包括信号发生器、功率放大器、激振器和架体，其中信号发生器与功率放大器电连接，功率放大器与激振器电连接，激振器安装在架体上，激振器中心设有振动杆，振动杆在激振器的作用下能够进行上下运动，所述垂直台面固定于振动杆的顶端。

其工作原理为：所述信号发生器产生信号，通过功率放大器后驱动激振器，激振器通过振动杆带动垂直台面振动，对试验样品进行疲劳试验，数据采集分析***通过电阻应变片电及电阻应变仪实时监控、显示试验样品的应力情况，实验操作人员通过数据采集分析***的显示情况，人工调整振动台台体输入激励大小，以得到试验样品所需的应力施加情况。

本实用新型进一步的技术方案之二是：所述振动台台体包括控制单元、信号发生器、功率放大器、激振器和架体，其中信号发生器与功率放大器电连接，功率放大器与激振器电连接，控制单元分别与信号发生器、数据采集分析***电连接，激振器安装在架体上，激振器中心设有振动杆，振动杆在激振器的作用下能够进行上下运动，所述垂直台面固定于振动杆的顶端。

其工作原理为：所述信号发生器产生信号，通过功率放大器后驱动激振器，激振器通过振动杆带动垂直台面振动，对试验样品进行疲劳试验，数据采集分析***通过电阻应变片电及电阻应变仪实时监控、显示试验样品的应力情况并将之反馈给控制单元；控制单元通过反馈的数据，自动调整振动台台体输入激励大小，以得到试验样品所需的应力施加情况。

本实用新型的优点是：

1.本实用新型可同时对多个试验样品进行疲劳试验，试验周期较短且根据试验需要可随时调整振动台输入激励的大小，以得到样品所需的应力施加情况。

2、本实用新型利用电动振动台作为驱动力输入，试验载荷取决于振动台推力，试验载荷调节方便。

3、本实用新型试验频率可调范围广，通常可达5Hz～2000Hz，大大节省试验时间。

4、本实用新型除正弦载荷输入外，还可输入随机载荷，考核材料在随机应力下的疲劳特性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；(未画出电阻应变片、电阻应变仪及数据采集分析***)

图2为本实用新型实施例一的工作原理结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的工作原理结构示意图。

其中：1电动振动台；1-1振动台基座；1-2水平台面；1-3振动台台体；1-3-1信号发生器；1-3-2功率放大器；1-3-3激振器；1-3-4控制单元；1-4垂直台面；

2支架；

3试验样品；

4转接板；

5连接装置；

6锁紧装置；

7电阻应变片；

8电阻应变仪；

9数据采集分析***。

具体实施方式

实施例一：如图1和2所示，一种悬臂梁式疲劳试验装置，包括电动振动台1、支架2、多个试验样品3、转接板4、粘贴于试验样品3表面的电阻应变片7、与电阻应变片7电连接的电阻应变仪8以及与电阻应变仪8电连接的数据采集分析***9，所述电动振动台1包括振动台基座1-1、安装于振动台基座1-1上的水平台面1-2和振动台台体1-3、以及安装于振动台台体1-3上且由振动台台体1-3带动振动的垂直台面1-4，上述支架2设置在水平台面1-2上，上述转接板4设置在垂直台面1-4上，所述试验样品3一端通过夹具与支架2连接，所述试验样品3另一端通过连接装置5与转接板4相连。上述夹具及连接装置5均为现有常规试验器材，主要在试验中对试验样品起到固定定位作用，因此其具体结构，不做具体说明及限制。

所述振动台台体1-3包括信号发生器1-3-1、功率放大器1-3-2、激振器1-3-3和架体，其中信号发生器1-3-1与功率放大器1-3-2电连接，功率放大器1-3-2与激振器1-3-3电连接，激振器1-3-3安装在架体上，激振器1-3-3中心设有振动杆，振动杆在激振器1-3-3的作用下能够进行上下运动，所述垂直台面1-4固定于振动杆的顶端。

其工作原理为：所述信号发生器1-3-1产生信号，通过功率放大器1-3-2后驱动激振器1-3-3，激振器1-3-3通过振动杆带动垂直台面1-4振动，对试验样品3进行疲劳试验，数据采集分析***9通过电阻应变片电7及电阻应变仪8实时监控、显示试验样品3的应力情况，实验操作人员通过数据采集分析***9的显示情况，人工调整振动台台体输入激励大小，以得到试验样品所需的应力施加情况。

实施例二：如图1和3所示，一种悬臂梁式疲劳试验装置，包括电动振动台1、支架2、多个试验样品3、转接板4、粘贴于试验样品3表面的电阻应变片、与电阻应变片电连接的电阻应变仪以及与电阻应变仪电连接的数据采集分析***，所述电动振动台1包括振动台基座1-1、安装于振动台基座1-1上的水平台面1-2和振动台台体1-3、以及安装于振动台台体1-3上且由振动台台体1-3带动振动的垂直台面1-4，上述支架2设置在水平台面1-2上，上述转接板4设置在垂直台面1-4上，所述试验样品3一端通过夹具与支架2连接，所述试验样品3另一端通过连接装置5与转接板4相连。上述夹具及连接装置5均为现有常规试验器材，主要在试验中对试验样品起到固定定位作用，因此其具体结构，不做具体说明及限制。

所述振动台台体1-3包括控制单元1-3-4、信号发生器1-3-1、功率放大器1-3-2、激振器1-3-3和架体，其中信号发生器1-3-1与功率放大器1-3-2电连接，功率放大器1-3-2与激振器1-3-3电连接，控制单元1-3-4分别与信号发生器1-3-1、数据采集分析***7电连接。激振器1-3-3安装在架体上，激振器1-3-3中心设有振动杆，振动杆在激振器1-3-3的作用下能够进行上下运动，所述垂直台面1-4固定于振动杆的顶端。

其工作原理为：所述信号发生器1-3-1产生信号，通过功率放大器1-3-2后驱动激振器1-3-3，激振器1-3-3通过振动杆带动垂直台面1-4振动，对试验样品3进行疲劳试验，数据采集分析***9通过电阻应变片7及电阻应变仪8实时监控、显示试验样品3的应力情况并将之反馈给控制单元1-3-4；控制单元1-3-4通过反馈的数据，自动调整振动台台体输入激励大小，以得到试验样品所需的应力施加情况。

上述两实施例中，所述水平台面1-2与振动台基座1-1横向滑动连接，所述支架2通过螺栓与水平台面1-2连接固定，所述支架2两侧分别通过锁紧装置6与振动台基座1-1连接固定。上述水平台面1-2与振动台基座1-1横向滑动连接，可以使本试验装置横向微调，适用范围更广。而所述支架2两侧分别通过锁紧装置6与振动台基座1-1连接固定，可以防止支架2随着水平台面1-2沿着水平方向移动，对支架2及水平台面1-2起到定位作用。其中，所述锁紧装置6优选为可调节式锁紧装置，其在支架2与振动台基座1-1间距不等的情况下，实现间距微调锁定定位。

本实用新型可同时对多个试验样品进行疲劳试验，试验周期较短且根据试验需要可随时调整振动台输入激励的大小，以得到样品所需的应力施加情况。

本实用新型利用电动振动台作为驱动力输入，试验载荷取决于振动台推力，试验载荷调节方便。本实用新型试验频率可调范围广，通常可达5Hz～2000Hz，大大节省试验时间。本实用新型除正弦载荷输入外，还可输入随机载荷，考核材料在随机应力下的疲劳特性。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种悬臂梁式疲劳试验装置，其特征在于：包括电动振动台(1)、支架(2)、多个试验样品(3)、转接板(4)、粘贴于试验样品(3)表面的电阻应变片(7)、与电阻应变片(7)电连接的电阻应变仪(8)以及与电阻应变仪(8)电连接的数据采集分析***(9)，所述电动振动台(1)包括振动台基座(1-1)、安装于振动台基座(1-1)上的水平台面(1-2)和振动台台体(1-3)、以及安装于振动台台体(1-3)上且由振动台台体(1-3)带动振动的垂直台面(1-4)，上述支架(2)设置在水平台面(1-2)上，上述转接板(4)设置在垂直台面(1-4)上，所述试验样品(3)一端通过夹具与支架(2)连接，所述试验样品(3)另一端通过连接装置(5)与转接板(4)相连。

2.根据权利要求1所述的一种悬臂梁式疲劳试验装置，其特征在于：所述振动台台体(1-3)包括信号发生器(1-3-1)、功率放大器(1-3-2)、激振器(1-3-3)和架体，其中信号发生器(1-3-1)与功率放大器(1-3-2)电连接，功率放大器(1-3-2)与激振器(1-3-3)电连接，激振器(1-3-3)安装在架体上，激振器(1-3-3)中心设有振动杆，振动杆在激振器(1-3-3)的作用下能够进行上下运动，所述垂直台面(1-4)固定于振动杆的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种悬臂梁式疲劳试验装置，其特征在于：所述振动台台体(1-3)还包括控制单元(1-3-4)，控制单元(1-3-4)分别与信号发生器(1-3-1)、数据采集分析***(9)电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种悬臂梁式疲劳试验装置，其特征在于：所述水平台面(1-2)与振动台基座(1-1)横向滑动连接，所述支架(2)通过螺栓与水平台面(1-2)连接固定，所述支架(2)两侧分别通过锁紧装置(6)与振动台基座(1-1)连接固定。