专利名称：基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于产品试验检测设备领域，涉及一种基于应变控制原理的共振式曲 轴弯曲疲劳试验机。
背景技术：
共振式曲轴弯曲疲劳试验机是机械行业中一种常用的试验设备，可对曲轴或其它 轴类零件进行弯曲疲劳试验。目前，国内现有的共振式曲轴弯曲疲劳试验机按控制方式分 为应变控制和加速度控制两种。加速度控制受传感器的限制难以达到较高的测试精度(国 内加速度传感器测试精度一般仅为士5%，国外加速度传感器精度也只能达到士3% )。而 按国内现有应变控制方法需在每个被试曲轴的曲拐上设置应变计，且每个曲拐试样应变对 应的弯矩载荷都要经过标定，不仅操作起来相当繁琐复杂，需消耗大量应变计，而且对试验 人员的技术水平要求也较高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、试验精度高的基于应变控 制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机。本实用新型的技术方案是基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机，包 括机械主框架的固定底座1、立柱支架5、吊装支架8;机械谐振系统的高度调节花兰7、悬吊 索具6、被试曲拐2、惯性摆臂3和曲轴夹紧装置4 ；闭环应变控制系统的电磁激振器9、功率 放大器16、工控计算机15、数据采集卡14、应变测力传感器12、信号放大器13。其特征在 于固定底座1和立柱支架5组成试验机安装基础的机械主框架，在立柱支架5上装有吊装 支架8 ；机械谐振系统中被试曲拐2与惯性摆臂3通过曲轴夹紧装置4连接一体，由悬吊索 具6悬挂于高度调节花兰7上，高度调节花兰7通过安装在上端的轴10和轴承11吊装在 吊装支架8上。应变测力控制系统中的应变测力传感器12粘贴在惯性摆臂3上。本实用新型可达到以下的有益效果试验精度大大提高，应变测量的精度可达 士 ；试验操作简单方便，试验易损件消耗大为降低；试验数据准确，试验软件智能化高。
附图为本实用新型基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机结构示意图具体实施方式
如附图所示，基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机主要包括机械主框 架、机械谐振系统和闭环应变控制系统三部分。其中机械主框架包括固定底座1、立柱支架 5和吊装支架8 ；谐振系统包括高度调节花兰7、悬吊索具6、被试曲拐2、惯性摆臂3和曲轴 夹紧装置4 ；闭环应变控制系统包括电磁激振器9及其功率放大器16、工控计算机15、数据 采集卡14、应变测力传感器12、信号放大器13。将固定底座1和立柱支架5组成试验机的安装基础框架，在立柱支架5上装有吊装支架8。机械谐振系统吊装于吊装支架8上。其中被试曲拐2与惯性摆臂3通过曲轴夹紧装置4连接形成一机械谐振机构，此机械谐振机构 由悬吊索具6悬挂于高度调节花兰7上，高度调节花兰7通过安装在上端的轴10和轴承11 吊装在吊装支架8上。应变测力系统中的应变测力传感器12粘贴在惯性摆臂3上，与惯性 摆臂3成为一体。 基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机工作时由试验软件控制数据采 集卡14产生不间断的正弦信号，功率放大器16将信号放大，驱动激振器15对惯性摆臂3 施加正弦激振力，直至达到机械谐振系统的共振频率，此时被试曲拐2受正负对称的弯曲 负荷。惯性摆臂3上的应变测力传感器12在惯性摆臂3对被试曲拐2加载时产生应变信 号，经信号放大器13放大后交由工控计算机15进行数据处理。试验软件将信号归一化为 被试曲拐2所受弯矩，并对此弯矩与试验要求载荷进行比对、判断，对激振力、激振频率等 做出相应调整，实现对被试曲拐2加载的闭环控制。
权利要求一种基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机，包括机械主框架的固定底座(1)、立柱支架(5)、吊装支架(8)；机械谐振系统的高度调节花兰(7)、悬吊索具(6)、被试曲拐(2)、惯性摆臂(3)和曲轴夹紧装置(4)；闭环应变控制系统的电磁激振器(9)、功率放大器(16)、工控计算机(15)、数据采集卡(14)、应变测力传感器(12)、信号放大器(13)；其特征在于固定底座(1)和立柱支架(5)组成试验机安装基础的机械主框架，在立柱支架(5)上装有吊装支架(8)；机械谐振系统中被试曲拐(2)与惯性摆臂(3)通过曲轴夹紧装置(4)连接一体，由悬吊索具(6)悬挂于高度调节花兰(7)上，高度调节花兰(7)通过安装在上端的轴(10)和轴承(11)吊装在吊装支架(8)上。
2.根据权利要求1所述的基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机，其特征在 于应变测力控制系统中的应变测力传感器(12)粘贴在惯性摆臂(3)上。
专利摘要基于应变控制原理的共振式曲轴弯曲疲劳试验机，包括机械主框架的固定底座、立柱支架、吊装支架；机械谐振系统的高度调节花兰、悬吊索具、被试曲拐、惯性摆臂和曲轴夹紧装置；闭环应变控制系统的电磁激振器、功率放大器、工控计算机、数据采集卡、应变测力传感器、信号放大器。固定底座和立柱支架组成试验机的机械主框架，在立柱支架上装有吊装支架；被试曲拐与惯性摆臂通过曲轴夹紧装置连接一体，由悬吊索具悬挂于高度调节花兰上，高度调节花兰通过安装在上端的轴和轴承吊装在吊装支架上。应变测力传感器粘贴在惯性摆臂上。采用本试验机可使试验精度大大提高，试验操作简单方便，试验易损件消耗大为降低，试验数据准确，试验软件智能化高。
文档编号G01M13/00GK201575899SQ20092029720
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者张小元, 李京忠, 金锡平, 陈振 申请人:洛阳西苑车辆与动力检验所有限公司