低温悬臂旋转弯曲疲劳试验的制造方法
【专利摘要】一种低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征在于，包括支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统、低温系统、电机系统和夹持系统，连接关系为：支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统固定在底座上，低温系统、电机系统固定在操作台上，电机系统带动夹持系统使试件转动，计数系统用于记录旋转次数，加载系统和夹持系统用于夹持试件并提供载荷，低温系统用于给试件提供低温环境。该试验机结构简单，易操作，工作额定功率小，造价低，可以夹持符合欧盟标准的试样。该试验机可以针对金属材料特别是重载车轴材料进行低温条件下的旋转弯曲疲劳试验，测试疲劳强度、疲劳寿命。
【专利说明】低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机
所属【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在低温环境下测试金属疲劳寿命和疲劳强度的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机。
【背景技术】
[0002]疲劳试验机是测试金属(或非金属)材料疲劳强度和疲劳寿命的一种测试设备。目前国内主要应用的是四点加力的旋转弯曲疲劳试验机，且大多在高温或者常温下工作，国标GB/T4337— 2008《金属材料疲劳试验旋转弯曲方法》推荐的加力方式有单点加力、两点加力与四点加力。
[0003]在寒冷的北方，高速重载列车、桥梁等处于长期低温的工作环境下，其材料低温疲劳破坏导致了许多事故，引起工程界的高度重视，但缺乏该方面的试验设备，测量难以满足市场要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对上述现有技术的不足，根据欧标要求，提供了一种结构简单，能耗低，频率高的低温旋臂旋转弯曲疲劳试验机，特别适用于重载车轴的疲劳性能测试。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，包括支撑系统、加载系统、计数系统、低温系统、电机系统、保护系统及夹持系统，其中支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统固定在底座上，低温系统、电机系统固定在操作台上，保护系统。电机系统带动夹持系统使试件转动，计数系统用于记录旋转次数，加载系统和夹持系统用于夹持试件并提供载荷，低温系统用于提供试件低温环境，保护系统保证试件突然断裂时设备安全。
[0006]所述的电机系统包括联轴器、电动机支座、电动机和轮轴，连接关系为:电动机安装在操作台上，轮轴通过联轴器安装在电动机上，电动机通过电动机支座安装在操作台上，轮轴的一端深入低温箱安装左夹头用于夹持试件的一段。
[0007]所述的计数系统包括计数器和数据线，连接关系为:计数器是八位的，安装在底座上，通过数据线与电动机连接。
[0008]所述的加载系统包括金属套环、砝码传力杆、托盘、平衡杆、放置杠杆的Y形支架、支座、传力杆，连接关系为:平衡杆通过支座和放置杠杆的Y形支架固定在底座上，托盘通过砝码传力杆固定在平衡杆上，金属套环通过传力杆与平衡杆相连接。
[0009]所述的低温系统包括低温箱、观察窗、保温层，连接关系为:低温箱固定在操作台上，低温箱上设置观察窗，低温箱内部配有保温层。
[0010]所述的保护系统包括垫块、限位开关，连接关系为:垫块固定在底座上，限位开关固定在垫块上，通过数据线与电动机连接。
[0011]所述的夹持系统包括夹持头，连接关系为:夹头位于保温箱内，夹持试件的一段，夹头另一端与轮轴相连接。[0012]本实用新型的有益效果是，可以针对金属材料特别是重载车轴材料进行低温条件下的旋转弯曲疲劳试验，测试疲劳强度、疲劳寿命。该试验机结构简单，易操作，工作额定功率小，造价低，可以夹持符合欧盟标准的试样。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是本实用新型的的结构示意图。
[0015]图2是本实用新型实施例的低温系统A-A剖面示意图。
[0016]图3是本实用新型实施例的低温系统立面示意图。
[0017]图4是本实用新型实施例的放置杠杆的Y形支架侧视示意图。
[0018]图中，1.支座，2.操作台，3.低温箱，4.金属套环，5.试件，6.夹头，7.放置杠杆的Y型支架，8.砝码传力杆，9.联轴器，10.电动机支座，11.电动机，12.计数器，13.托盘，14.平衡杆，15.支座，16.观察窗，17.传力杆，18.底座，19A.数据线，19B.数据线，20.轮轴，21.保温层，22.垫块，23.限位开关，24.砝码。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型实施例的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型实施例的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]在图1中，本实施例包括:支撑系统、加载系统、计数系统、低温系统、电机系统及夹持系统，其中支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统固定在底座18上，低温系统、电机系统固定在操作台2上。电机系统带动夹持系统使试件5转动，计数系统用于记录旋转次数，加载系统和夹持系统用于夹持试件5并提供载荷，低温系统用于提供试件低温环境。
[0021]在图1中，所述的电机系统包括联轴器9、电动机支座10、电动机11和轮轴20，连接关系为:电动机11安装在操作台2上，轮轴20通过联轴器9安装在电动机11上，电动机11通过电动机支座10安装在操作台2上，轮轴20的一端深入低温箱3安装左夹头6用于夹持试件5的一段。
[0022]在图1中，所述的计数系统包括计数器12和数据线19A，连接关系为:计数器12是八位的，安装在底座18上，通过数据线19与电动机11连接。
[0023]在图1、2、3中，所述的加载系统包括金属套环4、$去码传力杆8、托盘13、平衡杆14、放置杠杆的Y形支架7、支座1、传力杆17，连接关系为:平衡杆14通过支I座和放置杠杆的Y形支架7固定在底座18上，托盘13通过砝码传力杆8固定在平衡杆14上，金属套环4通过传力杆17与平衡杆14相连接。
[0024]在图1、2、3中，所述的低温系统包括低温箱3、观察窗16、保温层21，连接关系为:低温箱3固定在操作台2上，低温箱3上设置观察窗16，低温箱3内部配有保温层21。
[0025]在图1中，所述的夹持系统包括夹头6，连接关系为:夹头6位于保温箱3内，夹持试件5的一段，夹头6另一端与轮轴20相连接。
[0026]在图1中，所述的保护系统包括垫块22，限位开关23，连接关系为:垫块22固定在底座上18，限位开关23固定在垫块22上，限位开关23通过数据线19B与电动机11相连接。
[0027]工作原理:将实验所用的砝码24放置于托盘13中，用夹头6把试件5夹持固定牢固，然后撤掉放置平衡杆14的Y形支架7，这样试件5受到一个弯力矩。开启电动机11，通过联轴器9带动试件5发生旋转变形。本试验机的荷载、力矩、和应力之间的关系视试件5的材料的不同而不同。同时，放置在底座18上的计数器12记录试件5的旋转次数并显示出来。加载过程中，若通过观察窗16观察到试件5发生裂缝，则关闭电动机11电源，取下砝码24，试验结束，取出试件5 ;若试件5在达到指定循环次数后还未产生裂缝，则关闭电动机5电源，取下砝码24，试验结束，取出试件5 ;若试件5加载中突然断裂，则托盘13下降过程中触动限位开关23，电动机11停止转动，托盘13落在垫块22上，缓冲能量，保护结构安全。
【权利要求】
1.一种低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:包括支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统、低温系统、电机系统和夹持系统，连接关系为:支撑系统、加载系统、计数系统、保护系统固定在底座上，低温系统、电机系统固定在?呆作台上，电机系统带动夹持系统使试件转动，计数系统用于记录旋转次数，加载系统和夹持系统用于夹持试件并提供载荷，低温系统用于给试件提供低温环境。
2.根据权利要求1所述的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:所述电机系统包括联轴器、电动机支座、电动机和轮轴，其连接关系为:电动机安装在操作台上，轮轴通过联轴器安装在电动机上，电动机通过电动机支座安装在操作台上，轮轴的一端深入低温箱安装左夹头用于夹持试件的一段。
3.根据权利要求1所述的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:所述的计数系统包括计数器和数据线，连接关系为:计数器是八位的，安装在底座上，通过数据线与电动机连接。
4.根据权利要求1所述的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:所述的加载系统包括金属套环、砝码传力杆、托盘、平衡杆、放置杠杆的Y形支架、支座、传力杆，其连接关系为:平衡杆通过支座和放置杠杆的Y形支架固定在底座上，托盘通过砝码传力杆固定在平衡杆上，金属套环通过传力杆与平衡杆相连接。
5.根据权利要求1所述的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:所述的低温系统包括低温箱、观 察窗、保温层，其连接关系为:低温箱固定在操作台上，低温箱上设置观察窗，低温箱内部配有保温层。
6.根据权利要求1所述的低温悬臂旋转弯曲疲劳试验机，其特征是:所述的夹持系统包括夹头，其连接关系为:夹头位于保温箱内，夹持试件的一段，夹头另一端与轮轴相连接。
【文档编号】G01N3/20GK203772653SQ201420197492
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】罗雪珍, 黄海明, 张璐, 谭希 申请人:北京交通大学