机械防盗锁把手疲劳试验机的制作方法

技术领域

本发明涉及一种试验机，特别涉及一种机械防盗锁把手疲劳试验机。

背景技术：

在实际工作生产中有许多构件和零件都会在交变应力作用下产生破坏，如齿轮的啮合破坏、曲轴的断裂、连杆的断裂、弹簧的失效、叶片的断裂以及比较大型的桥梁疲劳断裂等破坏现象，对这些不同的事故原因进行研究后发现，虽然这些零件在使用时的强度未超过其屈服强度，但因为它们在不断受到交变应力的作用，所以它们仍会形成疲劳破坏失效。疲劳失效是零件失效的主要形式，在整体零件失效数量中占到了80%左右。这对机械生产产生了重大影响，同时也对人们的日常生活带来了许多不便。因此，研究人员发现对疲劳的研究十分有必要，关于疲劳的各种知识也渐渐被人所知。经过科学的实践研究证明，在实际生产中的零部件结构会受到各种不可预计的外在因素从而影响原本设计时的使用条件。因此，进行零部件及材料构件的疲劳试验，测试其抗疲劳断裂性能，并计算其疲劳寿命是目前国内外预防疲劳破坏的主要方法。为便于分析研究，常按破坏循环次数的高低将疲劳分为两类：高循环疲劳和低循环疲劳。高循环疲劳（高周疲劳），作用于零件、构件的应力水平较低，破坏循环次数一般高于10000～100000的疲劳，例如弹簧、传动轴等的疲劳属于此类；低循环疲劳（低周疲劳），作用于零件、构件的应力水平较高，破坏循环次数一般低于10000～100000的疲劳，如压力容器、燃气轮机零件等的疲劳。

为了测试机械防盗锁的疲劳寿命，需要在正常使用条件下不断转动防盗锁的把手直至防盗锁产生损坏甚至无法使用。而这种疲劳测试方法属于高周疲劳测试。因此，机械防盗锁把手疲劳试验机是一台高周疲劳测试机。随着疲劳研究的发展，研究者不再只把疲劳分成高周疲劳和低周疲劳，同时研究人员还发现了超高周疲劳的存在。传统的疲劳研究认为，材料在经受107次循环载荷后将不会再发生疲劳断裂，并且把在107次循环载荷后不再发生疲劳断裂的疲劳强度值称为该材料的疲劳极限。在疲劳研究还较为落后的年代，人们直接认为这样的材料是不会发生疲劳断裂。但在1980年，Naito等人发现材料在107次甚至108次以上仍可发生疲劳断裂，自此金属材料的超高周疲劳才开始为人们所认识。近年来，越来越多的研究者和学者对这一领域开展了深入的研究，并且随着航空航天、高速列车、汽车行业、核电工业的高速发展，机械制造业对一些零部件疲劳寿命的要求越来越高，大部分零部件都要求承载循环载荷108次数以上，有的甚至要求到达1011次。在这样的环境要求下，对超高周疲劳的研究愈发重要了。为了测试机械防盗锁在超高周疲劳状态下的寿命，行业内出现了一些机械防盗锁的超高周疲劳测试机，然而现有的测试机要么结构复杂、操作繁琐、价格昂贵且难以大规模推广，要么虽然结构简单但是测试过程不合理、测试效果不准确，难以有效获得机械防盗锁的疲劳试验数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种机械防盗锁把手疲劳试验机。本发明不仅可以准确地测得机械防盗锁的疲劳性能数据，而且本发明结构简单、成本低廉、操作方便、适合大规模推广。

本发明的技术方案：一种机械防盗锁把手疲劳试验机，包括试验台，试验台上方设有第一支架，第一支架上固定有电机和轴承座，电机的输出端连接有转动轴，转动轴穿设在轴承座上；所述的转动轴上设有转动轮，转动轮外设有多根摆动手指；所述的第一支架的侧旁设有试件固定底座，试件固定底座的表面设有档板滑槽，试件固定底座的上方设有固定档板，档板滑槽内嵌设有滑动档板，所述的固定档板的上部设有牵引装置，牵引装置的另一端与滑动档板相连接；所述的固定档板和滑动档板的侧面设有侧部档板，侧部档板上设有定位轴；所述的固定档板和滑动档板之间夹持有锁具试件，所述的锁具试件的把手设置在摆动手指的转动路径上。

上述的机械防盗锁把手疲劳试验机中，所述的牵引装置包括固定在固定档板内侧面的固定块，固定块上开设有螺纹孔，螺纹孔内穿设有固定螺钉，固定螺钉上连接有牵引螺钉；所述的滑动档板的上部设有缺口，牵引螺钉卡入缺口中，在牵引螺钉上且滑动档板的外侧面外螺纹配合有螺帽。

前述的机械防盗锁把手疲劳试验机中，所述的摆动手指包括固定在转动轮侧部的基杆，基杆的端部设有端帽。

前述的机械防盗锁把手疲劳试验机中，所述的转动轮的侧面沿外轮面设置有多个固定侧板，固定侧板上设有弹簧，弹簧的端部与摆动手指相连接；所述的固定侧板的逆时针方向设有两道手指滑槽，所述的两道手指滑槽均与转动轮的半径线平行；所述的摆动手指的根部设有两个卡柱，卡柱嵌设在对应的滑槽内；所述的转动轮转动时，摆动手指在弹簧的拉力和离心力的作用下沿手指滑槽向外移动至滑槽端部，从而增大与锁具试件的把手的接触面积，在转动状态下的摆动手指带动把手向下转动，在摆动手指带动把手向下转动过程中摆动手指受到的离心力、弹簧对摆动手指的拉力和把手的回复弹力保持平衡，使得摆动手指始终与把手接触，且摆动手指按压把手的力呈缓慢线性变化，实现把手的正常模拟使用。

前述的机械防盗锁把手疲劳试验机中，所述的端帽为磁铁材料，且端帽的端部设有橡胶弧面。

前述的机械防盗锁把手疲劳试验机中，所述的两道手指滑槽平行设置，且手指滑槽与摆动手指交叉设置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在试验台上设置有第一支架，在第一支架上设有电机驱动的转动轴，转动轴上设有转动轮，转动轮上设有摆动手指；在第一支架的侧旁固定有锁具试件，锁具试件的把手设置在摆支手指的转动路径上，当摆动手指转动时会带动把手向下转动，模拟把手的一次开启，把手回弹后，下一道摆动手指与把手接触再带动把手向下转动，依次循环，从而实现机械防盗锁把手的疲劳试验。与此同时，本发明通过在固定锁具试件时，通过设置在第一支架旁边的固定档板和滑动档板在牵引装置的牵引，有效保证锁具试件的牢固固定。由此可见，本发明不仅可以准确地测得机械防盗锁的疲劳性能数据，而且本发明结构简单、成本低廉、操作方便、适合大规模推广。

2、进一步地，在转动轮的侧面沿外轮面设置有多个固定侧板，固定侧板上设有弹簧，弹簧的端部与摆动手指相连接；在转动轮的轮面上开设有两道滑槽，摆动手指通过卡柱嵌设在滑槽内。所述的转动轮转动时，摆动手指在弹簧的拉力和离心力的作用下沿滑槽向外移动至滑槽端部，从而增大与锁具试件的把手的接触面积，在转动状态下的摆动手指带动把手向下转动，在摆动手指带动把手向下转动过程中摆动手指受到的离心力、弹簧对摆动手指的拉力和把手的回复弹力保持平衡，使得摆动手指始终与把手接触，且摆动手指按压把手的力呈缓慢线性变化，实现把手的正常模拟使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是牵引装置的结构示意图；

图3是摆动手指和弹簧的结构示意图；

图4是摆动手指带动把手转动初期的作用原理图；

图5是摆动手指带动把手转动后期的作用原理 图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种机械防盗锁把手疲劳试验机，如附图1-图3所示，包括试验台1，试验台1上方通过螺钉固定有第一支架2，第一支架包括3个向上的型材架，第一支架2上从里向外（图1视角）固定有电机3和两个轴承座4，电机3的输出端连接有转动轴5，转动轴5穿设在轴承座4上；所述的转动轴5上固定有转动轮7，转动轮7外设有3根摆动手指8，摆动手指均匀固定在转动轮侧面。所述的第一支架2的侧旁设有试件固定底座9，试件固定底座9的表面设有档板滑槽10，试件固定底座9的上方设有固定档板11，档板滑槽10内嵌设有滑动档板12，档板滑槽截面可以是燕尾状，也可以是工字状，滑动档板的底部与档板滑槽相一致，且嵌设在档板滑槽内。所述的固定档板11的上部设有牵引装置13，牵引装置13的另一端与滑动档板12相连接；具体地，所述的牵引装置13包括固定在固定档板11内侧面的固定块131，固定块131上开设有螺纹孔132，螺纹孔132内穿设有固定螺钉133，固定螺钉从侧边拧进螺纹孔，拧紧不动不止。固定螺钉133上连接有牵引螺钉134，牵引螺钉底部有孔，孔径大于固定螺钉的直径，在固定螺钉穿过螺纹孔前先将牵引螺钉的底孔穿在固定螺钉上，牵引螺钉可以绕着固定螺钉转动。所述的滑动档板12的上部设有缺口135，缺口的大小比牵引螺钉的直径稍大，使得牵引螺钉可以卡进缺口，又不会产生太大的位移。牵引螺钉伸入缺口可以是牵引螺钉转动到水平位置后，滑动档板从外向内滑，使滑动档板的缺口套进牵引螺钉上。所述的牵引螺钉134卡入缺口135中，在牵引螺钉134上且滑动档板12的外侧面外螺纹配合有螺帽136。所述的固定档板11和滑动档板12的侧面设有侧部档板14，侧部档板14上设有定位轴15；所述的固定档板11和滑动档板12之间夹持有锁具试件16，锁具试件为机械防盗锁把手。拧紧螺帽使得滑动档板靠近固定档板，从而固定锁具试件。所述的锁具试件16的把手18设置在摆动手指8的转动路径上；有相当部分的锁具只有锁舌插入锁芯中，门把手才能转动，针对这些锁可在定位轴15的轴端设置固定锁舌17，固定锁舌17与锁具试件16的锁孔相契合，固定锁舌与锁具试件的锁芯相匹配。

所述的摆动手指8包括固定在转动轮侧部的基杆19，基杆19的端部设有端帽20。所述的端帽20为磁铁材料，且端帽20的端部设有橡胶弧面210。所述的两道手指滑槽23平行设置，且手指滑槽23与摆动手指8交叉设置。所述的端帽为磁铁材料可使得摆动手指的端部始终与把手表面相贴合，不会出现摆动手指回来撞击把手的情况出现。

作为进一步地优选，所述的转动轮7的侧面沿外轮面设置有多个固定侧板21，固定侧板可以是沿转动轮外轮面的弧形侧板，固定侧板21上固定有弹簧22，弹簧22的端部与摆动手指8的底侧面相连接。所述的固定侧板21的逆时针方向设有两道手指滑槽23，所述的两道手指滑槽23均与转动轮7的半径线平行，如附图3所示；所述的摆动手指8的根部设有两个卡柱24，卡柱24嵌设在对应的滑槽23内，卡柱的具体结构可以是两端为圆饼状盖帽，卡柱穿过摆动手指和滑槽，上部的盖帽盖在摆动手指表面，下部的盖帽卡在手指滑槽内，盖帽表面光滑，以方便在手指滑槽内滑动；所述的转动轮7转动时，摆动手指8在弹簧22的拉力和离心力的作用下沿手指滑槽23向外移动至滑槽端部，从而增大与锁具试件16的把手的接触面积，在转动状态下的摆动手指带动把手向下转动，在摆动手指带动把手向下转动过程中摆动手指受到的离心力、弹簧对摆动手指的拉力和把手的回复弹力保持平衡，使得摆动手指始终与把手接触，且摆动手指按压把手的力呈缓慢线性变化，实现把手的正常模拟使用。完整的动作过程如下：如附图4所示，摆动手指向下转动接触到把手表面时，把手的反弹力F1提供给摆动手指向上力，摆动手指同时受到离心力F2和弹簧的拉力F3，在三者的作用下保持平衡。在摆动手指推着把手向下转动过程中，摆手的回弹力会发生变化，越是往下回弹力会越大，同时作用方向也会发生变化，会带动摆动手指在手指滑槽内滑动，但是始终会达到新的平衡，如附图5所示，当摆动手指继续向下转动时，把手带动的推力增大，推动摆动手指向手指滑槽内移动，弹簧和离心力推动摆动手指顺手指滑槽向外，达到新的平衡。本发明的设计可以使得摆动手指始终贴合把手表面，且施加在把手表面的力均匀变化且变化很小，本发明可以真实地模拟手动开启锁具的情况，从而提高测量的准确性。现有的大部分测量工具仅仅转动摆动手指与把手碰触，这种硬碰硬的接触并不能真实反应现实中开启锁具的情况，而且直接的碰撞会给锁具带来震动，易损坏锁具部件，因此并不能反应产品疲劳测试的真实情况。