一种高频疲劳试验机的制作方法

本发明涉及试验机设备领域，尤其涉及一种高频疲劳试验机。

背景技术：

高频疲劳试验机，是一种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。

由于电磁高频疲劳试验机，测试时通过谐振原理完成测试过程，因此在测试过程中，为了减少试验机震动和噪音，会在试验机的底部设置弹性底座，这样在测试时，试验机会具有一定的震动降噪效果。试验机除了考虑震动降噪因素外，还需要考虑测试的准确性因素，即是否能够保证谐振作用力是否沿试件轴向方向施加给试件，如果不能，则会影响测试结果准确性。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高频疲劳试验机，能够在保证震动降噪的基础上，进一步实现试件准确安装。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高频疲劳试验机，包括机架；设于机架底部的支撑结构，所述支撑结构包括刚性支撑部和弹性支撑部，所述刚性支撑部和所述弹性支撑部交替支撑所述机架。其中刚性支撑部可称之为静态支撑结构，其可以在测试前安装试件时，保证试验机的稳定性，从而有利于准确安装；弹性支撑部称之为动态支撑结构，其可以在测试过程中，降低由于谐振系统作用造成的试验机震动噪声。

在一个示例中，所述弹性支撑部包括多个螺旋弹簧，最好在机架底部四角分别设置，以保证其震动稳定性，或者所述弹性支撑部还可以采用弹性垫片的结构；所述刚性支撑部包括与每个螺旋弹簧配合设置的电动支撑体，还可以采用手动支撑体，手动支撑体可采用螺杆、螺套、螺母配合结构实现。

而电动支撑体可以采用以下结构，具体的，其中一种电动支撑体可采用以下结构：所述电动支撑体包括与机架固接的限位筒，所述限位筒内设有上限位部和下限位部；偏心盘，所述偏心盘滑动设于上限位部和下限位部之间的限位筒中；第一丝杠，所述第一丝杠的顶端与所述偏心盘固接，底端延伸出限位筒；驱动第一丝杠升降的驱动机构。使用时，在驱动机构驱动第一丝杠达到接触下限位部时停止，此时刚性支撑部起作用，可拆装试件；在在驱动机构驱动第一丝杠达到接触上限位部时停止，此时弹性支撑部起作用，可测试试件。其中，限位筒还可以替换为贯穿偏心盘的限位滑杆的形式等。

在一个示例中，试验机还包括设于机架上的下固定横梁；多个垂直下固定横梁并平行设于机架上的导向杆；设于导向杆上的动横梁，所述动横梁能够沿导向杆上下定位移动，所述动横梁内设有限位通道；设于下固定横梁上的第一夹头，所述第一夹头的底部设有力传感器；与第一夹头配合设置的第二夹头；设于动横梁上的谐振系统，所述谐振系统包括活动设于限位通道内的拉杆，所述第二夹头设于所述拉杆的下端；设于拉杆上端的衔铁，所述衔铁与所述动横梁之间设有第一弹性件；设于衔铁上方的电磁铁，所述电磁铁与所述衔铁之间设有第二弹性件。

在一个示例中，第一弹性件和第二弹性件分别采用弓形弹簧。

在一个示例中，所述机架上还连接有多个支撑杆，多个支撑杆能够形成外支撑，多个导向杆能够形成内支撑，所述外支撑和所述内支撑的上端连接有一上固定横梁，所述动横梁设于上固定横梁和下固定横梁之间，支撑杆和上固定横梁的设置，可以使得导向杆支撑更稳定，进而保证动横梁稳定性，最终实现试验测试结果准确性。其中，设置四个支撑杆和对应的四个导向杆，结合上固定横梁、下固定横梁及动横梁，可以实现更稳定的刚性支撑结构，同时，导向杆、上固定横梁、下固定横梁形成上下两个矩形空间，分别安装谐振系统和试件，它们的几何中心线，与内支撑、外支撑的对称中心线重合，保证了更准确的测试结果。另外，还可以方便在内支撑和外支撑之间的空间加隔板，以达到降噪目的。所述支撑杆包括支撑壳体，所述支撑壳体内填充有混凝土。如此设置，能够吸收谐振系统振动所产生的部分能量波，实现减震。

在一个示例中，所述动横梁的底部还设有砝码，可以通过砝码设置的个数用来调整谐振系统的谐振频率，调整原理是，砝码设置个数影响厚度，从而使得第一弹性件与动横梁之间的力发生改变，进而可实现测试时谐振频率调整，其中拉杆活动贯穿砝码设置，在砝码的底部还设有垫片，主要用于减小漏磁。具体的，垫片可以采用两个e型开口垫片配合使用，如此方便拆装，其中垫片固定的砝码底部。

在一个示例中，导向杆为设于下固定横梁上的丝杠，动横梁的四角分别连接于四个丝杠上；下固定横梁下方的机架上形成有传动室，传动室内设有驱动四个丝杠同步旋转的机械传动系统，机械传统系统采用电机、减速器、带轮结构即可实现，由于其为现有技术，此处不过多赘述。

在一个示例中，所述试验机还包括配重系统，所述配重系统包括：

设于电磁铁顶部的第一配重部，和设于传动室内的第二配重部。第一配重部可采用配重块，如此设置，也是为了电磁铁部分使用时的稳定性；第二配重部可采用配重箱，具体的包括箱体，箱体内填充混凝土，其主要是为了降低试验机的重心，实现减震目的。

在一个示例中，所述动横梁的顶部固设有一罩体，以罩住谐振系统，所述罩体的侧部还设有通孔，主要用于散热。罩体与动横梁可以形成类似壳体的结构，有利于测试时降噪。

本发明采用上述结构，所具有的优点是：

1、本申请支撑结构，具有静态支撑结构和动态支撑结构，其中，静态支撑结构为刚性支撑部，其可以在测试前安装试件时，保证试验机的稳定性，从而有利于准确安装；动态支撑结构为弹性支撑部，其可以在测试过程中，降低由于谐振系统作用造成的试验机震动及噪声。

2、本申请谐振系统，衔铁与拉杆能够构成高刚性、小质量的衔铁结构，使其能够承受较高的谐振频率，进而有助于提高试验测试效率；而谐振频率的提高使得谐振系统振动较大，容易影响试件测试结果的准确性，本申请通过拉杆与限位通道之间的导向性，较好的保证了第一夹头和第二夹头之间试件轴向受力的准确性，进而有利于提高检测结果的准确性；此外，谐振系统虽然由于提高其谐振频率使得其振动增大，但是谐振频率设计较为紧凑，紧凑的结构使得振动较为集中，因为对试验机整体造成的震动会较小。

3、本申请支撑杆以及其上固定横梁的设置，可以使得与上固定横梁连接的导向杆的支撑效果更好，进而保证动横梁稳定性，最终实现试验测试结果准确性。此外，支撑杆的设置结构，重量较大，使得其还可以增加试验机的稳固放置效果，减小试验机测试震动程度。

4、拉杆采用多个空心拉杆，能够在保证刚性支撑效果不变的基础上，实现试件更准确的测试结果，以及质量轻更有助于提高谐振频率，这是因为，在电磁铁通电测试时，与电磁铁配合的质量较轻的衔铁更容易提高谐振频率。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的试验机结构示意图；

图2为图1中刚性支撑结构的结构示意图。

图3为本发明另一实施例的试验机结构示意图；

图4为图3中包含谐振系统的局部结构示意图；

图5为图4中谐振系统包含垫片结构示意图。

1、机架，2、刚性支撑部，21、限位筒，22、上限位部，23、下限位部，24、偏心盘，25、第一丝杠，26、驱动结构，3、弹性支撑部，4、下固定横梁，5、导向杆，6、动横梁，61、限位通道，7、谐振系统，71、拉杆，72、衔铁，73、第一弹性件，74、电磁铁，75、第二弹性件，76、砝码，77、第一配重部，78、垫片，8、第二夹头，9、第一夹头，10、力传感器，11、支撑杆，12、上固定横梁，13、传动室，14、机械传动系统，15、第二配重部，16、罩体。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-2所示，本实施例中，该高频疲劳试验机，包括机架1；设于机架1底部的支撑结构，所述支撑结构包括刚性支撑部2和弹性支撑部3，所述刚性支撑部2和所述弹性支撑部3交替支撑所述机架1。其中刚性支撑部2可称之为静态支撑结构，其可以在测试前安装试件时，保证试验机的稳定性，从而有利于准确安装；弹性支撑部3称之为动态支撑结构，其可以在测试过程中，降低由于谐振系统作用造成的试验机震动噪声。

可理解的，所述弹性支撑部3包括多个螺旋弹簧，最好在机架底部四角分别设置，以保证其震动稳定性，或者所述弹性支撑部3还可以采用弹性垫片的结构；所述刚性支撑部2包括与每个螺旋弹簧配合设置的电动支撑体，还可以采用手动支撑体，手动支撑体可采用螺杆、螺套、螺母配合结构实现。

而电动支撑体可以采用以下结构，具体的，其中一种电动支撑体可采用以下结构：所述电动支撑体包括与机架1固接的限位筒21，所述限位筒21内设有上限位部22和下限位部23；偏心盘24，所述偏心盘24滑动设于上限位部22和下限位部23之间的限位筒21中；第一丝杠25，所述第一丝杠25的顶端与所述偏心盘24固接，底端延伸出限位筒21；驱动第一丝杠25升降的驱动机构26。使用时，在驱动机构驱动第一丝杠25达到接触下限位部23时停止，此时刚性支撑部2起作用，可拆装试件；在驱动机构26驱动第一丝杠25达到接触上限位部22时停止，此时弹性支撑部3起作用，可测试试件。其中，限位筒21还可以替换为贯穿偏心盘24的限位滑杆的形式等。

如图3-4所示，试验机还包括设于机架1上的下固定横梁4；多个垂直设于下固定横梁4上的导向杆5；设于导向杆5上的动横梁6，所述动横梁6能够沿导向杆5上下定位移动；设于动横梁6上的谐振系统7。所述动横梁6内设有限位通道61，所述谐振系统7包括设于限位通道61内的拉杆71，所述拉杆71的底部连接有第二夹头8，所述下固定横梁4上连接有与第二夹头8配合的第一夹头9，所述第一夹头9的底部设有力传感器10；设于拉杆71顶部的衔铁72，所述衔铁72与动横梁6之间设有第一弹性件73；设于衔铁72上方的电磁铁74，所述电磁铁74与衔铁72之间设有第二弹性件75。测试前，调节动横梁在导向杆上的位置，从而调整第一夹头和第二夹头之间的距离，使得试件安装在第一夹头和第二夹头之间，之后启动谐振系统进行试验。

可理解的，所述第一弹性件73和第二弹性件75分别采用弓形弹簧。

可理解的，所述机架4上还连接有多个支撑杆11，多个支撑杆11能够形成外支撑，多个导向杆5能够形成内支撑，所述外支撑上还连接有一上固定横梁12，所述内支撑也与所述上固定横梁12连接，所述动横梁6设于上固定横梁12和下固定横梁4之间；支撑杆11和上固定横梁12的设置，可以使得导向杆5支撑更稳定。其中，设置四个支撑杆和对应的四个导向杆，可以实现更稳定的支撑作用，达到测试时减震降噪目的。

可理解的，所述支撑杆11包括支撑壳体，所述支撑壳体内填充有混凝土。

如图4-5所示，所述动横梁6的底部还设有砝码76，可以通过砝码76设置的个数用来调整谐振系统的谐振频率，调整原理是，砝码设置个数影响厚度，从而使得第一弹性件73与动横梁6之间的力发生改变，进而可实现测试时谐振频率调整，其中拉杆71活动贯穿砝码设置，在砝码的底部还设有垫片78，主要用于减小漏磁。具体的，垫片可以采用两个e型开口垫片配合使用，如此方便拆装，其中垫片固定的砝码底部。

可理解的，所述导向杆5为设于下固定横梁4上的丝杠，所述动横梁6的四角分别连接于四个丝杠上；所述下固定横梁4下方的机架上形成有传动室13，所述传动室13内设有驱动四个丝杠同步旋转的机械传动系统14，机械传统系统采用电机、减速器、带轮结构即可实现，由于其为现有技术，此处不过多赘述。

可理解的，所述试验机还包括配重系统，所述配重系统包括：

设于电磁铁74顶部的第一配重部77，和设于传动室13内的第二配重部15。第一配重部可采用配重块，如此设置，也是为了电磁铁部分使用时的稳定性；第二配重部可采用配重箱，具体的包括箱体，箱体内填充混凝土，其主要是为了降低试验机的重心，实现减震目的。

可理解的，所述动横梁6的顶部固设有一罩体16，以罩住谐振系统，所述罩体16的侧部还设有通孔，主要用于散热。罩体与动横梁可以形成类似壳体的结构，有利于测试时降噪。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。