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  蒋明明等.基于PLC的扭簧疲劳试验机的研制.《机床与液压》.2013,第41卷(第11期),

  本发明公开了一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,包括扭簧、设于机架上的扭簧夹具、传动机构、压头,所述扭簧夹具包括通过电机驱动转动的转盘、压板、套杆,所述套杆设有多个,且绕转盘中心周向等角度布置,每个套杆上可套设一个扭簧,所述压板通过限位杆活动连接于转盘上。本发明一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,仅需改变电磁铁的通电与否,就可以快速实现扭簧的固定,且调整电流值能够将扭簧的弯边完全固定,相较于传统的螺纹螺栓配合固定更便利,且固定的效果更加好,同时通过微调传动机构的角度,能够带动压头与扭簧折边的不同位置做接触并传递载荷,从而多方位测出其拉伸强度、弹性模量、延伸率、疲劳特性等力学性能。

  1.一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,包括扭簧、设于机架上的扭簧夹具、传动机构、压头,其特征是,所述扭簧夹具包括通过电机驱动转动的转盘、压板、套杆,所述套杆设有多个,且绕转盘中心周向等角度布置,每个套杆上可套设一个扭簧,所述压板通过限位杆活动连接于转盘上,所述压板呈圆盘状,所述压板外缘周向设有压块,压块紧挨套杆,并与套杆的数量相同,所述压块靠近转盘的一侧设有永磁铁,转盘相对应一侧设有电磁铁,通电状态下转盘与压块能够相互吸引,所述传动机构包括上接管、下接管、微调构件,所述上接管的上端与驱动端相连,可以在一定程度上完成上下往复运动,所述下接管的下端与压头固定连接,所述上接管与下接管的一侧分别与微调构件的上下两端相连,上接管与下接管接合位置的外壁通过橡胶环包绕,所述压头上开设有与扭簧尺寸适配的横槽,

  所述微调构件包括上下贯通的调节座、均呈L形的支杆和升降杆,所述升降杆位于支杆的下方,支杆的一端与上接杆的侧壁固定连接,下端与调节座的活动连接,所述升降杆的一端与下接杆的侧壁相铰接,上端与调节座活动连接,所述调节座的下侧开设有螺纹槽,升降杆的上端部设有与螺纹槽相适配的外螺纹,所述调节座的上侧内壁上设有环形块,支杆的下端部开设有与环形块相适配的环形槽,通过转动调节座能够改变支杆和升降杆的间距,进而微调上接杆与下接杆的位置。

  2.根据权利要求1所述的一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,其特征是,所述限位杆为多个卡杆,其内侧端与转盘相连,外侧端连接有一卡头,所述压板上开设有多个与卡杆尺寸适配的通孔,并与卡杆位置一一对应,能够相对于转盘在水平方向进行移动。

  3.根据权利要求1所述的一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,其特征是,所述压板的半径长度小于转盘中心至套杆内侧端的距离,所述压块的外缘位于转盘的外侧或与转盘外缘相齐平。

  4.根据权利要求1所述的一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,其特征是,所述传动机构还包括固定杆,固定杆分别水平镶嵌于上接管与下接管,两个所述固定杆之间设有弹簧,所述弹簧的上部和下部分别位于上接管与下接管内。

  5.根据权利要求1所述的一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,其特征是,所述传动机构与压头均设有多个,并沿转盘周向布置,其中压头朝向转盘径向方向设置。

  [0001]本发明涉及力学测试设备技术领域,具体为一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机。

  [0002]目前,扭簧在所有的领域广泛的应用,扭簧的失效一般均是疲劳失效,故对扭簧的疲劳试验就显得更为重要。现存技术的扭簧多方位疲劳试验机不是结构较复杂,零部件较多,不易于组装,制备成本比较高,就是结构较单一,需要工人手动进行,试验时的稳定性较差,得到数据与实际使用时的数据差别较大,且现存技术的扭簧多方位疲劳试验机每次只能对一个扭簧来进行疲劳试验,故试验效率较低。其次扭簧的固定问题易影响疲劳试验的准确值,尤其是与套杆套设配合处的扭簧,存在一定的尺寸差,导致试验时具有轻微的松动,进而影响试验的效率。

  [0005]针对现存技术的不足,本发明提供了一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,解决了上述背景技术中提出的问题。

  [0007]为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现,一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,包括扭簧、设于机架上的扭簧夹具、传动机构、压头,所述扭簧夹具包括通过电机驱动转动的转盘、压板、套杆,所述套杆设有多个,且绕转盘中心周向等角度布置,每个套杆上可套设一个扭簧,所述压板通过限位杆活动连接于转盘上,所述压板呈圆盘状,所述压板外缘周向设有压块,压块紧挨套杆,并与套杆的数量相同,所述压块靠近转盘的一侧设有永磁铁,转盘相对应一侧设有电磁铁,通电状态下转盘与压块能够相互吸引,所述传动机构包括上接管、下接管、微调构件,所述上接管的上端与驱动端相连,可以在一定程度上完成上下往复运动,所述下接管的下端与压头固定连接,所述上接管与下接管的一侧分别与微调构件的上下两端相连,上接管与下接管接合位置的外壁通过橡胶环包绕,所述压头上开设有与扭簧尺寸适配的横槽。

  [0008]优选的,所述限位杆为多个卡杆,其内侧端与转盘相连,外侧端连接有一卡头,所述压板上开设有多个与卡杆尺寸适配的通孔,并与卡杆位置一一对应,能够相对于转盘在水平方向进行移动。

  [0009] 优选的,所述压板的半径长度小于转盘中心至套杆内侧端的距离,所述压块的外缘位于转盘的外侧或与转盘外缘相齐平。

  [0010] 优选的,所述传动机构还包括固定杆,固定杆分别水平镶嵌于上接管与下接管,两个所述固定杆之间设有弹簧,所述弹簧的上部和下部分别位于上接管与下接管内。

  [001 1] 优选的,所述微调构件包括上下贯通的调节座、均呈L形的支杆和升降杆,所述升降杆位于支杆的下方,支杆的一端与上接杆的侧壁固定连接,下端与调节座的活动连接,所述升降杆的一端与下接杆的侧壁相铰接,上端与调节座活动连接,所述调节座的下侧开设有螺纹槽,升降杆的上端部设有与螺纹槽相适配的外螺纹,所述调节座的上侧内壁上设有环形块,支杆的下端部开设有与环形块相适配的环形槽,通过转动调节座能够改变支杆和升降杆的间距,进而微调上接杆与下接杆的位置。

  [0012] 优选的,所述传动机构与压头均设有多个,并沿转盘周向布置,其中压头朝向转盘径向方向设置。

  [0014] 采用上述技术方案后,本发明与现存技术相比,具备以下优点,本发明一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,设置多个扭簧夹具,仅需改变电磁铁的通电与否,就可以快速实现扭簧的固定,且调整电流值能够将扭簧的弯边完全固定,相较于传统的螺纹螺栓配合固定更便利,且固定的效果更加好,同时通过微调传动机构的角度、以及往复运动的行程,能够带动压头与扭簧折边的不同位置做接触并传递载荷,从而多方位测出其拉伸强度、弹性模量、延伸率、疲劳特性等力学性能。

  [0023] 图中, 1扭簧夹具、01转盘、02压板、03套杆、2传动机构、21上接管、22下接管、23微调构件、231调节座、232支杆、233升降杆、24固定杆、25弹簧、3压头、4电机、5压块、6永磁铁、7电磁铁、8橡胶环、9横槽、10限位杆、101卡杆、102卡头、11通孔、12螺纹槽、13环形块、14环形槽、15扭簧。

  [0025] 如图1‑8所示,一种应用于扭簧的多方位疲劳试验机,包括扭簧、设于机架上的扭簧夹具1、传动机构2、压头3,扭簧夹具1包括通过电机4驱动转动的转盘01、压板02、套杆03,套杆03设有多个,且绕转盘01中心周向等角度布置,每个套杆03上可套设一个扭簧15,压板02通过限位杆10活动连接于转盘01上,压板02呈圆盘状,压板02外缘周向设有压块5,压块5紧挨套杆03,并与套杆03的数量相同。

  [0026] 参见附图2‑3所示,压块5靠近转盘01的一侧设有永磁铁6,转盘01相对应一侧设有电磁铁7(最好嵌入于转盘01) ,通电状态下转盘01与压块5能够相互吸引。在未通电时,锁定

  状态变化为滑动状态,压板02可相对转盘01远离一侧移动,此时可调整扭簧15的位置并将扭簧15放置于套杆03上。本方案仅需改变电磁铁7的通电与否,就可以快速实现扭簧15的固定,且调整电流值能够将扭簧的弯边完全固定,相较于传统的螺纹螺栓配合固定更便利,且固定的效果更佳。

  [0027] 参见附图8所示,可在机架上设置多个传动机构2,同时对多个扭簧做试验,且通过转盘01的转动,可对剩余的扭簧再次做试验(适用于大批量扭簧试验情况) 。

  [0028] 试验中在压头3处贴附应力传感器,应力传感器需通过传输线与计算机设备相连。

  [0029] 需注意的是,本方案中的传动机构2与机架(机架未在图中示意)相连,同时可通过气缸驱动传动机构2往复运行(其他升降件均可,只要能够带动传动构件在转盘01径向方向往复运动即可) ,进而带动压头3往复对扭簧15的折边进行疲劳试验的目的。

  [0030] 进一步的,本方案通过微调传动机构2的角度、以及往复运动的行程,进而带动压头3与扭簧15外侧端折边的不同位置做接触并传递载荷,从而多方位测出其拉伸强度、弹性模量、延伸率、疲劳特性等力学性能。

  [0031] 传动机构2包括上接管21、下接管22、微调构件23,上接管21的上端与驱动端相连,可以在一定程度上完成上下往复运动,下接管22的下端与压头3固定连接,上接管21与下接管22的一侧分别与微调构件23的上下两端相连,上接管21与下接管22接合位置的外壁通过橡胶环8包绕,压头3上开设有与扭簧15尺寸适配的横槽9。

  [0032] 限位杆10为多个卡杆101 ,其内侧端与转盘01相连,外侧端连接有一卡头102,压板02上开设有多个与卡杆101尺寸适配的通孔11 ,并与卡杆101位置一一对应,能够相对于转盘01在水平方向进行移动。

  [0033] 压板02的半径长度小于转盘01中心至套杆03内侧端的距离,压块5的外缘位于转盘01的外侧或与转盘01外缘相齐平。

  [0034] 传动机构2还包括固定杆24,固定杆24分别水平镶嵌于上接管21与下接管22,两个固定杆24之间设有弹簧25,弹簧25的上部和下部分别位于上接管21与下接管22内。

  [0035] 微调构件23包括上下贯通的调节座231、均呈L形的支杆232和升降杆233,升降杆233位于支杆232的下方,支杆232的一端与上接杆的侧壁固定连接,下端与调节座231的活动连接,升降杆233的一端与下接杆的侧壁相铰接,上端与调节座231活动连接,调节座231的下侧开设有螺纹槽12,升降杆233的上端部设有与螺纹槽12相适配的外螺纹,调节座231的上侧内壁上设有环形块13,支杆232的下端部开设有与环形块13相适配的环形槽14,通过转动调节座231能够改变支杆232和升降杆233的间距,进而微调上接杆与下接杆的位置。

  [0036] 传动机构2与压头3均设有多个,并沿转盘01周向布置,其中压头3朝向转盘01径向方向设置。

  [0037] 本方案中通过转动调节座231 ,从而改变升降杆233在竖直方向上的位置,由于固定杆24的上端在水平位置被限制,因而仅能够在竖直方向进行运动,使得在升降的同时能够带动与之铰接的下接管22在水平方向上转动倾斜,从而间接调整压头3的施力角度。

  [0038] 其次,微调传动机构2往复运动的行程的改变指的是上接管21与下接管22间距的微调,以便调整加载幅值,更精确读取竖直。该功能的实现需要镜像在上接管21与下接管22另一侧设置微调构件23,通过同步转动调节座231而实现间距微调,调整压头3角度时通过设置两个调节座231的转向差值也可实现。

  [0039] 以上所述依据实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员可完全在不偏离本项发明思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要依据权利要求范围来确定其保护的范围。