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专利号: 2018116070591
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置,包括机架(3)、机架(3)上安装有下夹具(13)、下夹具(13)的正上方设有上夹具(10),上夹具(10)用于夹持试样(11)的上端,下夹具(10)用于夹持试样(11)的下端;其特征在于:所述的机架(3)的底板(3a)固定于伺服电机(2a)驱动的回转平台(2)上,底板(3a)上方的扭转伺服电机(4)依次通过行星齿轮减速器(16)、后同步轮(18)、同步带(17)、前同步轮(19)与下夹具座(20)的底部相连;所述的下夹具座(20)通过轴承固定于机架(3)的上板(3b)上;下夹具座(20)的上部固定连接有下夹具(13),且下夹具(13)的轴心位于回转平台(2)的回转轴上;上板(3b)上还安装有光学角位移传感器(6),且光学角位移传感器(6)的感应头对准下夹具(13);所述的轴承的内圈安装有扭矩传感器;

所述的机架(3)上板(3b)的左侧、右侧分别对称固定有铰座(7);竖直的微动加载杆(14)的上部与铰座(7)铰接,上端内侧通过力传感器(8)与加载头(9)相连;下端与横向的电动缸(15)的端部相连;

所述的机架(3)的上板(3b)的周缘与有机玻璃筒(22)下部的周缘连接,有机玻璃筒(22)的钢顶盖内壁螺纹连接上夹具(10);所述的机架(3)的左侧设置有同步辐射光源的发射器(25),机架(3)的右侧设置有同步辐射光源的接收器(24),且发射器(25)、接收器(24)与试样(11)处于同一条直线上;光学角位移传感器(6)、扭矩传感器、伺服电机(2a)、扭转伺服电机(4)和电动缸(15)均与控制及处理装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置,其特征在于,所述的轴承为交叉滚子轴承。

3.一种使用权利要求1所述的基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置,进行扭转微动疲劳试验的方法,其步骤是:

a、将有机玻璃筒(22)从上板(3b)上取下,并将上夹具(10)从有机玻璃筒(22)的钢顶盖上取下;再将试样(11)的下端夹持于下夹具(13),同时将试样(11)的上端夹持于上夹具(10);然后将有机玻璃筒(22)连接于上板(3b)上,再将上夹具(10)螺纹连接于有机玻璃筒(22)的钢顶盖的底部,完成试样(11)的安装;

b、控制及处理装置控制电动缸(15)伸长,左、右侧的微动加载杆(14)同时沿铰座(7)旋转,其上端向内移动,通过压力传感器(8)、加载头(9)向内夹紧试样(11),并向试样(11)施加设定的载荷;模拟微动产生的环境;同时由压力传感器(8)实时读取试样(11)承受的载荷,并传送给控制及处理装置;

c、控制及处理装置控制扭转伺服电机(4),使其按设定的频率往复转动,并依次通过行星齿轮减速器(16)、后同步轮(18)、同步带(17)、前同步轮(19)、下夹具座(20)及下夹具(13)驱动试样(11)作往复扭转运动;轴承内圈上的扭矩传感器实时检测试样(11)承受的扭矩,光学角位移传感器(6)实时检测试样(11)的扭转角度,并反馈给控制及处理装置,实现扭矩的闭环控制;当扭转转动达到设定的循环次数时,控制及处理装置控制扭转伺服电机(4)停止转动;

d、控制及处理装置控制伺服电机(2a),使回转平台(2)带动机架(3)及机架(3)上的试样(11)按设定的速度做360度的转动;同时,同步辐射光源的光发射器发出的同步辐射光穿透有机玻璃筒(22),再穿透360度转动的试样(11)后,由同步辐射光源的光接收器接收,完成对试样(11)的原位实时三维立体成像;

e、重复c、d步的操作,直至完成试验设定的总扭转次数,结束试验。