產(chǎn)品展示
機(jī)械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗(yàn)機(jī)
1 機(jī)械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗(yàn)機(jī)的制備
本發(fā)明涉及一種機(jī)械式拉壓多功能疲勞加載裝置及其方法,該機(jī)械式拉壓多功能疲勞加載裝置包括動(dòng)力源主軸、試件加載連接件、雙偏心輪機(jī)構(gòu)、拉片、彈性拉壓連桿機(jī)構(gòu),所述彈性拉壓連桿機(jī)構(gòu)包括壓力連桿、彈性元件、反力外殼、加載雙插耳;該方法為包括以下步驟:旋轉(zhuǎn)副偏心輪,按需求調(diào)節(jié)該副偏心輪的偏心軸位置后,將副偏心輪與主偏心輪鎖緊;啟動(dòng)動(dòng)力源,依次通過主偏心輪、副偏心輪、拉片、壓力連桿調(diào)節(jié)彈性元件的伸縮量;旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母,進(jìn)一步微調(diào)彈性元件的伸縮量,滿足試件加載需求。本發(fā)明能夠極大地降低由于結(jié)構(gòu)元件磨損、機(jī)械間隙引起的載荷誤差,實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)原件較高精度的重復(fù)疲勞加載。
混凝土梁腐蝕疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)分為動(dòng)力設(shè)備、計(jì)數(shù)設(shè)備、控制設(shè)備以及腐蝕箱等關(guān)鍵設(shè)備,能對尺寸較小的梁式試件進(jìn)行加載(圖1.1(1))。試制成功之后,又制作相同原理的另一套試驗(yàn)設(shè)備,能對大尺寸梁進(jìn)行加載(圖1.1(2))。
1.1 動(dòng)力設(shè)備
動(dòng)力設(shè)備由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和偏心輪三部分組成,電動(dòng)機(jī)采用上海力標(biāo)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為Y100L-6的三相異步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速為940r/min,減速機(jī)為常州史瑞克傳動(dòng)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為BLD13-71-1.5擺線針輪減速機(jī),偏心輪為定制的,實(shí)物見圖1.2。根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)的性能,可以算得理論頻率為940÷71÷60=0.22Hz,實(shí)際測量機(jī)器的轉(zhuǎn)速為每小時(shí)840~850轉(zhuǎn),所以實(shí)際頻率為0.23~0.24Hz,這種低頻率下有助于腐蝕作用的發(fā)揮,使腐蝕與疲勞的耦合作用更加明顯。
1.2 計(jì)數(shù)設(shè)備
計(jì)數(shù)設(shè)備由開關(guān)電源、繼電器、計(jì)數(shù)器和接近開關(guān)組成,各部分見圖1.3。在偏心輪上粘貼一塊鐵片或者鋁片(見圖1.2(c)),當(dāng)鐵片或者鋁片經(jīng)過接近開關(guān)時(shí),繼電器被觸發(fā),計(jì)數(shù)器數(shù)字增大一個(gè),如此來記錄偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù),即加載次數(shù)。
1.3 控制設(shè)備
控制設(shè)備包括加載螺栓、力傳感器以及峰值測力儀等組成,見圖1.4。峰值測力儀采用上海梅立克自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為GGD-331峰值測力儀,力傳感器為5t的拉壓力傳感器。旋轉(zhuǎn)加載螺栓對加載荷載進(jìn)行控制,加載的荷載經(jīng)拉壓力傳感器的感應(yīng),從峰值測力儀顯示力。峰值測力儀左側(cè)顯示的是每次循環(huán)加載中的荷載(小于10kN不顯示),右側(cè)圍動(dòng)態(tài)顯示實(shí)時(shí)加載力。
1.4 腐蝕箱
腐蝕箱為不銹鋼材料加工而成,其尺寸大小根據(jù)試驗(yàn)梁具體尺寸而定,要比試驗(yàn)梁的尺寸大一些。里面盛有試驗(yàn)用的腐蝕溶液,對小梁進(jìn)行腐蝕。
用軸承、連桿、插耳、螺栓等輔件將以上各個(gè)設(shè)備連成一個(gè)整體,組裝成圖2.4.1所示的自制的簡易腐蝕疲勞加載系統(tǒng)。
這套腐蝕疲勞試驗(yàn)加載系統(tǒng)構(gòu)造簡單,傳力明確,造價(jià)低,可以以低成本較好的完成小梁腐蝕疲勞試驗(yàn),并且其功率小,耗電量低,更加節(jié)約了試驗(yàn)成本。由于是初次設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的不夠周全,機(jī)器在使用過程中也出現(xiàn)了一些問題。
首先是設(shè)計(jì)荷載過小,導(dǎo)致某些零部件經(jīng)常出現(xiàn)損壞,比如連桿于固定桿連接處的螺栓,直徑只有10mm,在20kN循環(huán)荷載下,出現(xiàn)過幾次破壞;其次是設(shè)計(jì)不夠精細(xì),比如偏心輪的位置稍微偏了一點(diǎn),導(dǎo)致連桿與偏心輪連接的不夠緊密,此處的螺栓不僅受到剪力作用還有彎矩的作用,在彎剪共同作用下螺栓易出現(xiàn)破壞;再就是只能單點(diǎn)加載,且每次只能進(jìn)行一根梁的試驗(yàn),所以試驗(yàn)效率還有待提高;最后就是荷載不夠穩(wěn)定,需要經(jīng)常調(diào)節(jié)。
在總結(jié)該系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對其缺陷進(jìn)行改進(jìn),制作了類似原理的另一套試驗(yàn)設(shè)備,能對大尺寸梁進(jìn)行加載(圖1.1(2))。
1.5小結(jié)
自主設(shè)計(jì)了一大一小兩套腐蝕疲勞試驗(yàn)加載系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由四部分組成:動(dòng)力設(shè)備、計(jì)數(shù)設(shè)備、控制設(shè)備和腐蝕箱,用軸承、連桿、插耳、螺栓等輔件將以上各個(gè)設(shè)備連成一個(gè)整體,組裝成簡易腐蝕疲勞加載系統(tǒng)。在總結(jié)該系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對其缺陷進(jìn)行改進(jìn),制作了類似原理的另一套試驗(yàn)設(shè)備,能對大尺寸梁進(jìn)行加載。