本實用新型屬于彈簧疲勞試驗技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種彈簧疲勞試驗設(shè)備。
背景技術(shù):
彈簧疲勞試驗機是由電機、減速機連接凸輪帶動連桿做往復(fù)運動,實現(xiàn)對彈簧的壓縮運動,主要應(yīng)用于各種螺旋彈簧低頻率的疲勞性能試驗;通常情況下,連桿與彈簧的一端直接或間接相連,彈簧另一端頂在其它附屬零部件上,使連桿的運動帶動彈簧的振動。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,凸輪的加工比較復(fù)雜,精度難以控制,且制作凸輪的材料的耐磨性和強度要求均較高。因此,在彈簧疲勞試驗機上采用凸輪帶動連桿做往復(fù)運動,其制作成本和難度均相對較高,且現(xiàn)有試驗機的往復(fù)運動機構(gòu)穩(wěn)定性較差,而彈簧的疲勞試驗機由于是專用于彈簧疲勞強度性能的測試,其往復(fù)運動機構(gòu)的使用頻率較高,在長期的疲勞測試中,更加容易損壞失效。在使用中,由于連桿要帶動彈簧振動,需要根據(jù)不同的彈簧類型調(diào)節(jié)試驗的彈簧的振幅,就進(jìn)一步需要調(diào)整連桿的位置高度,即在試驗時,位于彈簧頂端的擋板逐步下移至預(yù)設(shè)位置處,與上述連桿或者連桿相連的附屬零部件間隔在一定距離范圍內(nèi),從而將彈簧的振幅限制某一合適值內(nèi)。彈簧除了試驗振幅不同之外,待試驗的彈簧不同規(guī)格其長度也不相同,所以,這就要求振幅調(diào)節(jié)時還要能滿足不同長度彈簧的安裝。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題,提供一種彈簧疲勞試驗機,該試驗機能夠?qū)崿F(xiàn)對彈簧的試驗振幅的快速調(diào)節(jié),適用于較大長度范圍內(nèi)的彈簧的安裝試驗。
本實用新型的技術(shù)方案如下:
一種彈簧疲勞試驗機,包括用于檢測彈簧彈力的傳感器,還包括調(diào)節(jié)彈簧試驗振幅的振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和調(diào)節(jié)彈簧安裝長度的長度調(diào)節(jié)機構(gòu);
所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)包括兩個左右對稱設(shè)置的曲柄搖桿機構(gòu);所述曲柄搖桿機構(gòu)包括曲柄和搖桿,所述曲柄上設(shè)有滑槽,該滑槽內(nèi)設(shè)有可在滑槽內(nèi)自由滑動的滑塊和在滑槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的絲杠,所述滑塊套在絲杠上組成螺紋副,所述滑塊與搖桿的一端鉸接,兩個搖桿的另一端通過連桿鉸接相連;每根絲杠的底端分別可拆卸地連有一根豎直設(shè)置的連接軸,每根連接軸底端分別設(shè)有一個從動錐齒輪,所述從動錐齒輪分別與水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸的兩端的主動錐齒輪相嚙合,在所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有蝸輪,所述蝸輪與手輪的蝸桿軸上的蝸桿部分相嚙合;
所述長度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括若干豎直排列的軸,所述軸的底端固定于所述連桿上,頂端
伸入滑動架底部的擋板的穿孔,所述擋板水平設(shè)置,待試驗的彈簧套在位于連桿和擋板之間的所述軸上,所述傳感器安裝于擋板上并與彈簧相連來檢測彈簧彈力;當(dāng)所述連桿運動時,所述軸在擋板的穿孔內(nèi)自由移動從而壓縮或釋放待試驗彈簧。
進(jìn)一步地,所述絲杠的底端通過固定于連接軸頂端的夾套與連接軸可拆連接,所述夾套由設(shè)有貫通缺口的圓柱套和與其缺口端相連的兩片板狀的夾耳構(gòu)成,兩夾耳通過螺栓連接而將伸入夾套內(nèi)的絲杠底端部分夾緊固定。
進(jìn)一步地,所述滑動架背部的左右兩側(cè)分別設(shè)有條形滑塊,所述條形滑塊可沿左右對稱設(shè)置的兩條滑軌滑動,兩條形滑塊通過水平設(shè)置的橫梁連接,在橫梁上設(shè)有與螺桿相配合的螺紋孔,所述螺桿豎直設(shè)置且其頂部與電機的輸出軸相連。
本實用新型的有益效果:本實用新型通過調(diào)節(jié)彈簧試驗振幅的振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和調(diào)節(jié)彈簧安裝長度的長度調(diào)節(jié)機構(gòu)來使彈簧做疲勞試驗時循環(huán)運動。其中,振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)采用成對設(shè)置的兩個曲柄搖桿機構(gòu)來代替現(xiàn)有的凸輪帶動連桿的運動模式,不僅使結(jié)構(gòu)功能的實現(xiàn)上更加簡單,而且兩個曲柄搖桿機構(gòu)對稱設(shè)置可有效地提高其穩(wěn)定可靠性,機構(gòu)受力更為均勻。另一方面,設(shè)置了由絲杠滑塊間的螺紋副、蝸輪蝸桿副和圓錐齒輪副所構(gòu)成的傳動機構(gòu),來對曲柄搖桿機構(gòu)的高度位置進(jìn)行升降調(diào)節(jié),以實現(xiàn)連桿的高度位置調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)彈簧疲勞試驗的振幅。而長度調(diào)節(jié)機構(gòu)則可以通過滑動架的滑動來實現(xiàn)擋板的位置高度調(diào)節(jié),進(jìn)而對彈簧頂端所能達(dá)到的高度進(jìn)行了限制,并可適應(yīng)不同長度規(guī)格的彈簧的安裝,提高試驗機的應(yīng)用范圍。上述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和長度調(diào)節(jié)機構(gòu)有機地結(jié)合在一起,二者相輔相成,在安裝時更好地適應(yīng)彈簧長度,提高彈簧安裝穩(wěn)定性及靈活性的基礎(chǔ)上,對彈簧進(jìn)行精確的振幅調(diào)節(jié),保證其運動時的穩(wěn)定性,可使彈簧疲勞試驗高效而可靠地進(jìn)行。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)省去一個曲柄搖桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)的絲杠通過夾套連接固定的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為夾套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為長度調(diào)節(jié)機構(gòu)的主視圖。
圖7為長度調(diào)節(jié)機構(gòu)的左視圖。
圖8為傳感器的一種安裝示意圖。
圖9為設(shè)有外殼的一種本實用新型立體圖。
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
如圖1所示,一種彈簧疲勞試驗機,包括用于檢測彈簧彈力的傳感器21,還包括調(diào)節(jié)彈簧試驗振幅的振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)a和調(diào)節(jié)彈簧安裝長度的長度調(diào)節(jié)機構(gòu)b。與現(xiàn)有彈簧疲勞試驗機上凸輪帶動連桿做往復(fù)運動不同,本實用新型采用的是曲柄搖桿機構(gòu)來帶動連桿做往復(fù)擺動,即如圖2、3所示,所述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)a包括兩個左右對稱設(shè)置的曲柄搖桿機構(gòu),所述曲柄搖桿機構(gòu)包括電機驅(qū)動的曲柄14和搖桿11,所述曲柄14上設(shè)有滑槽,該滑槽為在曲柄14表面開設(shè)的一條凹槽,凹槽結(jié)構(gòu)可做成機床導(dǎo)軌中常見的燕尾槽或者T型槽等形式。在該滑槽內(nèi)設(shè)有可在滑槽內(nèi)自由滑動的滑塊10,絲杠9沿滑槽方向設(shè)置在滑槽中,使絲杠9可在滑槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。上述滑塊10套在絲杠9上組成螺紋副,使滑塊10在絲杠9上作為類似螺母的一個零件沿絲杠9豎直來回移動,從而實現(xiàn)搖桿11的升降。上述滑塊10與搖桿11的一端通過深溝球軸承鉸接,兩個搖桿11的另一端通過連桿13鉸接相連,從而帶動連桿13座往復(fù)擺動并可調(diào)節(jié)連桿13的高度位置。
每根絲杠9的底端分別可拆卸地連有一根豎直設(shè)置的連接軸7,其具體可拆卸連接方式可以采用現(xiàn)有的聯(lián)軸器進(jìn)行連接,在每根連接軸7的底端分別設(shè)有一個從動錐齒輪,每個從動錐齒輪分別與位于水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸2的兩端,組成圓錐齒輪副6,在所述轉(zhuǎn)軸2上還設(shè)有蝸輪3,所述蝸輪3與手輪5的蝸桿軸4上的蝸桿部分相嚙合。上述圓錐齒輪副6位于一個長方體的傳動箱1內(nèi),轉(zhuǎn)軸2與其蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)皆設(shè)于一個較長的長方體殼體中。
如圖1所示,本實用新型的長度調(diào)節(jié)機構(gòu)b包括若干豎直排列的軸15,所述軸15的底端固定于所述連桿13上,即軸15的底端伸入連桿13并固定,其頂端伸入滑動架17底部的擋板1701的穿孔,所述擋板1701水平設(shè)置,待試驗的彈簧16套在位于連桿13和擋板1701之間的所述軸15上,相當(dāng)于待試驗的彈簧16被擋板1701和連桿13夾住或限制住,所述傳感器21再通過與擋板1701連接來檢測彈簧16的彈力情況,當(dāng)所述連桿13運動時,所述軸15在擋板1701的穿孔內(nèi)自由移動從而壓縮或釋放待試驗彈簧16。
為檢測彈簧16的彈力,如圖1所示(并未畫出虛線所示的傳感器21的詳細(xì)位置結(jié)構(gòu)),傳感器21可直接設(shè)置在擋板1701的上,并伸入擋板1701的穿孔后與擋板1701下表面平齊,從而可與彈簧16直接接觸,用于檢測彈力。當(dāng)然也可如圖8所示,在擋板1701的底面緊貼一塊可與彈簧16接觸的接觸板24,接觸板24通過傳感器21的螺紋段將接觸板24與傳感器21固定連接在擋板1701上,當(dāng)然,此處選擇的傳感器21應(yīng)該是常見的棒狀帶螺紋的傳感器。此外,還可選擇板狀的傳感器,該傳感器做適應(yīng)性結(jié)構(gòu)改進(jìn)后(加工出擋板1701的穿孔)可直接替代擋板1701,用作直接檢測彈簧16的彈力;由于傳感器技術(shù)已經(jīng)非常成熟,因此,本實用新型對于傳感器的型號選擇和相應(yīng)的安裝結(jié)構(gòu)不做具體描述和限制,基于上述振幅調(diào)節(jié)機構(gòu)和長度安裝機構(gòu),現(xiàn)有的各種力學(xué)傳感器,凡是可以應(yīng)用的都應(yīng)作為備選傳感器使用,而對于彈簧彈力的檢測,只要滿足傳感器可與被測彈簧有直接或間接連接關(guān)系、能夠充分傳力,即可達(dá)到檢測目的。
工作原理:首先,調(diào)節(jié)長度調(diào)節(jié)機構(gòu)b,將擋板1701調(diào)至合適高度位置,至于滑動架17的滑動,現(xiàn)有導(dǎo)軌技術(shù)中有多種方式可實現(xiàn),如采用滾珠絲杠帶動,或者機床領(lǐng)域中的各種導(dǎo)軌移動技術(shù)均可。當(dāng)擋板1701調(diào)至合適高度位置后,轉(zhuǎn)動手輪5,使轉(zhuǎn)軸2兩端的圓錐齒輪副6運動,帶動絲杠9轉(zhuǎn)動,從而使滑塊10上/下移動,將連桿13位置升降,從而調(diào)節(jié)連桿13和擋板1701之間的豎直間距,便可調(diào)節(jié)好彈簧的試驗振幅。最后啟動曲柄搖桿機構(gòu)的驅(qū)動電機,開始工作,檢測彈簧在試驗中的彈力情況。
進(jìn)一步地,如圖4和5所示,所述絲杠9的底端通過固定于連接軸7頂端的夾套8與連接軸7可拆連接,所述夾套8由設(shè)有貫通缺口的圓柱套801和與其缺口端相連的兩片板狀的夾耳構(gòu)成,兩夾耳通過螺栓802連接而將夾套8內(nèi)的連接軸7夾緊固定;采用夾套8可拆連接,其結(jié)構(gòu)簡單,利用夾套8的張緊力可以迅速將伸入夾套8內(nèi)的絲杠底端部分901夾緊,裝拆方便,同時夾套10緊緊地套在絲杠9上時還可提高其連接的同軸度。
進(jìn)一步地,如圖6—7所示,所述滑動架17背部的左右兩側(cè)分別設(shè)有條形滑塊1702,所述條形滑塊1702可沿左右對稱設(shè)置的兩條滑軌19滑動,兩條形滑塊1702通過水平設(shè)置的橫梁(圖中未畫出,該橫梁即與兩條形滑軌19相垂直并將兩側(cè)的條形滑塊1702連接起來)連接,在橫梁上設(shè)有與螺桿20相配合的螺紋孔,所述螺桿20豎直設(shè)置且其頂部與電機的輸出軸相連,從而構(gòu)成一個螺紋副,使電機在轉(zhuǎn)動時,橫梁在螺桿20上移動,從而帶動擋板1702上下移動。這種結(jié)構(gòu)簡單緊湊,且根據(jù)調(diào)節(jié)精度可以選擇相應(yīng)的螺距,精度更好把握。本實用新型還可在外部設(shè)置如圖9所示的外殼22,并在外殼22上設(shè)置相應(yīng)的控制面板,用于控制與PLC相連的各個傳感器、執(zhí)行元件或者電機,該自動化控制為本實用新型優(yōu)選改進(jìn)方案,相應(yīng)的自動化控制技術(shù)為現(xiàn)有自動控制領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù),本實用新型不做限制,故此處不做贅述。
上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效,而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下,對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。