一種傳動轉(zhuǎn)臂疲勞試驗機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁結(jié)構(gòu)疲勞試驗領(lǐng)域，具體涉及一種傳動轉(zhuǎn)臂式疲勞試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車流交通量日益增大，促使我國在大江大河上建造更多的大跨徑橋梁，而大跨徑橋梁主梁多為鋼結(jié)構(gòu)，在車輛荷載的頻繁作用下，鋼材的疲勞研究問題日益凸顯重要。
[0003]目前，大型的金屬材料疲勞試驗大都是通過美國MTS(全稱是力學(xué)測試與模擬)液壓伺服式疲勞試驗機完成，MTS基本工作原理是依據(jù)實驗不同要求提供相應(yīng)要求拉壓荷載作用于試件上，MTS系統(tǒng)精度高，應(yīng)用范圍廣，然而MTS系統(tǒng)造價高，使用費用亦很高昂，一般的科研院所難以接受。
[0004]鋼材的疲勞問題是目前研究的熱點問題，為了解決疲勞科研試驗的可行性和易行性，因而需要一種造價低廉，功能集全，精度符合要求的疲勞實驗機。
[0005]目前，現(xiàn)有的多種機械式疲勞試驗機大都有以下缺陷:
[0006]1.疲勞實驗機大都通過偏心體的周期性旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力，給試件提供作用荷載，偏心體的質(zhì)量受限于空間的限值而較小，因而試驗機產(chǎn)生的荷載范圍很小，實驗適用范圍小。
[0007]2.通過偏心體的周期性旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力方向不斷變化，將其直接加載在試件上，導(dǎo)致作用力的大小方向不斷變化，荷載峰值才是疲勞試驗機設(shè)定的參數(shù)，從而影響疲勞加載幅的準(zhǔn)確度。
[0008]3.實際車輛荷載隨機性大，而常規(guī)疲勞試驗機只能提供周期性常幅加載，與實際情況不相符合，從而影響疲勞實驗的精度。
[0009]4.常規(guī)疲勞試驗機控制系統(tǒng)只能在設(shè)定加載循環(huán)次數(shù)時關(guān)停機器，不能實時監(jiān)測疲勞裂紋，根據(jù)裂紋產(chǎn)生狀況，交互式關(guān)停機器，形式簡單，功能單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種傳動轉(zhuǎn)臂疲勞試驗機。
[0011]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種傳動轉(zhuǎn)臂疲勞試驗機，包括支撐架、金屬導(dǎo)向架、萬向傳動盤和聲發(fā)射探頭；所述支撐架上水平放置有金屬導(dǎo)向架，金屬導(dǎo)向架上的底部安裝有轉(zhuǎn)盤，金屬導(dǎo)向架上的頂部設(shè)有萬向傳動盤，金屬導(dǎo)向架上還通過連接塊還安裝有驅(qū)動桿和連接桿，驅(qū)動桿的另一端連接于轉(zhuǎn)盤，連接桿的另一端向上延伸并依次連接有傳動桿和作動臂，作動臂通過連接板與試件連接，試件固定于支撐架的頂端；所述支撐架上還安裝有控制及顯示系統(tǒng)，連接板上配有聲發(fā)射探頭，轉(zhuǎn)盤由驅(qū)動機驅(qū)動。
[0012]進(jìn)一步的，所述支撐架呈L型包括第一支架和第二支架，第一支架水平安裝與地基且第二支架垂直連接于第一支架，所述試件通過錨具固定于第二支架的頂端，所述控制及顯示系統(tǒng)安裝于第一支架。
[0013]為提供良好的抗彎性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，所述第一支架和第二支架呈工字型。
[0014]進(jìn)一步的，所述金屬導(dǎo)向架與萬向傳動盤之間通過齒輪咬接，萬向?qū)虮P上開設(shè)有導(dǎo)向槽，作動臂置于導(dǎo)向槽中并與連接板通過鉸接形式連接，可根據(jù)實驗不同要求調(diào)整萬向傳動盤的轉(zhuǎn)向進(jìn)而來調(diào)整作動臂的作用方向，同時導(dǎo)向槽確保作用力方向始終與作動臂方向平行。
[0015]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動桿與轉(zhuǎn)盤以及連接桿均通過鉸接方式連接，通過調(diào)整驅(qū)動桿與轉(zhuǎn)盤連接點的轉(zhuǎn)動半徑進(jìn)而調(diào)整作動臂的振動幅度。
[0016]進(jìn)一步的，聲發(fā)射探頭安裝于試件焊縫的兩側(cè)，實時監(jiān)測疲勞裂紋的產(chǎn)生及發(fā)展?fàn)顩r，然后傳輸至控制及顯示系統(tǒng)，控制及顯示系統(tǒng)上還實時顯示作動臂振動頻率和振動幅度狀況。
[0017]進(jìn)一步的，所述金屬導(dǎo)向架上還設(shè)有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊用以穩(wěn)定連接桿8在運行過程中的行程路徑，減小偏差，提尚精度。
[0018]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019](I)本發(fā)明將易得的大功率動力裝置應(yīng)用到疲勞試驗中，可以獲得高頻、高峰值動力荷載，相對于普通機械式疲勞試驗機，擴(kuò)大了疲勞實驗范圍，提高了疲勞試驗的可行性，降低了疲勞實驗的運行費用。
[0020](2)本發(fā)明中的萬向傳動盤能夠?qū)崿F(xiàn)荷載的多方向傳遞，可以滿足不同的實驗要求，提尚試驗機的適用范圍。
[0021](3)本發(fā)明中的精密的機械系統(tǒng)和電子控制顯示系統(tǒng)，可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的拉壓荷載譜輸出，提高了疲勞試驗的可靠度，在滿足疲勞試驗精度的前提下，能夠部分代替MTS系統(tǒng)。
[0022](4)本發(fā)明裝置設(shè)置了聲發(fā)射監(jiān)測裝置，配合電子控制顯示系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測、顯示輸出疲勞裂紋的產(chǎn)生及擴(kuò)展?fàn)顩r，根據(jù)不同實驗需要，即時控制實驗進(jìn)程。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1中B-B方向的側(cè)視圖；
[0025]圖3為本發(fā)明中連接板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明中連接板的俯視圖；
[0027]圖5為圖1中A-A方向的剖視圖；
[0028]圖6為本發(fā)明中轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明中萬向傳動盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8為本發(fā)明中萬向傳動盤的側(cè)面圖；
[0031]圖9為圖2中C-C方向的截面剖視圖；
[0032]圖10為圖2中D-D方向的截面剖視圖；
[0033]圖11為本發(fā)明中聲發(fā)射探頭布置示意圖。
[0034]其中，I區(qū)域是指第一支架與第二支架的螺栓鉚接區(qū)區(qū)域是指第一支架與驅(qū)動機的螺栓鉚接區(qū)；ΙΠ是指第一支架與控制及顯示系統(tǒng)的螺栓鉚接區(qū)；IV區(qū)域是指第一支架與地基的螺栓鉚接區(qū)。
【具體實施方式】
[0035]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實施例。
[0036]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種傳動轉(zhuǎn)臂疲勞試驗機，包括支撐架、金屬導(dǎo)向架3、萬向傳動盤11和聲發(fā)射探頭18 ;支撐架上水平放置有金屬導(dǎo)向架3，金屬導(dǎo)向架3上的底部安裝有轉(zhuǎn)盤4，金屬導(dǎo)向架3上的頂部設(shè)有萬向傳動盤11，金屬導(dǎo)向架3上還通過連接塊6還安裝有驅(qū)動桿5和連接桿8，驅(qū)動桿5的另一端連接于轉(zhuǎn)盤4，連接桿8的另一端向上延伸并依次連接有傳動桿9和作動臂10，作動臂10通過連接板12與試件14連接，試件14固定于支撐架的頂端；支撐架上還安裝有控制及顯示系統(tǒng)17，連接板12上配有聲發(fā)射探頭18，轉(zhuǎn)盤4由驅(qū)動機驅(qū)動。
[0037]如圖5所示，支撐架呈L型包括第一支架2和第二支架16，第一支架2水平安裝于地基I且第二支架16垂直連接于第一支架2，試件14通過錨具15固定于第二支架16的頂端，控制及顯示系統(tǒng)