[其他]擴大試驗機試驗噸位的增力裝置

無效

• 申請號: 86204822
• 申請日: 1986-07-12
• 公開（公告）號: CN86204822U
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 徐安定;鐘毅芳;陳繼平;彭文生
• 申請（專利權）人: 華中工學院
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/00
• 代理公司: 華中工學院專利事務所
• 代理人: 駱如碧

本實用新型屬材料試驗裝置

長期以來在疲勞實驗中大噸位試驗需用大噸位試驗機已成慣例，而我國目前生產的高頻拉、壓疲勞試驗機最大噸位只有10噸，不適宜對大噸位試件進行疲勞試驗，但進口大噸位的高頻拉、壓疲勞試驗機需要大量的外匯，例如美國生產的“MTS????880型50噸位的就需28萬美元，并且引進零配件困難。然而隨著國內市場對產品質量要求的提高，又必須對產品進行一系列的產品抽樣試驗。因此除了研制國產的大噸位高頻疲勞試驗機外，擴大現有小噸位試驗機的試驗噸位將是十分有意義的。而目前國內、外尚未見到這方面的研究文獻。

本實用新型是針對生產發展的需要提出來的，其目的就是為了擴大現有比較多的小噸位試驗機的試驗范圍，即在原試驗機上增加一個增力裝置后能進行大噸位的試驗。

當物體系統中某一個零件受到外力作用時，必然會導致整個系統中各零件之間相互作用的變化，為了使其中某個零件（試件）所受到的載荷等于常數或在一定的范圍內波動，同時充分發揮試驗機的作用，就必須通過物體系統內部的幾何約束尺寸的可調性來實現，對于這種可調性稱之為內封閉力系的彈性化。

由圖1可知，傳統的設計方法是把試驗夾具、試件和整個試驗機看成一個封閉力系來考慮，試驗機所受到的載荷就等于試件所受到的載荷F＝S′±Fa′，由圖2可知新的設計方法則把試驗夾具和試件組成一個獨立的封閉力系。當試件變到等值力F時，由于Q_P′是系統內部各零件之間的相互作用力，并未施加到試驗機上，所以試驗機所受到的載荷僅僅是動載荷±Fa，在此，假設試件的試驗條件為軸向靜載荷S′＝20噸，軸向動載荷Fa′＝S′×10％＝20噸，并且假定試件剛度Ca與墊套剛度Cb的比值為2：1，利用內封閉力系的理論，首先給試件產生一個20噸的預緊力Q_P，然后通過試驗機加上±3噸的動載荷Fa，即可滿足試件的試驗條件，從而將試驗機的試驗噸位擴大一倍多。如果軸向靜載荷S′繼續增大，則同理可進行更大噸位的試驗。

本實用新型的優點是很顯著的，經濟效果也很好，具體表現在：（1）能確保原試驗機的各項性能指標及使用壽命。（2）能達到“以小改大一機多用”的目的。（3）噸位顯示系統明顯高于國產“天水紅山牌PLC－10型”拉、壓疲勞試驗機。（4）以“天水紅山牌PLC－10型為例，每臺改裝費僅為在大噸位試驗機上進行1、2次的試驗費用，而進口一臺大噸位的試驗機約30萬美元，可節約大量外匯。本實用新型可以擴大原試驗機的試驗噸位，而且可以做拉、扭聯合試驗。

本實用新型結構如圖3所示，上鎖緊螺帽〔1〕和下鎖緊螺帽〔12〕均為主機（原試驗機）上的零件。聯接螺套〔2〕和聯接螺栓〔11〕均為主機和增力裝置的聯接件。彈簧元件〔3〕主要為降低增力裝置的剛度。聯接螺母〔4〕通過螺紋副聯接傳感器〔6〕。墊圈〔7〕的長度取決于試件的長度。零件〔8〕為作疲勞試驗的試件，加載支架〔9〕是多螺紋副零件，下螺紋副聯接聯接螺栓〔11〕，上內螺紋副聯接傳感器〔6〕，上外螺紋副聯接加載齒輪〔10〕。加載齒輪〔10〕通過螺紋副置于加載支架〔9〕之上。變位小齒輪〔13〕與加載齒輪〔10〕組成兩對齒輪副。另件〔5〕為套筒，上與彈簧元件〔3〕嵌接，下與加載齒輪〔10〕嵌接。另件〔14〕為試件螺帽。

本實用新型屬于材料試驗設備，該裝置主要由加載系統和測力系統二部分組成，測力系統是通過拉壓傳感器〔6〕和數字顯示儀〔15〕組成。

本實用新型為“武漢市汽車標準件廠”引進美國康明斯公司汽車發動機高強度汽缸、連桿螺栓進行了超噸位疲勞試驗，試驗條件和結果如下：

試驗主機：甘肅天水紅山材料試驗機廠生產的“天水紅山牌PLC

－10型”10噸試驗機。出廠編號為P－78005。

試驗主要儀器：上海華東電子儀器廠生產的YJD－1型電阻應

變儀，出廠編號為82－7－301

試驗平均載荷：Fm＝12600Kg

試驗交變載荷：Fa＝1260Kg

循環次數：1.2×10⁵

試驗頻率：163HZ

該試驗結果已得到美國康明斯公司認可。