详情

原文传递一种基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置及试验方法

专利名称：	一种基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置及试验方法
摘要：	一种基于同步辐射的扭转微动疲劳试验装置及试验方法，其装置主要包括：机架的底板固定于回转平台上，底板上方的扭转伺服电机与下夹具座的底部相连；下夹具座通过轴承固定于机架的上板上；且其上部固定有下夹具；轴承的内圈安装有扭矩传感器；微动加载杆的上部与铰座铰接，上端内侧通过力传感器与加载头相连；下端与电动缸的端部相连；上板的周缘与有机玻璃筒下部的周缘连接，有机玻璃筒的钢顶盖连接上夹具；机架的左侧、右侧分别设有同步辐射光源的发射器和接收器。该装置能观察、记录、分析得出扭转微动件的载荷、扭矩、角度等宏观力学参数与裂纹等微观组织的变化、演变规律，从而为零部件的抗扭转疲劳设计提供更加全面、可靠的依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南交通大学
发明人：	彭金方;朱旻昊;贺继樊;刘曦洋;高恒;蔡振兵;刘建华;王博通;杨鹏飞
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201811607059.1
公开号：	CN109668797A
代理机构：	成都博通专利事务所
代理人：	陈树明;刘琼
分类号：	G01N3/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610031 四川省成都市二环路北一段111号
主权项：	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。
所属类别：	发明专利