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機械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗機

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產品展示機械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗機1機械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗機的制備本發明涉及一種機械式拉壓多功能疲勞加載裝置及其方法,該機械式拉壓多功能疲勞加載裝置包括動力源主軸、試件加載連接件、雙偏心輪機構、拉片、彈性拉壓連桿機構,所述彈性拉壓連桿機構包括壓力連桿、彈性元件、反力外殼、加載雙插耳

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機械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗機


1 機械式頂推多功能腐蝕疲勞試驗機的制備

本發明涉及一種機械式拉壓多功能疲勞加載裝置及其方法,該機械式拉壓多功能疲勞加載裝置包括動力源主軸、試件加載連接件、雙偏心輪機構、拉片、彈性拉壓連桿機構,所述彈性拉壓連桿機構包括壓力連桿、彈性元件、反力外殼、加載雙插耳;該方法為包括以下步驟:旋轉副偏心輪,按需求調節該副偏心輪的偏心軸位置后,將副偏心輪與主偏心輪鎖緊;啟動動力源,依次通過主偏心輪、副偏心輪、拉片、壓力連桿調節彈性元件的伸縮量;旋轉調節螺母,進一步微調彈性元件的伸縮量,滿足試件加載需求。本發明能夠極大地降低由于結構元件磨損、機械間隙引起的載荷誤差,實現對結構原件較高精度的重復疲勞加載。

混凝土梁腐蝕疲勞試驗系統分為動力設備、計數設備、控制設備以及腐蝕箱等關鍵設備,能對尺寸較小的梁式試件進行加載(圖1.11))。試制成功之后,又制作相同原理的另一套試驗設備,能對大尺寸梁進行加載(圖1.12))。


1.1 動力設備

動力設備由電動機、減速機和偏心輪三部分組成,電動機采用上海力標電機有限公司生產的型號為Y100L-6的三相異步電動機,轉速為940r/min,減速機為常州史瑞克傳動機械有限公司生產的型號為BLD13-71-1.5擺線針輪減速機,偏心輪為定制的,實物見圖1.2。根據電動機和減速機的性能,可以算得理論頻率為940÷71÷60=0.22Hz,實際測量機器的轉速為每小時840~850轉,所以實際頻率為0.23~0.24Hz,這種低頻率下有助于腐蝕作用的發揮,使腐蝕與疲勞的耦合作用更加明顯。


1.2 計數設備

計數設備由開關電源、繼電器、計數器和接近開關組成,各部分見圖1.3。在偏心輪上粘貼一塊鐵片或者鋁片(見圖1.2c)),當鐵片或者鋁片經過接近開關時,繼電器被觸發,計數器數字增大一個,如此來記錄偏心輪轉動的圈數,即加載次數。


1.3 控制設備

控制設備包括加載螺栓、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化儀表有限公司生產的型號為GGD-331峰值測力儀,力傳感器為5t的拉壓力傳感器。旋轉加載螺栓對加載荷載進行控制,加載的荷載經拉壓力傳感器的感應,從峰值測力儀顯示力。峰值測力儀左側顯示的是每次循環加載中的荷載(小于10kN不顯示),右側圍動態顯示實時加載力。



1.4 腐蝕箱

腐蝕箱為不銹鋼材料加工而成,其尺寸大小根據試驗梁具體尺寸而定,要比試驗梁的尺寸大一些。里面盛有試驗用的腐蝕溶液,對小梁進行腐蝕。


用軸承、連桿、插耳、螺栓等輔件將以上各個設備連成一個整體,組裝成圖2.4.1所示的自制的簡易腐蝕疲勞加載系統。

這套腐蝕疲勞試驗加載系統構造簡單,傳力明確,造價低,可以以低成本較好的完成小梁腐蝕疲勞試驗,并且其功率小,耗電量低,更加節約了試驗成本。由于是初次設計,設計的不夠周全,機器在使用過程中也出現了一些問題。

首先是設計荷載過小,導致某些零部件經常出現損壞,比如連桿于固定桿連接處的螺栓,直徑只有10mm,在20kN循環荷載下,出現過幾次破壞;其次是設計不夠精細,比如偏心輪的位置稍微偏了一點,導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破壞;再就是只能單點加載,且每次只能進行一根梁的試驗,所以試驗效率還有待提高;最后就是荷載不夠穩定,需要經常調節。

在總結該系統經驗的基礎上對其缺陷進行改進,制作了類似原理的另一套試驗設備,能對大尺寸梁進行加載(圖1.12))。

1.5小結

自主設計了一大一小兩套腐蝕疲勞試驗加載系統。該系統主要由四部分組成:動力設備、計數設備、控制設備和腐蝕箱,用軸承、連桿、插耳、螺栓等輔件將以上各個設備連成一個整體,組裝成簡易腐蝕疲勞加載系統。在總結該系統經驗的基礎上對其缺陷進行改進,制作了類似原理的另一套試驗設備,能對大尺寸梁進行加載。




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