专利名称：疲劳拉伸试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风カ发电机组材料的疲劳测试设备，具体地说是ー种疲劳拉伸试验机。
背景技术：
风カ发电是现今最热门的新能源之一，受到国家政策的大力扶助，发展态势十分良好。然而，风カ机运行时各种故障层出不穷，严重制约了风电的发展。作为风カ机核心部件之一的叶片，其使用寿命要求很高，按20年进行设计，叶片每旋转I周，叶片振动I次，其疲劳周期达到108，即超高周期频率。叶片为复合材料制品，材料性能的优劣至关重要，而材料测试又是评估其性能的关键和必要过程。但目前疲劳测试一般只测到107，即使用寿命仅 为I. 67年。以IO7频次来进行材料的测试并获得设计数据，并不能满足叶片的实际使用要求，这为风力机实际运行埋伏了安全隐患，因此叶片故障发生率高，叶片损坏、折断等事故也不乏见。目前，市场上测试材料性能的设备主要是万能试验机，其主要由测试系统、驱动系统、控制系统以及电脑组成，驱动系统提供动力，控制系统提供数据的稳定输出，测试系统将测试的数据传递给电脑处理，最終达到测试的目的。其中，较多的为电子万能试验机和液压万能试验机，可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能测试，功能的集成程度较高，设备造价昂贵。由于疲劳性能测试需要长时间不间断地占用测试设备，因此，疲劳性能测试花费巨大，现有的测试设备不适合大規模测试材料IO8超高周疲劳性能。
发明内容本实用新型针对上述问题，提供ー种结构简单、成本低的疲劳拉伸试验机。按照本实用新型的技术方案ー种疲劳拉伸试验机，包括框架，所述框架的上部固定有上夹头，所述上夹头的下方设置有下夹头，所述下夹头的下端固定有弾性元件，所述弹性元件的下端固定有导杆，所述导杆滑动配合在导套内，所述导套固定在所述框架上，所述导杆的下端与往复驱动机构相连。所述往复驱动机构包括设置在所述导杆下方的竖向安装的转轮，所述转轮上同轴安装有皮带轮，所述导杆的下端铰接有连接杆，所述连接杆的另一端铰接在所述转轮上。所述往复驱动机构包括设置在所述导杆下方的竖向安装的转轮，所述转轮上同轴安装有皮带轮，所述转轮的表面上开有滑动槽，所述导杆的下端通过销轴滑动配合在所述滑动槽内。所述转轮及所述皮带轮安装在主轴上，所述主轴支撑在两个轴承座上。所述两个轴承座之间的主轴上套有套筒。所述上夹头及所述下夹头内设置有夹头块。所述弹性元件采用弹簧。所述导套有两个，每个所述导套通过导套固定杆固定在所述框架的中部。[0013]所述框架由上横梁、立柱及下横梁构成。所述下横梁的ー侧固定有两根支腿，所述两根支腿上固定有轴承座支撑。本实用新型的技术效果在于本实用新型通过往复驱动机构驱动导杆上下滑动，并带动弾性元件周期性地伸缩变形，对试件提供周期性的应力，从而专门用于测试材料的疲劳性能，功能単一，结构简单，因此成本较低；本实用新型测试成本低，可实现多台设备同时测试。

图I为本实用新型第一种实施例的立体结构示意图。图2为图I的主视图。 图3为图2的左视图。图4为图2的后视图。图5为本实用新型第二种实施例的左视图。图6为本实用新型第二种实施例的后视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进ー步的说明。图I 图6中，包括上横梁I、立柱2、第一销轴3、上夹头4、夹头块5、试件6、下夹头7、第二销轴8、弹簧9、第三销轴10、导套固定杆11、导套12、导杆13、第四销轴14、连接杆15、转轮16、第五销轴17、下横梁18、主轴19、轴承20、轴承座21、套筒22、皮带轮23、轴承座支撑24、支腿25、销轴26、滑动槽27等。本实用新型是ー种疲劳拉伸试验机，图I 图4所示为本实用新型的第一种实施例，图5、图6所示为本实用新型的第二种实施例。如图I 图6所示，本实用新型包括由上横梁I、立柱2及下横梁18构成的矩形框架。下横梁18的ー侧固定有两根支腿25，方便本实用新型的安装，两根支腿25上固定有轴承座支撑24。框架上部的上横梁I下通过第一销轴3铰接固定有上夹头4，上夹头4的下方设置有下夹头7，试验时，试件6夹在上夹头4与下夹头7之间。上夹头4及下夹头7内镶有夹头块5，当设备加カ时，起到自动夹紧试件6的作用。下夹头7的下端通过第二销轴8铰接固定有弾性元件，弾性元件一般采用弹簧9。弾性元件的下端通过第三销轴10铰接固定有导杆13，导杆13滑动配合在导套12内，可在导套12内上下滑动。导套12有两个，每个导套12焊接在导套固定杆11的中部，通过导套固定杆11固定在框架立柱2的中部。导杆13的下端与往复驱动机构相连，往复驱动机构有两种。如图I 图6所示，第一种往复驱动机构包括设置在导杆13下方的竖向安装的转轮16，转轮16上同轴安装有皮带轮23，导杆13的下端通过第四销轴14铰接有连接杆15，连接杆15的另一端通过第五销轴17铰接在转轮16上。转轮16及皮带轮23分别通过键安装在主轴19上，主轴19通过轴承20支撑在两个轴承座21上。两个轴承座21之间的主轴19上套有套筒22，套筒22固定两个轴承20之间的距离。两个轴承座21固定在轴承座支撑24上。如图5、图6所示，第二种往复驱动机构包括设置在导杆13下方的竖向安装的转轮16，转轮16上同轴安装有皮带轮23，转轮16的表面上开有滑动槽27，导杆13的下端固定有销轴26，通过销轴26滑动配合在滑动槽27内。滑动槽27可以根据实际情况设计成各种形状，以满足各种受カ情況。本实用新型的工作原理如下如图I 图4所示的第一种实施例，外力驱动皮带轮23转动，皮带轮23通过主轴19带动转轮16转动，转轮16通过连接杆15驱使导杆13在导套12中上下滑动，使得弹簧9周期性地伸缩变形，对试件6提供周期性的应力。如图5、图6所示的第二种实施例，皮带轮23通过主轴19带动转轮16转动，通过销轴26在转轮16的滑动槽27中滑动，驱使导杆13在导套12中上下滑动，使得弹簧9周期性地伸缩变形，对试件6提供周期性的应カ。本实用新型专门用于测试材料的疲劳性能，功能単一，去除了万能试验机其它功能，结构简单，成本可下降到传统设备的10%，可实现在相同的成本基础上进行超高周IO8的疲劳测试；由于本实用新型驱动电机的功率较小，因此能耗较低；本实用新型测试成本低，可实现多台设备同时测试。
权利要求1.ー种疲劳拉伸试验机，其特征是包括框架，所述框架的上部固定有上夹头(4)，所述上夹头(4)的下方设置有下夹头(7)，所述下夹头(7)的下端固定有弾性元件，所述弹性元件的下端固定有导杆(13)，所述导杆(13)滑动配合在导套(12)内，所述导套(12)固定在所述框架上，所述导杆(13)的下端与往复驱动机构相连。
2.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述往复驱动机构包括设置在所述导杆(13 )下方的竖向安装的转轮(16 )，所述转轮(16 )上同轴安装有皮带轮(23 )，所述导杆(13)的下端铰接有连接杆(15)，所述连接杆(15)的另一端铰接在所述转轮(16)上。
3.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述往复驱动机构包括设置在所述导杆(13)下方的竖向安装的转轮(16)，所述转轮(16)上同轴安装有皮带轮(23)，所述转轮(16)的表面上开有滑动槽(27)，所述导杆(13)的下端通过销轴(26)滑动配合在所述滑动槽(27)内。
4.按照权利要求2或3所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述转轮(16)及所述皮带轮(23)安装在主轴(19)上，所述主轴(19)支撑在两个轴承座(21)上。
5.按照权利要求4所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述两个轴承座(21)之间的主轴(19)上套有套筒(22)。
6.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述上夹头(4)及所述下夹头(7)内设置有夹头块(5)。
7.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述弹性元件采用弹簧(9)。
8.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述导套(12)有两个，每个所述导套(12)通过导套固定杆(11)固定在所述框架的中部。
9.按照权利要求I所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述框架由上横梁(I)、立柱(2)及下横梁(18)构成。
10.按照权利要求9所述的疲劳拉伸试验机，其特征是所述下横梁(18)的ー侧固定有两根支腿(25)，所述两根支腿(25)上固定有轴承座支撑(24)。
专利摘要本实用新型涉及一种疲劳拉伸试验机，包括框架，所述框架的上部固定有上夹头，所述上夹头的下方设置有下夹头，所述下夹头的下端固定有弹性元件，所述弹性元件的下端固定有导杆，所述导杆滑动配合在导套内，所述导套固定在所述框架上，所述导杆的下端与往复驱动机构相连。本实用新型通过往复驱动机构驱动导杆上下滑动，并带动弹性元件周期性地伸缩变形，对试件提供周期性的应力，从而专门用于测试材料的疲劳性能，功能单一，结构简单，因此成本较低；本实用新型测试成本低，可实现多台设备同时测试。
文档编号G01N3/34GK202599772SQ20122011527
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月24日 优先权日2012年3月24日
发明者赵新华, 管彩文, 包洪兵 申请人:无锡风电设计研究院有限公司