一种活塞环疲劳试验机的制作方法

1.本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种活塞环疲劳试验机。


背景技术：

2.柴油机主要零部件在工作时承受着高机械负荷、高爆发压力和高热负荷的复杂工作条件，在这种情况下容易出现关键摩擦副疲劳这一严重问题，故对其进行实验分析，减小事故发生概率势在必行。
3.活塞环的工作环境极为复杂，要经受很大的循环机械负荷，工作条件差，会出现疲劳磨损、活塞环折断等故障，造成活塞环密封性能下降，汽缸喘气，发动机功率不足，油耗上升等问题，尤其柴油机强化系数提高以后这些问题表现更加突出，影响整个系统的正常运行。但由于活塞环疲劳问题的复杂性，其疲劳试验至今尚无统一规范，试验数据可比性差，不能形成有效的积累。因此为深入研究活塞环的物理机械性能，对高强化柴油机活塞环疲劳极限进行探究试验十分必要。
4.现目前所发表的专利文件中，对于活塞环的疲劳试验机鲜有能实现连续调节行程的设备。公告号为cn208206468u的专利文件公开了一种立式活塞环专用疲劳试验设备，通过局部连续齿与矩形框架的的拟合控制举行框架的上台和下拉，来实现活塞环的拉伸和压缩过程；公开号为cn106053053a的专利文件提出了一种疲劳试验装置，该装置通过凸轮推杆配合传动控制活塞环的拉伸和压缩过程。这些试验设备在行程调节的精确度和活塞环尺寸的适用范围均有缺陷，只能适用于特定的活塞环开口或者特定尺寸的活塞环。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于一种新型的可连续调节行程的活塞环疲劳试验机。
6.本发明的目的通过如下技术方案来实现：
7.本发明提供一种活塞环疲劳试验机包括驱动机构、计数机构、装夹机构；所述驱动机构包括驱动电机，驱动电机输出轴连接飞轮，所述飞轮上设有两个梯形凹槽，两个梯形凹槽靠近圆心的一端各固定一主尺工型块，其中一个主尺工型块上通过固定销连接次尺游标，两个主尺工型块之间固定滑块，滑块上开有通孔与连杆的一端连接；所述装夹机构包括可移动支架、固定支架、条型连接杆和直线导轨,可移动支架与连杆的另一端连接，可移动支架和固定支架安装在直线导轨上，可移动支架和固定支架上垂直安装条型连接杆；计数机构安装在驱动电机上；驱动电机驱动飞轮做旋转运动，飞轮通过连杆带动可移动支架在直线导轨上做往复运动。
8.进一步地，计数机构包括计时器、光电传感器，光电传感器安装在驱动电机上。
9.进一步地，所述飞轮上的两个梯形凹槽与飞轮直径对称，梯形凹槽靠近圆心的一端设有通孔，主尺工型块上相应地也设有通孔，梯形凹槽上的通孔与主尺工型块上的通孔通过螺栓固定。
10.本发明的友谊效果在于：
11.本发明可以探究活塞环在往复行程下的疲劳程度，通过驱动电机提供原动力，利用滑块和主尺工型块和次尺游标组成独特的偏心轮机构，与连杆和直线导轨配合将驱动电机的旋转运动转换为试验装置装夹机构的水平往复运动。同时，在主尺工型块和次尺游标表面刻有刻度来精准的调节偏心量，实现行程的连续调节，通过调整固定支架使得设备适用于不同尺寸的活塞环。试验操作简单，数据读取方便，且可以在固定支架和可移动支架间设置多组条型连接杆，实现同时对多组活塞环进行疲劳试验，为实验整体进程带来了极大的便捷。
附图说明
12.图1为本发明的活塞环疲劳试验机的整体结构图。
13.图2为本发明的活塞环疲劳试验机的驱动机构侧视图。
14.图3为本发明的活塞环疲劳试验机的飞轮与行程形成调节模块整体示意图。
15.图4为本发明的活塞环疲劳试验机的飞轮加工正视图和侧视图。
16.图5为本发明的活塞环疲劳试验机的主尺工型块三视图。
17.图6为本发明的活塞环疲劳试验机的装夹机构示意图。
具体实施方式
18.根据图1、图2和图6，本发明的活塞环疲劳试验机包括驱动机构、计数机构、装夹机构三大部分组成。所述驱动机构固定于固定台架之上，由驱动电机8、飞轮1以及连杆2组成，飞轮1固定在驱动电机8的输出轴上。所述计数机构由计时器和光电传感器9组成，光电传感器9安装在驱动电机8上，飞轮1每转一圈计数一次，利用光电传感器9的光敏特性来实现对疲劳试验次数的计数。所述装夹机构包括固定支架7、可移动支架3、条型连接杆6和直线导轨15，可移动支架3和固定支架7通过固定销固定于直线导轨15上，条型连接杆6垂直安装在可移动支架3和固定支架7上，条型连接杆6上设有通孔，通过销钉4和固定销10固定待测件，通过调整固定支架7可以进行不同尺寸活塞环的疲劳试验，固定支架7和可移动支架3之间可以设置多组条形连接杆6，实现多组待测活塞环的同时测量，极大的提高了试验精度和效率。连杆2一端与可移动支架3通过螺栓连接，另一端通过螺栓与飞轮1上的滑块13连接，驱动电机8驱动飞轮1做旋转运动，飞轮1通过连杆2带动可移动支架3在直线导轨15上做往复运动。
19.根据图3至图5，飞轮1上设有两个梯形凹槽14与飞轮1直径对称，梯形凹槽14靠近圆心的一端设有通孔，主尺工型块12上设有通孔，上述两个通孔通过螺栓固定。次尺游标11通过固定销10固定在其中一个主尺工型块12上，滑块13位于两个主尺工型块12之间，并通过固定销10固定，通过调整滑块13在主尺工型块12间的位置来调整行程，通过主尺工型块12和次尺游标11实现行程的精准控制，从而实现连续行程的活塞环疲劳试验测量。主尺工型块12和次尺游标11上均有刻度，其刻度标准参照游标卡尺，二者配合可实现对行程的精准控制。
20.在进行活塞环疲劳试验前，首先根据销钉的尺寸在活塞环开口两端侧面打孔。正式试验时，根据试验工况，调整次尺游标11位置，固定次尺游标11，调整滑块13在两主尺条型块之间的位置，固定滑块13；通过销钉4连接活塞环和条型连接杆6上的通孔，然后使用待
测件固定销5固定待测件。最后，接通电源，重置计数器，打开电机控制开关进行试验。
21.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种活塞环疲劳试验机，其特征在于：包括驱动机构、计数机构、装夹机构；所述驱动机构包括驱动电机(8)，驱动电机(8)输出轴连接飞轮(1)，所述飞轮(1)上设有两个梯形凹槽(14)，两个梯形凹槽(14)靠近圆心的一端各固定一主尺工型块(12)，其中一个主尺工型块(12)上通过固定销(10)连接次尺游标(11)，两个主尺工型块(12)之间固定滑块(13)，滑块(13)上开有通孔与连杆(2)的一端连接；所述装夹机构包括可移动支架(3)、固定支架(7)、条型连接杆(6)和直线导轨(15),可移动支架(3)与连杆(2)的另一端连接，可移动支架(3)和固定支架(7)安装在直线导轨(15)上，可移动支架(3)和固定支架(7)上垂直安装条型连接杆(6)；计数机构安装在驱动电机(5)上；驱动电机(8)驱动飞轮(1)做旋转运动，飞轮(1)通过连杆(2)带动可移动支架(3)在直线导轨(15)上做往复运动。2.根据权利要求1所述一种活塞环疲劳试验机，其特征在于：计数机构包括计时器、光电传感器(9)，光电传感器(9)安装在驱动电机(8)上。3.根据权利要求1所述一种活塞环疲劳试验机，其特征在于：所述飞轮(1)上的两个梯形凹槽(14)与飞轮(1)直径对称，梯形凹槽(14)靠近圆心的一端设有通孔，主尺工型块(12)上相应地也设有通孔，梯形凹槽(14)上的通孔与主尺工型块(12)上的通孔通过螺栓固定。

技术总结
本发明提供一种活塞环疲劳试验机，包括驱动机构、计数机构、装夹机构；所述驱动机构包括驱动电机，驱动电机输出轴连接飞轮，所述飞轮上设有两个梯形凹槽，两个梯形凹槽靠近圆心的一端各固定一主尺工型块，其中一个主尺工型块上通过固定销连接次尺游标，两个主尺工型块之间固定滑块，滑块上开有通孔与连杆的一端连接；所述装夹机构包括可移动支架、固定支架、条型连接杆和直线导轨,可移动支架与连杆的另一端连接，可移动支架和固定支架安装在直线导轨上，可移动支架和固定支架上垂直安装条型连接杆；计数机构安装在驱动电机上；驱动电机驱动飞轮做旋转运动，飞轮通过连杆带动可移动支架在直线导轨上做往复运动。在直线导轨上做往复运动。在直线导轨上做往复运动。


技术研发人员：焦博文 马旋 王福鑫 吕修颐 徐含章 卢熙群 刘志刚
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2022/1/14