板簧疲劳测试装置的制作方法

1.本技术涉及疲劳测试设置技术领域，尤其是涉及一种板簧疲劳测试装置。


背景技术：

2.目前，板簧是一种利用弹性原理工作的零件。使用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，在外力消失后又可以恢复初始状态。它不仅可以提供弹性恢复力，还有一定的缓冲减振的作用。在板簧的全寿命使用过程中，会出现超百万次的往复加载情况。所以板簧的疲劳寿命是影响系统稳定运行的重要指标。疲劳测试装置常将旋转电机、伸缩气缸作为动力元件，直接对板簧施加载荷，或是通过曲柄连杆机构等往复运动机构，将装置设计成与板簧工作需求相同的行程和载荷。此类方法只适用于往复行程较大的疲劳测试，无法对微小转动角度所形成的往复行程进行疲劳测试。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种板簧疲劳测试装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的常规的疲劳测试装置只适用于往复行程较大的疲劳测试，无法对微小转动角度所形成的往复行程进行疲劳测试的技术问题。
4.本技术提供了一种板簧疲劳测试装置，包括：驱动杆，待测板簧设置于所述驱动杆；
5.驱动装置，所述驱动装置设置有驱动部，所述驱动部作用于所述驱动杆的一端；
6.抵挡构件，设置于所述驱动杆的一侧，所述待测板簧与所述抵挡构件抵接；在所述驱动装置的驱动作用下，所述驱动杆以远离所述驱动部的一端为中心发生摆动，在所述驱动杆的运动过程中，所述待测板簧受到所述抵挡构件的作用力发生形变。
7.在上述技术方案中，进一步地，所述驱动杆包括：
8.连杆；
9.固定架，所述固定架设置于所述连杆，所述待测板簧设置于所述固定架，所述待测板簧的数量为至少两个；
10.所述抵挡构件设置于所述固定架的一侧。
11.在上述任一技术方案中，进一步地，所述板簧疲劳测试装置还包括固定平台；所述驱动装置和所述抵挡构件固定设置于所述固定平台；
12.所述固定平台上间隔设置有第一固定部和第二固定部，所述连杆的一端与所述第一固定部转动连接，所述连杆的另一端与第二固定部转动连接。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，所述板簧疲劳测试装置还包括：
14.第一拉簧，所述第一拉簧的一端固定于所述第一固定部，所述第一拉簧的另一端与所述连杆连接，所述第一拉簧沿第一方向延伸；
15.第二拉簧，所述第二拉簧的一端固定于所述第一固定部，所述第二拉簧的另一端与所述连杆连接，所述第二拉簧沿与所述第一方向不同的第二方向延伸。
16.在上述任一技术方案中，进一步地，所述板簧疲劳测试装置还包括限位装置；所述驱动装置设置于所述连杆的一侧，所述限位装置设置于所述连杆的另一侧；
17.所述限位装置包括设置于所述第一固定部的底座以及设置于所述底座并能够相对所述底座转动的滚轮。
18.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二固定部设置有固定座，所述连杆的一端与所述固定座转动连接。
19.在上述任一技术方案中，进一步地，所述连杆用于连接所述第二固定部的一端形成有弯折部，所述弯折部朝向所述第二固定部弯折，所述弯折部通过轴承与所述固定座转动连接。
20.在上述任一技术方案中，进一步地，所述待测板簧的一端设置有用于抵靠所述的抵挡构件的抵接部，所述抵接部设置有滚珠轴承；所述待测板簧的另一端设置有用于与所述固定架连接的连接部；
21.所述连接部包括定位孔和连接孔，所述连接孔用于穿设紧固件，所述定位孔用于穿设定位件，所述紧固件和所述定位件均与所述固定架连接。
22.在上述任一技术方案中，进一步地，所述板簧疲劳测试装置还包括：
23.控制器；
24.控制阀组，所述控制阀组与所述控制器连接；
25.所述驱动装置与所述控制阀组连接，所述驱动装置为双作用气缸。
26.在上述任一技术方案中，进一步地，所述控制阀组包括：
27.第一阀门，设置于所述驱动装置与用于对所述驱动装置供气的气路上；
28.调速阀，与所述驱动装置连接；
29.换向阀，与所述驱动装置连接，所述换向阀与所述控制器连接。
30.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
31.本技术提供的板簧疲劳测试装置包括：驱动杆，待测板簧设置于驱动杆；驱动装置，驱动装置设置有驱动部，驱动部作用于驱动杆的一端；抵挡构件，设置于驱动杆的一侧，待测板簧与抵挡构件抵接；在驱动装置的驱动作用下，驱动杆以远离驱动部的一端为中心发生摆动，在驱动杆的运动过程中，待测板簧受到抵挡构件的作用力发生形变。
32.本技术提供的板簧疲劳测试装置，通过杠杆原理的应用，在保证待测板簧微小转动角度的前提下，放大往复行程，便于驱动装置进行精确的行程控制，以满足待测板簧在微小转动角度下疲劳测试的需求。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置的结构示意图；
35.图2为本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置的部分结构示意图；
36.图3为本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置的待测板簧的结构示意图；
37.图4为本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置的又一部分结构示意图；
38.图5为本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置的抵挡构件的结构示意图。
39.附图标记：
40.1-驱动杆，101-连杆，102-固定架，103-弯折部，104-金属滚珠，2-驱动装置，201-本体部，202-驱动部，3-抵挡构件，301-底板，302-支板，303-挡块，4-待测板簧，401-抵接部，4011-滚珠轴承，402-连接部，4021-定位孔，4022-连接孔，5-固定平台，501-第一固定部，5011-第一垫块，5012-调平垫块，5013-腰型孔，502-第二固定部，5021-第二垫块，5022-固定座，503-固定孔，504-拉手，505-固定柱，6-第一拉簧，7-第二拉簧，8-限位装置，801-底座，802-滚轮，9-控制器，10-第一阀门，11-调速阀，12-换向阀，a-第一方向，b-第二方向。
具体实施方式
41.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.通常在此处附图中描述和显示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。
43.基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.下面参照图1至图5描述根据本技术的实施例所述的板簧疲劳测试装置。
47.参见图1至图5所示，本技术的实施例提供了一种板簧疲劳测试装置，能够对板簧进行小幅度的载荷以真实地模拟微小转动幅度的板簧的在实际使用过程中的工作状态，从而对这类板簧进行较为精确的疲劳测试。本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置包括：固定平台5、驱动杆1、驱动装置2和抵挡构件3，其中，驱动装置2和抵挡构件3均固定设置在固定平台5上，驱动杆1可转动地设置于固定平台5上，驱动装置2包括相对固定平台5固定的本体部201以及能够相对本体部201伸缩的驱动部202，驱动部202能够往复地朝向或远离驱动杆1运动，当驱动部202靠近驱动杆1时能够驱动部202能够抵接于驱动杆1从而使得驱动杆1能够受力发生偏转。待测板簧4设置在驱动杆1上，抵挡构件3设置在驱动杆1的一侧，并且抵挡构件3靠近驱动杆1的设置有待测板簧4的位置设置，使得当驱动装置2推动驱动杆1发生运动时，驱动杆1和驱动杆1上的待测板簧4能够靠近或远离抵挡构件3，从而使得待测板簧4
能够与抵挡构件3接触并受力发生形变，以此模拟待测板簧4在小荷载下的受力情况。
48.需要说明的是，由于驱动杆1具有一定的长度，并且驱动装置2的驱动部202作用于驱动杆1的一端部，待测板簧4靠近驱动杆1的远离驱动装置2的一端，使得驱动装置2驱动驱动杆1进行小幅度偏转时，驱动杆1能够在一定程度上放大驱动杆1的另一端以及待测板簧4的偏转幅度。
49.进一步地，驱动杆1包括具有一定长度的连杆101，连杆101的一端与固定平台5上的下述第一固定部501连接，使得第一固定部501能够对连杆101进行稳定支撑，连杆101的另一端与固定平台5上的下述第二固定部502转动连接。驱动杆1靠近的相对远离驱动装置2的一端设置有固定架102，待测板簧4设置在固定架102上。
50.优选地，固定架102具有四边框结构，抵挡构件3靠近固定架102设置。在如图2和图3所示的状态下，固定架102垂直于固定平台5的两侧边分别与连杆101和弯折部103连接，固定架102平行于固定平台5的两个侧边的上下表面共计四个表面均可以设置待测板簧4，使得本板簧疲劳测试装置可以一次性对多个待测板簧4进行疲劳测试，并且多个待测板簧4可以具有相同的厚度、长度等规格，也可以具有不同的规格，也就是说，本技术提供的板簧疲劳测试装置能够对四组相同或不同的待测板簧4进行疲劳测试，显著提高测试效率。
51.进一步地，本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置还包括固定平台5，驱动装置2、抵挡构件3以及驱动杆1等部件均设置在固定平台5上。具体地，固定平台5具有平板结构，固定平台5上设置有第一固定部501和第二固定部502。
52.优选地，固定平台5的四个顶角以及边缘设置有固定孔503，固定孔503可穿设螺钉紧固件以将固定平台5固定至操作台等固定位置。此外，固定平台5的上表面设置有至少一个拉手504，以便于转移、搬运本板簧疲劳测试装置。
53.更进一步地，第一固定部501包括固定设置在固定平台5上的第一垫块5011，第一垫块5011固定设置有调平垫块5012，连杆101的一端与调平垫块5012连接，驱动装置2的本体部201固定设置在第一垫块5011上，并且驱动装置2的驱动部202正对连杆101设置。
54.进一步地，第二固定部502包括固定设置在固定平台5上的第二垫块5021以及设置于第二垫块5021上的固定座5022，并且固定座5022具体为安装有轴承的轴承座。
55.连杆101的远离驱动装置2的一端设置有弯折部103，使得连杆101的远离驱动装置2的一端具有“l”型，并且连杆101的端部能够朝向固定座5022弯折，连杆101朝向固定座5022弯折的部分设置有转轴，转轴通过轴承与第二固定部502的固定座5022转动连接，这样的设置方式，使得连杆101的一端能够相对第二固定部502以固定座5022为基准发生原地转动而不会发生位移，当连杆101的另一端受力而发生偏转后，连杆101以类似杠杆的原理发生偏转，从而放大连杆101的偏转幅度，使得固定架102以及设置在固定架102上的待测板簧4能够发生微小幅度的转动。在实际测试过程中，待测板簧4相对回转中心的转动角度只有4mrad，单向位移行程仅有0.52mm，待测板簧4的转动角度和行程均符合微小量的需求。需要说明的是，本技术提供的板簧疲劳测试装置，将连杆101设置成l型，能够使待测板簧4与回转中心的相对位置同实际工况保持一致，待测板簧4安装在连杆101上的位置和安装角度与实际工况相同。抵挡构件3与待测板簧4之间的距离与实际工况相同，从而使得本实施例提供的板簧疲劳测试装置中待测板簧4的疲劳测试工况与实际工况完全相同，保证了疲劳测试结果对工程运用的可参考性。
56.进一步地，抵挡构件3包括支架和挡块303，支架包括底板301以及垂直设置在底板301上的支板302，底板301固定设置在固定平台5的上表面，挡块303与支板302连接，挡块303具有柱状结构，待测板簧4与挡块303抵接，并且挡块303靠设于挡块303，从而使得支板302能够对挡块303进行稳定支撑，并且由于支板302与底板301垂直设置，使得两者之间具有较强的稳定性，也进而提高了挡块303的稳定性。
57.本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置还包括第一拉簧6和第二拉簧7，第一拉簧6沿第一方向a延伸，其中第一方向a为水平方向，第一拉簧6的一端固定于固定平台5上，优选地，固定平台5上设置有固定柱505，第一拉簧6的一端套设并固定在固定柱505上，第一拉簧6的另一端与连杆101连接，第一拉簧6能够持续地对连杆101施加水平方向上的拉力，使得连杆101始终具有靠近驱动装置2运动的趋势，当驱动部202作用于连杆101使连杆101发生偏转而驱动部202回缩至原位时，由第一拉簧6拉动连杆101朝向驱动装置2运动，以此往复，使得在驱动装置2和第一拉簧6的配合作用下连杆101以及设置在连杆101上的待测板簧4能够持续地进行偏转，从而使得待测板簧4能够有规律地受到抵挡构件3的挤压。
58.第二拉簧7沿第二方向b延伸，第二方向b也就是竖直方向，第二拉簧7的一端与调平垫块5012固定连接，第二拉簧7的另一端与连杆101的下表面连接，第二拉簧7能够对连杆101在竖直方向上施加拉力，避免连杆101在快速地往复运动过程中发生跳动，从而避免在对待测板簧4进行疲劳测试时引入影响测试精度的干扰因素。
59.优选地，调平垫块5012设置有腰型孔5013，调平垫块5012设置于第一垫块5011的相对背离第二垫块5021的一侧边，腰型孔5013设置在调平垫块5012具有较大面积的壁面上，优选地，如图4所示的状态下，腰型孔5013的长度沿竖直方向分布，腰型孔5013在水平方向贯穿调平垫块5012，腰型孔5013的数量优选为两个，调平垫块5012通过穿设在腰型孔5013上的螺栓与第一垫块5011的侧壁连接，在进行疲劳测试前，通过调节调平垫块5012相对第一垫块5011的上下位置能够对连杆101进行调平，确保在进行疲劳测试的过程中连杆101以及设置在连杆101上的待测板簧4能够均匀受力。
60.优选地，连杆101的下表面设置有金属滚珠104，金属滚珠104设置于连杆101与调平垫块5012的上表面之间，使得连杆101与调平垫块5012通过金属滚珠104连接，既能够使连杆101不仅能够得到调平垫块5012的支撑，而且两者之间能够发生平面滑动，有效减小两者之间的摩擦力。
61.本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置还包括限位装置8，限位装置8与驱动装置2分别设置在连杆101的两侧，优选地，限位装置8可以为聚氨酯随动器，限位装置8包括底座801和与底座801转动连接的滚轮802，底座801固定设置在第一垫块5011上，滚轮802的轴线沿竖直方向延伸，并且滚轮802由聚氨酯材料制成，具有一定的柔性，当驱动装置2推动连杆101时，限位装置8能够阻挡连杆101过度偏转，并且由于滚轮802能够转动，当连杆101抵接或撞击至滚轮802时，滚轮802能够起到缓冲减震的作用。
62.进一步地，待测板簧4的一端设置有抵接部401，待测板簧4的另一端设置有连接部402，其中抵接部401具有块状结构，并且抵接部401与抵挡构件3抵接，连接部402也具有块状结构，并且连接部402上设置有至少两个定位孔4021，定位孔4021用于穿设定位销，定位销转过定位孔4021与连杆101上的定位槽连接，以确保各个待测板簧4与连杆101的定位精度，连接部402上还设置有至少两个连接孔4022，连接孔4022用于穿设紧固件，紧固件穿过
连接孔4022后与连杆101上的连接槽连接，以确保待测板簧4与连杆101之间的连接强度。
63.优选地，紧固件为内六角圆柱头螺钉，能够避免紧固件的端帽相对连接部402凸起，与本板簧疲劳测试装置的其他构件发生干涉。
64.优选地，抵接部401设置有滚珠轴承4011，滚珠轴承4011的轴线沿竖直方向分布，滚珠轴承4011的边缘与抵挡构件3接触，滚珠轴承4011能够在进行疲劳测试的过程中降低待测板簧4与抵挡构件3之间的摩擦。
65.进一步地，本技术实施例提供的板簧疲劳测试装置还包括控制器9、控制阀组，驱动装置2通过控制阀组与控制器9连接，连接方式可以为电连接或通信连接等，控制器9具体可以为plc控制器9。控制阀组至少包括第一阀门10、调速阀11和换向阀12，控制器9和第一阀门10、调速阀11以及换向阀12均固定设置于固定平台5上。
66.驱动装置2优选为双作用气缸，第一阀门10可以为机械手阀，机械手阀设置在用于对驱动装置2供气的气路上，机械手法用于控制驱动装置2的气路的总通断；调速阀11用于调节驱动装置2的驱动部202的前伸和回缩速度；所述换向阀12与控制器9和驱动装置2电连接，优选地，换向阀12为两位五通电磁阀，并且换向阀12设置有驱动件，驱动件与控制器9电连接或通信连接，使得控制器9能够对驱动件发送控制指令以控制驱动件驱动换向阀12快速地进行换向，以使驱动装置2的驱动部202能够快速并循往复地对连杆101施加力的作用，驱动件可以为电机、气缸、油缸等。
67.综上所述，本技术提供的板簧疲劳测试装置，通过杠杆原理的应用，在保证待测板簧微小转动角度的前提下，放大往复行程，便于驱动装置进行精确的行程控制，以满足待测板簧在微小转动角度下疲劳测试的需求。
68.此外，本技术提供的板簧疲劳测试装置，通过增加局部杠杆数量的方式，可以同时对多组待测板簧进行测试，多组待测板簧均通过定位销进行定位，保证各个待测板簧的安装位置的一致性，从而实现在相同工况下，同时对多组不同规格的待测板簧进行疲劳测试，测试过程耗时短，测试效率高。传统的板簧测试设备通常采用曲柄连杆机构、齿轮齿条机构、凸轮机构等往复运动机构，结构较为复杂，而且存在加工制造的难度较大，后期的维护成本较大等问题。本板簧疲劳测试装置相较于传统的板簧测试设备，极大程度上简化了结构，使用杠杆(连杆)作为执行元件，放大板簧的往复行程，使用气缸作为动力元件，直接推动杠杆产生位移，没有结构复杂和加工难度较大的机构，实用性更强。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。