一种基于四轴同步运动的疲劳测试装置及测试方法

本发明涉及疲劳测试，更具体地说，是一种基于四轴同步运动的疲劳测试装置及测试方法。

背景技术：

1、板材材料常见于日常生活中，常见的板材材料主要分为金属板材和无机高分子材料板材，无论是金属板材还是无机高分子材料板材均具有一定的疲劳性能，需要对板材的疲劳性能进行相关测试工作。

2、对待测试板材的疲劳性能进行测试的方式主要有两种，第一种是对待测试板材的横向或者纵向进行单一拉伸测试，另一种就是对待测试板材的横向和纵向进行同时拉伸测试工作，根据现有数据表面，第二种检测的待测试板材疲劳性能数据更加准确。

3、现有的对待测试板材进行四向同步拉伸的测试装置结构简单，在将待测试板材放置在装置表面时，不仅需要工作人员手动将待测试板材固定在夹具上，而且还需要工作人员在拉伸过程中肉眼判断形变量，或者人工手动将检测形变量的设备和待测试板材的表面连接，无论是前者还是后者，都导致了整个测试周期延长且精准度较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于四轴同步运动的疲劳测试装置及测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于四轴同步运动的疲劳测试装置，包括机座、控制器、底座以及顶座，所述控制器设置在机座上，所述底座和顶座均设置在机座上，所述底座位于顶座的一侧，所述底座和顶座之间设置有测试台，所述测试台上环布成型有四个一号导槽，所述测试装置还包括拉伸组件、驱动组件以及检测组件，所述拉伸组件设置在测试台上，用于对待测试板材做拉伸测试处理，所述检测组件设置在顶座上且位于拉伸组件的一侧，用于在拉伸组件对待测试板材进行拉伸处理时检测待测试板材的形变量，所述驱动组件设置在机座上且与拉伸组件连接，用于驱动拉伸组件工作。

4、本技术更进一步的技术方案：所述拉伸组件包括一号齿轮、移动座、螺纹杆以及夹持结构，每个所述一号导槽内均活动设置有移动座，所述螺纹杆的数量和移动座数量相同且活动设置在测试台上，所述螺纹杆滑动贯穿移动座且两者之间螺纹配合，所述一号齿轮活动设置在测试台上且与螺纹杆的一端连接，每个所述移动座上均设置有夹持结构，所述夹持结构用于夹持固定待测试板材。

5、本技术更进一步的技术方案：所述驱动组件包括齿环以及动力元件，所述齿环设置在底座上，所述测试台活动设置在底座上，所述齿环和一号齿轮相啮合，所述动力元件设置在机座上且其输出端和测试台连接。

6、本技术更进一步的技术方案：所述夹持结构包括下夹板、铰板、上夹板以及传动单元，所述下夹板设置在移动座上，所述铰板的一侧和下夹板铰接，所述上夹板活动设置在铰板上且两者之间弹性连接，所述上夹板和下夹板相适配，所述传动单元设置在铰板和底座之间，所述移动座相对底座移动时通过传动单元控制铰板转动并通过上夹板和下夹板对待测试板材进行夹持。

7、本技术更进一步的技术方案：所述上夹板和下夹板的相对面上均等距设置有若干个橡胶条。

8、本技术又进一步的技术方案：所述传动单元包括执行件和动力输出件，所述执行件设置在移动座和铰板之间，用于执行铰板的转动动作，所述动力输出件设置在底座上且与执行件连接，用于监控移动座相对底座发生的位移并控制执行件工作。

9、本技术又进一步的技术方案：所述执行件包括二号齿轮以及齿条，所述齿条活动设置在移动座上且与动力输出件连接，所述二号齿轮活动设置在下夹板上且与铰板同轴连接，所述二号齿轮和齿条相啮合。

10、本技术又进一步的技术方案：所述动力输出件包括滚轮、推臂、连接杆以及调位板，所述调位板活动设置在移动座上且与齿条连接，所述连接杆的一端和移动座滑动连接，所述滚轮活动设置在连接杆的另一端上，所述滚轮和底座滑动配合，所述滚轮的偏心位置通过推臂和连接杆活动连接。

11、本技术又进一步的技术方案：所述检测组件包括中间台、若干个液压缸以及测量执行模块，所述中间台活动设置在测试台和顶座之间，若干个所述液压缸环布在顶座上且其活动端和中间台连接，所述测量执行模块设置在中间台上，用于对待测试板材受拉力作用时的形变量进行测量。

12、本技术再进一步的技术方案：所述测量执行模块包括测量台、若干个滑动座、吸盘以及检测件，所述测量台设置在中间台的一侧，所述测量台通过内轴和中间台活动连接，所述测量台上环布有若干个二号导槽，所述二号导槽内活动设置有滑动座且两者之间弹性连接，所述检测件设置在测量台和滑动座之间，用于检测滑动座的位移量，所述吸盘设置在滑动座上，所述吸盘位于测量台和下夹板之间。

13、本技术再进一步的技术方案：所述检测件包括防护座、电阻条以及导电套，每个二号导槽的一侧均设置有防护座，所述电阻条设置在防护座内，所述导电套滑动套设在电阻条的外壁上且与滑动座连接。

14、本技术再进一步的技术方案：所述测量执行模块还包括抽气结构，所述抽气结构数量为若干组且环布在测量台上且与吸盘连接，用于将吸盘和待测试板材抽真空。

15、本技术再进一步的技术方案：所述内轴的外壁上套设有连接座，所述连接座上活动套设有传动套，所述传动套通过伸缩柱和测试台连接，所述伸缩柱呈弹性伸缩结构，所述所述抽气结构包括抽气执行单元以及抽气动力供给件，所述抽气结构设置在测量台上且与吸盘连通，所述抽气动力供给件设置在中间台和测量台之间且与抽气结构连接，所述测试台转动时通过抽气动力供给件控制抽气结构工作。

16、本技术还进一步的技术方案：所述抽气结构包括空心管、活塞杆以及卡轴，所述空心管设置在滑动座上，所述活塞杆活动设置在空心管内且两者之间螺纹配合，所述卡轴活动设置在滑动座上，所述卡轴的一端滑动插设在活塞杆内成型的卡槽中，所述卡轴和抽气动力供给件连接，所述抽气动力供给件工作时控制卡轴转动，所述空心管和吸盘连通。

17、本技术还进一步的技术方案：所述抽气动力供给件包括三号齿轮以及若干个四号齿轮，所述三号齿轮设置在连接座上，若干个所述四号齿轮活动且环布在三号齿轮的四周且两者相啮合，所述四号齿轮和卡轴位置一一对应且同轴连接。

18、一种基于四轴同步运动的疲劳测试方法，采用上述技术方案中所述的测试装置，所述测试方法具体步骤如下：

19、s100：将待测试板材放置在测试台上，通过控制驱动组件工作，能够控制拉伸组件工作对待测试板材进行往复拉伸；

20、s200：在对待测试板材进行拉伸过程中，通过利用检测组件能够判断待测试板材因拉力而产生的形变量，从而得到待测试板材的疲劳性能。

21、采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

22、本发明实施例通过设置拉伸组件、驱动组件以及检测组件，通过利用机械联动的结构，在通过控制一个步进电机通电转动的过程中，不仅能够保证检测组件能够稳定吸附在待测试板材的表面，方便后续的待测试板材拉伸形变检测工作，而且还能够控制夹持结构朝测试台外侧移动的同时控制夹持结构对待测试板材进行夹持固定工作，实现对待测试板材的四个方向施加拉力，整个装置自动化程度高，摆脱了传统的人工手动辅助将待测试板材夹持固定在测试装置上，且无需工作人员肉眼判断待测试板材的拉伸形变量，缩短了对待测试板材疲劳性能的测试周期。