本发明涉及属于疲劳测试的技术领域，具体是涉及一种测试圆环链疲劳性能的装置及方法。
背景技术：
圆环链广泛用于航海、采矿、工业起重机等领域，在使用之前需要对圆环链进行疲劳性能测试，因为圆环链疲劳性能的优劣直接关系着生产安全。目前，测试圆环链疲劳性能的试验方式主要有两种：第一种是直接夹持圆环链的端部链环，由于圆环链的横截面为圆形，利用这种夹持方式容易在疲劳试验过程中打滑，在加载过程中容易出现不对心或拉偏等现象，试验成功率较低，难以获得准确的数据；第二种是利用插销分别穿过圆环链的两端链环，对插销施加力，虽然试验成功率较高，但由于不同领域圆环链的链环种类和尺寸繁多，就需要制作各自对应的插销和整体夹持工装，成本太高，拆装复杂。因此，鉴于上述两种夹持方式的缺陷，现需要设计出一种新的测试圆环链疲劳性能的装置及方法，来实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，进而保证圆环链疲劳试验的顺利进行和准确测定。
技术实现要素：
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种测试圆环链疲劳性能的装置及方法。利用本发明能够实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，保证了圆环链疲劳试验的顺利进行和准确测定，提高了疲劳试验的成功率和准确度，具有稳定传力、自动对中、测试准确、避免损伤圆环链、效率高、成功率高、便于安装、操作安全、使用灵活、通用性强、成本低的优点。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的一种测试圆环链疲劳性能的装置是由对称挂装圆环链的两端链环、且外连液压万能试验机的两套挂装组件构成（通过挂装组件实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，实现加载力的稳定传递——液压万能试验机的加载力依次通过钳口座、卡板和v型卡块传递给圆环链）；所述挂装组件均包括横截面为等腰梯形的四棱台结构、且从横截面方向看由自内向外依次连通的n型槽、中间扁槽、敞口槽组成上下三阶梯槽的钳口座（钳口座作为本发明的挂装基体和安装基础；敞口槽便于圆环链自由放入，在试验过程中避免圆环链与钳口座接触），嵌装在中间扁槽中的卡板（卡板用于卡嵌和支撑v型卡块；中间扁槽用于卡嵌和定位卡板），内置在n型槽中、且嵌座在卡板中的v型卡块（v型卡块用于挂装圆环链的端头链环；n型槽用于内置v型卡块）；所述卡板是沿板宽方向的中心开设有u型槽的长方体结构，在u型槽的槽底侧壁上棱沿处加工有用于卡嵌v型卡块的弧状卡槽（弧状卡槽与u型槽配合使用，用于卡嵌v型卡块，并能实现v型卡块及圆环链的自动对中）。
本发明中所述n型槽、中间扁槽、敞口槽均是沿钳口座的纵长方向布置的通槽（便于安装卡板以及v型卡块，便于挂装圆环链）；所述n型槽的宽度小于中间扁槽的宽度（顺利嵌装卡板），n型槽的宽度大于敞口槽的宽度（保证敞口槽的内端面支撑着卡板，便于拉力的传递）。
本发明中所述卡板的宽度与中间扁槽的宽度一致（实现卡板、v型卡块、圆环链在宽度方向上的定位和自动对中），卡板的长度、中间扁槽的长度均与钳口座的长度相等（实现卡板、v型卡块、圆环链在长度方向上的定位和自动对中）。
本发明中两个所述弧状卡槽的球面中心既位于卡板长度方向的中切面上、又位于卡板长度方向的中切面上（保证弧状卡槽的球面中心与卡板自对中，进而保证v型卡块与钳口座自对中，最终实现圆环链两端链环的自对中）。
本发明中所述v型卡块是由圆钢弯折而成的v型结构；所述弧状卡槽与v型卡块的外轮廓相匹配（在进行加载时，使v型卡块的外轮廓与弧状卡槽紧密贴合，实现稳定传力，保证测试结果的准确性）。
本发明的一种检测圆环链疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
a、根据圆环链的规格型号选择对应匹配规格的v型卡块和卡板；
b、根据试验要求，确定圆环链的链环数量；
c、先将两个钳口座分别放置到液压万能试验机的上下横梁内，调整上下横梁的位置，保证两个钳口座位置对中、且间距与待测圆环链的长度匹配；
d、再将两个卡板分别插嵌到两个钳口座的中间扁槽内，使卡板的前后端面与钳口座的前后端面平齐；
e、接着将两个v型卡块分别穿过在圆环链的两个端部链环中，随后将两个v型卡块分别放入两个钳口座的n型槽内，并沿n型槽移动，直到v型卡块卡嵌在卡板的弧状卡槽内，v型卡块与卡板及钳口座实现自动对中；
f、启动液压万能试验机，拉大上下横梁的间距，使v型卡块与卡板结合紧密；
g、对液压万能试验机输入相关的测试参数，开始加载进行疲劳测试，观察和记录测试结果。
本发明的设计原理如下：
本发明通过两套对称挂装在圆环链的两端链环内、且外连液压万能试验机的两套挂装组件实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，实现加载力的稳定传递——即液压万能试验机的加载力依次通过钳口座、卡板和v型卡块传递给圆环链，保证了圆环链疲劳试验的顺利进行和准确测定，提高了疲劳试验的成功率和准确度。
更具体讲，两个v型卡块分别穿装在圆环链的两端链环内、并分别挂装于卡板的弧状卡槽内，当液压万能试验机对钳口座施加加载力时，加载力通过钳口座传递给卡嵌在钳口座中间扁槽内的卡板，卡板又通过弧状卡槽传递加载力给v型卡块，v型卡块又传递加载力给圆环链，具有稳定传力、测试准确、避免损伤圆环链、效率高、成功率高、操作安全、使用灵活的优点。当液压万能试验机带动两个钳口座沿上下相反方向移动时会带动对应端的卡板、v型卡块、圆环链的端链环同向移动，v型卡块与卡板逐渐合拢、实现无间隙配合、传递较大的加载力，具有稳定传力、测试准确、效率高、成功率高的优点。同时卡板插嵌在中间扁槽内，v型卡块嵌坐在弧状卡槽内、并能沿n型槽和u型槽自由移动，圆环链的端链环能够沿着敞口槽自由移动，具有便于安装、使用灵活的优点。由于卡板的宽度与中间扁槽的宽度一致，能够实现卡板、v型卡块、圆环链在宽度方向上的定位和自动对中；由于卡板的长度、中间扁槽的长度均与钳口座的长度相等，能够实现卡板、v型卡块、圆环链在长度方向上的定位和自动对中；由于两个弧状卡槽的球面中心既位于卡板长度方向的中切面上、又位于卡板长度方向的中切面上，能够保证弧状卡槽的球面中心与卡板自对中，进而保证v型卡块与钳口座自对中，最终实现圆环链两端链环的自对中，因此本发明具有自动对中、效率高、成功率高、避免损伤圆环链、避免偏心、避免打滑的优点。此外，本发明可以根据待测圆环链的规格型号规格选配对应匹配的v型卡块和卡板，可以适应多种不同规格圆环链疲劳性能的检测需要，具有通用性强、使用灵活、成本低的优点。
本发明的有益技术效果如下：
利用本发明能够实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，保证了圆环链疲劳试验的顺利进行和准确测定，提高了疲劳试验的成功率和准确度，具有稳定传力、自动对中、测试准确、避免损伤圆环链、效率高、成功率高、便于安装、操作安全、使用灵活、通用性强、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（图中圆环链为代表图，实际链环数量不少于3）。
图2是钳口座的结构示意图。
图3是卡板的结构示意图。
图4是v型卡块的结构示意图。
图中序号：1、钳口座，1-1、n型槽，1-2、中间扁槽，1-3、敞口槽，2、卡板，2-1、u型槽，2-2、弧状卡槽，3、圆环链，4、v型卡块。
具体实施方式
本发明以下结合附图和实施例作进一步描述：
如图1～图4所示，本发明的一种测试圆环链疲劳性能的装置是由对称挂装圆环链3的两端链环、且外连液压万能试验机的两套挂装组件构成（通过挂装组件实现圆环链与液压万能试验机的快速连接和固定，实现加载力的稳定传递——液压万能试验机的加载力依次通过钳口座1、卡板2和v型卡块4传递给圆环链3）；所述挂装组件均包括横截面为等腰梯形的四棱台结构、且从横截面方向看由自内向外依次连通的n型槽1-1、中间扁槽1-2、敞口槽1-3组成上下三阶梯槽的钳口座1（钳口座1作为本发明的挂装基体和安装基础；敞口槽1-3便于圆环链3自由放入，在试验过程中避免圆环链3与钳口座1接触），嵌装在中间扁槽1-2中的卡板2（卡板2用于卡嵌和支撑v型卡块4；中间扁槽1-2用于卡嵌和定位卡板2），内置在n型槽1-1中、且嵌座在卡板2中的v型卡块4（v型卡块4用于挂装圆环链3的端头链环；n型槽1-1用于内置v型卡块4）；所述卡板2是沿板宽方向的中心开设有u型槽2-1的长方体结构，在u型槽2-1的槽底侧壁上棱沿处加工有用于卡嵌v型卡块4的弧状卡槽2-2（弧状卡槽2-2与u型槽2-1配合使用，用于卡嵌v型卡块4，并能实现v型卡块4及圆环链3的自动对中）。
本发明中所述n型槽1-1、中间扁槽1-2、敞口槽1-3均是沿钳口座1的纵长方向布置的通槽（便于安装卡板2以及v型卡块4，便于挂装圆环链3）；所述n型槽1-1的宽度小于中间扁槽1-2的宽度（顺利嵌装卡板2），n型槽1-1的宽度大于敞口槽1-3的宽度（保证敞口槽1-3的内端面支撑着卡板2，便于拉力的传递）。
本发明中所述卡板2的宽度与中间扁槽1-2的宽度一致（实现卡板2、v型卡块4、圆环链3在宽度方向上的定位和自动对中），卡板2的长度、中间扁槽1-2的长度均与钳口座1的长度相等（实现卡板2、v型卡块4、圆环链3在长度方向上的定位和自动对中）。
本发明中两个所述弧状卡槽2-2的球面中心既位于卡板2长度方向的中切面上、又位于卡板2长度方向的中切面上（保证弧状卡槽2-2的球面中心与卡板2自对中，进而保证v型卡块4与钳口座1自对中，最终实现圆环链3两端链环的自对中）。
本发明中所述v型卡块4是由圆钢弯折而成的v型结构；所述弧状卡槽2-2与v型卡块4的外轮廓相匹配（在进行加载时，使v型卡块4的外轮廓与弧状卡槽2-2紧密贴合，实现稳定传力，保证测试结果的准确性）。
实施例一
实施例一的一种检测圆环链疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
a、待测的圆环链（3规格型号为10×40、总长度1m，根据圆环链（3的规格型号选择直径为20mm的v型卡块（4和对应匹配规格的卡板（2；
b、根据试验要求，确定圆环链（3的链环数量；
c、先将两个钳口座1分别放置到液压万能试验机的上下横梁内，调整上下横梁的位置，保证两个钳口座1位置对中、且间距与待测圆环链3的长度匹配；
d、再将两个卡板2分别插嵌到两个钳口座1的中间扁槽1-2内，使卡板2的前后端面与钳口座1的前后端面平齐；
e、接着将两个v型卡块4分别穿过在圆环链3的两个端部链环中，随后将两个v型卡块4分别放入两个钳口座1的n型槽1-1内，并沿n型槽1-1移动，直到v型卡块4卡嵌在卡板2的弧状卡槽2-2内，v型卡块4与卡板2及钳口座1实现自动对中；
f、启动液压万能试验机，拉大上下横梁的间距，使v型卡块4与卡板2结合紧密；
g、对液压万能试验机输入相关的测试参数——设定试验疲劳负荷上限值为65kn、下限值为8kn、加载频率为5hz、加载速度200次/min、循环次数为3万次，开始加载进行疲劳测试，观察和记录测试结果——循环加载3万次后圆环链3完好，未断裂。
实施例二
实施例二的一种检测圆环链疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
a、待测的圆环链3规格型号为42×152、总长度1.1m，根据圆环链3的规格型号选择直径为85mm的v型卡块4和对应匹配规格的卡板2；
b、根据试验要求，确定圆环链3的链环数量；
c、先将两个钳口座1分别放置到液压万能试验机的上下横梁内，调整上下横梁的位置，保证两个钳口座1位置对中、且间距与待测圆环链3的长度匹配；
d、再将两个卡板2分别插嵌到两个钳口座1的中间扁槽1-2内，使卡板2的前后端面与钳口座1的前后端面平齐；
e、接着将两个v型卡块4分别穿过在圆环链3的两个端部链环中，随后将两个v型卡块4分别放入两个钳口座1的n型槽1-1内，并沿n型槽1-1移动，直到v型卡块4卡嵌在卡板2的弧状卡槽2-2内，v型卡块4与卡板2及钳口座1实现自动对中；
f、启动液压万能试验机，拉大上下横梁的间距，使v型卡块4与卡板2结合紧密；
g、对液压万能试验机输入相关的测试参数——设定试验疲劳负荷上限值为914kn、下限值为138kn、加载频率为5hz、加载速度1000次/min、循环次数为3万次，开始加载进行疲劳测试，观察和记录测试结果——循环加载24570万次后圆环链3断裂。
实施例三
实施例三的一种检测圆环链疲劳性能的方法是通过下述步骤来实现的：
a、待测的圆环链3规格型号为26×92、总长度1m，根据圆环链3的规格型号选择直径为55mm的v型卡块4和对应匹配规格的卡板2；
b、根据试验要求，确定圆环链3的链环数量；
c、先将两个钳口座1分别放置到液压万能试验机的上下横梁内，调整上下横梁的位置，保证两个钳口座1位置对中、且间距与待测圆环链3的长度匹配；
d、再将两个卡板2分别插嵌到两个钳口座1的中间扁槽1-2内，使卡板2的前后端面与钳口座1的前后端面平齐；
e、接着将两个v型卡块4分别穿过在圆环链3的两个端部链环中，随后将两个v型卡块4分别放入两个钳口座1的n型槽1-1内，并沿n型槽1-1移动，直到v型卡块4卡嵌在卡板2的弧状卡槽2-2内，v型卡块4与卡板2及钳口座1实现自动对中；
f、启动液压万能试验机，拉大上下横梁的间距，使v型卡块4与卡板2结合紧密；
g、对液压万能试验机输入相关的测试参数——设定试验疲劳负荷上限值为265kn、下限值为53kn、加载频率为5hz、加载速度500次/min、循环次数为34，开始加载进行疲劳测试，观察和记录测试结果——循环加载4万次后圆环链3完好，未断裂。
1.一种测试圆环链疲劳性能的装置，其特征在于：所述装置是由对称挂装圆环链（3）的两端链环、且外连液压万能试验机的两套挂装组件构成；所述挂装组件均包括横截面为等腰梯形的四棱台结构、且从横截面方向看由自内向外依次连通的n型槽（1-1）、中间扁槽（1-2）、敞口槽（1-3）组成上下三阶梯槽的钳口座（1），嵌装在中间扁槽（1-2）中的卡板（2），内置在n型槽（1-1）中、且嵌座在卡板（2）中的v型卡块（4）；所述卡板（2）是沿板宽方向的中心开设有u型槽（2-1）的长方体结构，在u型槽（2-1）的槽底侧壁上棱沿处加工有用于卡嵌v型卡块（4）的弧状卡槽（2-2）。
2.根据权利要求1所述的一种测试圆环链疲劳性能的装置，其特征在于：所述n型槽（1-1）、中间扁槽（1-2）、敞口槽（1-3）均是沿钳口座（1）的纵长方向布置的通槽；所述n型槽（1-1）的宽度小于中间扁槽（1-2）的宽度，n型槽（1-1）的宽度大于敞口槽（1-3）的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种测试圆环链疲劳性能的装置，其特征在于：所述卡板（2）的宽度与中间扁槽（1-2）的宽度一致，卡板（2）的长度、中间扁槽（1-2）的长度均与钳口座（1）的长度相等。
4.根据权利要求1所述的一种测试圆环链疲劳性能的装置，其特征在于：两个所述弧状卡槽（2-2）的球面中心既位于卡板（2）长度方向的中切面上、又位于卡板（2）长度方向的中切面上。
5.根据权利要求1所述的一种测试圆环链疲劳性能的装置，其特征在于：所述v型卡块（4）是由圆钢弯折而成的v型结构；所述弧状卡槽（2-2）与v型卡块（4）的外轮廓相匹配。
6.一种利用权利要求1所述测试圆环链疲劳性能的装置的方法，其特征在于：所述方法是通过下述步骤来实现的：
a、根据圆环链（3）的规格型号选择对应匹配规格的v型卡块（4）和卡板（2）；
b、根据试验要求，确定圆环链（3）的链环数量；
c、先将两个钳口座（1）分别放置到液压万能试验机的上下横梁内，调整上下横梁的位置，保证两个钳口座（1）位置对中、且间距与待测圆环链（3）的长度匹配；
d、再将两个卡板（2）分别插嵌到两个钳口座（1）的中间扁槽（1-2）内，使卡板（2）的前后端面与钳口座（1）的前后端面平齐；
e、接着将两个v型卡块（4）分别穿过在圆环链（3）的两个端部链环中，随后将两个v型卡块（4）分别放入两个钳口座（1）的n型槽（1-1）内，并沿n型槽（1-1）移动，直到v型卡块（4）卡嵌在卡板（2）的弧状卡槽（2-2）内，v型卡块（4）与卡板（2）及钳口座（1）实现自动对中；
f、启动液压万能试验机，拉大上下横梁的间距，使v型卡块（4）与卡板（2）结合紧密；
g、对液压万能试验机输入相关的测试参数，开始加载进行疲劳测试，观察和记录测试结果。
技术总结