[實用新型]金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗裝置

有效

• 申請號: 201520391830.1
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204924770U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 潘素平;陳宇強
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08;G01N17/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

技術領域

本實用新型涉及大氣腐蝕下材料的力學測量技術領域，具體涉及一種金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗裝置。

背景技術

金屬薄板的疲勞損傷是影響交通運輸安全的重要因素，環境的改變會對金屬疲勞損傷產生顯著影響。目前已有許多金屬薄板在氣體及液體環境下的疲勞試驗及其裝置，但是隨著工業化和城鎮化的快速發展，環境中的粉塵日益增多，而細小的粉塵顆粒聚集在金屬微裂紋的夾縫中會明顯改變金屬裂紋尖端的變形行為，并對合金的疲勞性能造成顯著影響。然而，目前沒有一種合適的方法及裝置用于檢測粉塵環境對金屬薄板疲勞性能的影響程度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種結構簡單、制作成本低、操作方便、測量精度高的金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗裝置，包括環境盒、粉塵發生裝置、用于對金屬薄板試樣進行疲勞加載的加載裝置以及用于觀察金屬薄板試樣疲勞損傷行為的觀察裝置，所述環境盒設有封閉內腔，所述封閉內腔的兩端設有用于貫穿安裝金屬薄板試樣的貫通槽，所述粉塵發生裝置包括鼓風機和具有封閉容料腔的料斗，所述料斗設有出料口和進風口，所述出料口與鼓風機的進口連通，所述鼓風機的出口通過出風管與封閉內腔連通，所述進風口通過進風管與封閉內腔連通，所述粉塵發生裝置還設有用于向封閉容料腔內加粉塵的加塵器。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述加塵器包括與封閉容料腔連通的加料管，所述加料管內裝設有第一閥門機構和第二閥門機構。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述第一閥門機構包括與加料管內壁滑動密封配合的活塞以及與活塞連接的滑動推拉桿，所述第二閥門機構包括密封板，所述加料管的出料端延伸至封閉容料腔內，所述密封板鉸接安裝于所述出料端，所述加料管與密封板之間安裝有驅使密封板密封貼合所述出料端的扭簧，所述活塞上連接有用于推動密封板脫離所述出料端的頂桿。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述加料管豎直設置，所述密封板和所述出料端的貼合面傾斜布置。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述加料管通過第一法蘭連接機構與料斗密封連接。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述鼓風機為可調速小型鼓風機，所述鼓風機的進口和料斗通過第二法蘭連接機構密封連接，所述鼓風機的出口通過變徑管與出風管相連，所述變徑管通過卡箍固定連接于鼓風機的出口，變徑管與鼓風機的出口之間通過密封墊或密封膠密封。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述貫通槽與金屬薄板試樣之間設有第一密封套，或者所述貫通槽與金屬薄板試樣之間的間隙通過密封膠密封。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述料斗和環境盒為有機玻璃透明制件，或者所述環境盒設有透視窗。

上述的疲勞試驗裝置，優選的，所述環境盒設有清掃組件，所述清掃組件包括與環境盒內壁相貼的清掃刷以及用于驅動清掃刷往復運動的驅動桿，所述驅動桿滑動穿設于環境盒上的導向孔中并與清掃刷相連，所述導向孔與驅動桿之間設有第二密封套。

一種采用上述疲勞試驗裝置進行金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗的方法，包括以下步驟：

（1）將金屬薄板試樣貫穿安裝在封閉內腔兩端的貫通槽中，采用第一密封套或者密封膠將貫通槽與金屬薄板試樣之間的間隙密封，使金屬薄板試樣的試驗段密封于封閉內腔內；

（2）通過加塵器將粉塵加入封閉容料腔，啟動鼓風機將粉塵吹散并通入環境盒形成粉塵環境，待環境盒內粉塵環境穩定后，采用加載裝置夾持金屬薄板試樣位于環境盒外部的兩端進行疲勞加載，并采用觀察裝置觀測金屬薄板試樣的疲勞損傷行為。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：本實用新型疲勞試驗裝置專用于金屬薄板在粉塵環境下的疲勞試驗，其結構簡單、制作成本低、操作方便、測量精度高，采用該疲勞試驗裝置進行試驗時，將金屬薄板試樣貫穿安裝在環境盒的貫通槽中并進行密封，利用粉塵發生裝置產生粉塵并通入到環境盒內形成粉塵環境后，采用加載裝置對金屬薄板試樣進行疲勞加載，采用觀察裝置觀測金屬薄板試樣的疲勞損傷行為，即可完成金屬薄板的疲勞試驗，其試驗方法的操作流程簡便、效率高。

附圖說明

圖1為本實用新型疲勞試驗裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型疲勞試驗裝置中粉塵發生裝置的結構示意圖。

圖3為本實用新型疲勞試驗裝置中加塵器的結構示意圖。

圖4為本實用新型疲勞試驗裝置中觀察裝置的結構示意圖。