[实用新型]金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及大气腐蚀下材料的力学测量技术领域，具体涉及一种金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置。

背景技术

金属薄板的疲劳损伤是影响交通运输安全的重要因素，环境的改变会对金属疲劳损伤产生显著影响。目前已有许多金属薄板在气体及液体环境下的疲劳试验及其装置，但是随着工业化和城镇化的快速发展，环境中的粉尘日益增多，而细小的粉尘颗粒聚集在金属微裂纹的夹缝中会明显改变金属裂纹尖端的变形行为，并对合金的疲劳性能造成显著影响。然而，目前没有一种合适的方法及装置用于检测粉尘环境对金属薄板疲劳性能的影响程度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、制作成本低、操作方便、测量精度高的金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置，包括环境盒、粉尘发生装置、用于对金属薄板试样进行疲劳加载的加载装置以及用于观察金属薄板试样疲劳损伤行为的观察装置，所述环境盒设有封闭内腔，所述封闭内腔的两端设有用于贯穿安装金属薄板试样的贯通槽，所述粉尘发生装置包括鼓风机和具有封闭容料腔的料斗，所述料斗设有出料口和进风口，所述出料口与鼓风机的进口连通，所述鼓风机的出口通过出风管与封闭内腔连通，所述进风口通过进风管与封闭内腔连通，所述粉尘发生装置还设有用于向封闭容料腔内加粉尘的加尘器。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述加尘器包括与封闭容料腔连通的加料管，所述加料管内装设有第一阀门机构和第二阀门机构。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述第一阀门机构包括与加料管内壁滑动密封配合的活塞以及与活塞连接的滑动推拉杆，所述第二阀门机构包括密封板，所述加料管的出料端延伸至封闭容料腔内，所述密封板铰接安装于所述出料端，所述加料管与密封板之间安装有驱使密封板密封贴合所述出料端的扭簧，所述活塞上连接有用于推动密封板脱离所述出料端的顶杆。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述加料管竖直设置，所述密封板和所述出料端的贴合面倾斜布置。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述加料管通过第一法兰连接机构与料斗密封连接。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述鼓风机为可调速小型鼓风机，所述鼓风机的进口和料斗通过第二法兰连接机构密封连接，所述鼓风机的出口通过变径管与出风管相连，所述变径管通过卡箍固定连接于鼓风机的出口，变径管与鼓风机的出口之间通过密封垫或密封胶密封。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述贯通槽与金属薄板试样之间设有第一密封套，或者所述贯通槽与金属薄板试样之间的间隙通过密封胶密封。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述料斗和环境盒为有机玻璃透明制件，或者所述环境盒设有透视窗。

上述的疲劳试验装置，优选的，所述环境盒设有清扫组件，所述清扫组件包括与环境盒内壁相贴的清扫刷以及用于驱动清扫刷往复运动的驱动杆，所述驱动杆滑动穿设于环境盒上的导向孔中并与清扫刷相连，所述导向孔与驱动杆之间设有第二密封套。

一种采用上述疲劳试验装置进行金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验的方法，包括以下步骤：

（1）将金属薄板试样贯穿安装在封闭内腔两端的贯通槽中，采用第一密封套或者密封胶将贯通槽与金属薄板试样之间的间隙密封，使金属薄板试样的试验段密封于封闭内腔内；

（2）通过加尘器将粉尘加入封闭容料腔，启动鼓风机将粉尘吹散并通入环境盒形成粉尘环境，待环境盒内粉尘环境稳定后，采用加载装置夹持金属薄板试样位于环境盒外部的两端进行疲劳加载，并采用观察装置观测金属薄板试样的疲劳损伤行为。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型疲劳试验装置专用于金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验，其结构简单、制作成本低、操作方便、测量精度高，采用该疲劳试验装置进行试验时，将金属薄板试样贯穿安装在环境盒的贯通槽中并进行密封，利用粉尘发生装置产生粉尘并通入到环境盒内形成粉尘环境后，采用加载装置对金属薄板试样进行疲劳加载，采用观察装置观测金属薄板试样的疲劳损伤行为，即可完成金属薄板的疲劳试验，其试验方法的操作流程简便、效率高。

附图说明

图1为本实用新型疲劳试验装置的结构示意图。

图2为本实用新型疲劳试验装置中粉尘发生装置的结构示意图。

图3为本实用新型疲劳试验装置中加尘器的结构示意图。

图4为本实用新型疲劳试验装置中观察装置的结构示意图。