一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置的制作方法

本实用新型属于结构强度试验技术领域，具体涉及一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置。

背景技术：

腐蚀疲劳试验是指在腐蚀环境下进行疲劳试验。考虑到便于实现和经济效益，以往腐蚀疲劳试验的试验方法一般是先进行腐蚀试验，然后再进行疲劳试验，即腐蚀后疲劳试验，从严格意义上讲，这与材料或结构所处的实际工作环境不符。

对于施加疲劳载荷，各种型号的疲劳试验机比比皆是，且被广大试验工作者所熟悉；然而满足试验要求的环境装置并没有成品可供选用，甚至于目前还没有此类环境装置的国家标准和行业标准，因此研制一种密闭性稳定性好的腐蚀疲劳试验装置用来确定飞机材料、元件和连接件等在腐蚀环境下的疲劳寿命是非常必要的。

技术实现要素：

为此本实用新型提供了一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置，用来确定飞机材料、元件和连接件等在腐蚀环境下的疲劳寿命。

本实用新型基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置，包括环境盒与托架，其中，所述环境盒包括上盖板、侧板以及底板，侧板与底板形成一端开口的空心腐蚀腔，上盖板置于所述空心腐蚀腔的开口处，并在上盖板上开通孔，所述底板开中心孔，并在所述中心孔处设置有橡胶塞，所述橡胶塞设置成两端贯通的筒状体结构，橡胶塞的内壁贴紧试验件，橡胶塞的外壁贴紧所述中心孔的内壁，所述托架包括两个角钢，位于所述空心腐蚀腔外，任一角钢的一板面贴紧所述底板，两个角钢的另一板面通过螺栓夹紧所述试验件。

优选的是，所述环境盒为柱状结构。

在上述方案中优选的是，所述上盖板包括两个侧边开槽的玻璃板，两个玻璃板的开槽的一侧相互对接形成具有所述通孔的上盖板。

在上述方案中优选的是，所述通孔位于所述上盖板的中部。

在上述方案中优选的是，所述底板上的中心孔为圆台体结构，底板面向所述空心腐蚀腔的面上的开孔直径小于底板背向所述空心腐蚀腔的面上的开孔直径，所述橡胶塞为适配于所述中心孔的筒状圆台体结构。

在上述方案中优选的是，所述橡胶塞包括两个截面为半环状的橡胶体，所述两个橡胶体对接后形成筒状圆台体结构。

在上述方案中优选的是，所述橡胶塞与底板通过硅橡胶粘接。

在上述方案中优选的是，所述橡胶塞与试验件之间通过密封胶填堵。

本装置环境盒部分采用有机玻璃制成，盒体材料透明且耐温，便于观察试验腐蚀溶液的液面情况和试验件疲劳裂纹的产生扩展情况；盒体耐腐蚀绝缘好，既避免环境盒本身被腐蚀，也避免其腐蚀产物对溶液成分造成影响，同时防止产生电化学腐蚀和漏电；环境盒上盖板开槽，既方便溶液的添加与排空，也方便溶液加热装置的放入和取出；环境盒底部和试验件之间采用上窄下宽的“锥柱体”橡胶塞，达到了环境盒底板与试验件的软固定及密封；整个环境盒底部采用钢制托架支撑，既防止环境盒疲劳试验过程中与试验件产生错位，又避免环境盒倾斜而溶液倾泻。

附图说明

图1为本实用新型基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置的一优选实施例的环境盒结构示意图。

图2为本实用新型基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置的一优选实施例的托架结构示意图。

图3为图1所示实施例的环境盒A-A平面剖视图。

图4为本实用新型试验件安装示意图。

图5为图4所示实施例的A-A平面剖视图。

其中，1为上盖板，2为侧板，3为底板，4为橡胶塞，5为角钢，6为螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型提供了一种基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置，用来确定飞机材料、元件和连接件等在腐蚀环境下的疲劳寿命。

本实用新型基于疲劳试验机的腐蚀疲劳试验装置，主要包括环境盒与托架，图1给出了环境盒的结构示意图，图3为其A-A面剖视图。如图1或图3所示，所述环境盒包括上盖板1、侧板2以及底板3，侧板2与底板3形成一端开口的空心腐蚀腔，上盖板1置于所述空心腐蚀腔的开口处，并在上盖板1上开通孔，所述底板3上开中心孔，并在所述中心孔处设置有橡胶塞4，所述橡胶塞4设置成两端贯通的筒状体结构，橡胶塞4的内壁贴紧试验件，橡胶塞的外壁贴紧所述中心孔的内壁，图2给出了托架的结构示意图，所述托架包括两个角钢5，位于所述空心腐蚀腔外，任一角钢的一板面贴紧所述底板，两个角钢的另一板面通过螺栓6夹紧所述试验件。

需要说明的是，所述环境盒为主要由侧板2构成的盒装结构，侧板2可以是一块板材结构，也可以是多块拼接的板材结构，如图1所示，其为一块板材结构弯曲形成的柱状结构，从而形成腐蚀腔，腐蚀腔是用来盛放腐蚀液的，所以，本实施例中，侧板和/或底板为有机玻璃结构整体加工而成。同样，对试验件进行腐蚀液腐蚀试验的同时，需要在该腐蚀腔内对试验件施加疲劳载荷，该疲劳载荷的施加点可以是在腐蚀腔内，也可以在腐蚀腔外，同时考虑到试验件的结构以及腐蚀液的添加排除等因素，环境盒的上盖板需要通孔，以便试验件通过，或者疲劳载荷施加设备的施加端通过，或者腐蚀液加热装置的加热端通过等等。

本实施例中，由于腐蚀液的流动性，腐蚀疲劳试验装置的安装空间位置关系即如图1-5所示，上盖板1位于最上方，其仅需要盖在空心腐蚀腔上即可，而不需要额外的固定结构，备选实施方式中，为了使腐蚀液尽量少的溢出(包括加热时的蒸发)，上盖板可以通过螺栓等可拆卸的连接方式固定在侧板2或底板3上，同样，上盖板1上的通孔的尺寸应尽量的小，以使试验件或外部设备恰好通过为最佳实施方式。

本实施例中，如图1或图2所示，为了安装方便以及腐蚀液的排放添加方便，所述上盖板1包括两个侧边开槽的玻璃板，两个玻璃板的开槽的一侧相互对接形成具有所述通孔的上盖板1。开槽结构可以是规则的方形、圆形等，也可以是不规则的结构，具体根据试验件而定，比如图4中给出的试验件结构，其通过该通孔处的截面为方形，则由两个开槽对接时形成的通孔即设置成方形。

可以理解的是，所述通孔可以位于所述上盖板1的任意位置，如果试验件需要通过的话，如图5所示，其位置应该设置成按照试验件通过的位置而定，比如试验件为规则的柱状结构，上盖板1的通孔位置应与底板的中心孔位置一致，最优的，通孔位于上盖板1的中部，既方便了两个开槽的玻璃板的设计，又便于后续试验加载装置对腐蚀液或试验件的加载，比如当需要对腐蚀液加热时，加热装置的加载端通过上盖板1的中间的通孔伸入到腐蚀液中部时，加热更加均匀。

本实施例中，所述底板3上的中心孔为圆台体结构，如图2所示，底板3面向所述空心腐蚀腔的面上的开孔直径小于底板背向所述空心腐蚀腔的面上的开孔直径，所述橡胶塞4为适配于所述中心孔的筒状圆台体结构。即在底板3中心部分开“上窄下宽”的圆形孔，并配合同样形状的“锥柱体”橡胶塞4。

本实施例中，所述橡胶塞4包括两个截面为半环状的橡胶体，所述两个橡胶体对接后形成筒状圆台体结构，可以理解的是，橡胶塞4通过切开－开槽－用密封胶填堵等办法实现与试验件的“软固定”的优点在于，当试验件接触橡胶塞的部分直径较小时，即不能通过套接的方式将橡胶塞套接在试验件相应位置处时，可以通过将两瓣橡胶体对接来达成此目的，需要说明的是，为防止腐蚀溶液泄露，所述橡胶塞与试验件之间通过密封胶填堵。

同理，本实施例中，当将带有橡胶塞4的试验件通过中心孔置于空心腐蚀腔时，所述橡胶塞4与底板3通过硅橡胶粘接。

如图2所示，托架为两块角钢5构成，两块角钢5可以通过螺栓固定，角钢5包括两个相互垂直的面构成，其一个面用于拖住环境盒，另一个面贴紧在试验件上，如图5所示，并由螺栓6夹紧，置于环境盒底部，夹持试验件并托举环境盒，既防止环境盒疲劳试验过程中与试验件产生错位，又避免环境盒倾斜而溶液倾泻。可以理解的是，角钢还可以包括外部连接机构，通过该机构与外部固定设备进行固定。

本装置环境盒部分采用有机玻璃制成，盒体材料透明且耐温，便于观察试验腐蚀溶液的液面情况和试验件疲劳裂纹的产生扩展情况；盒体耐腐蚀绝缘好，既避免环境盒本身被腐蚀，也避免其腐蚀产物对溶液成分造成影响，同时防止产生电化学腐蚀和漏电；环境盒上盖板开槽，既方便溶液的添加与排空，也方便溶液加热装置的放入和取出；环境盒底部和试验件之间采用上窄下宽的“锥柱体”橡胶塞，达到了环境盒底板与试验件的软固定及密封；整个环境盒底部采用钢制托架支撑，既防止环境盒疲劳试验过程中与试验件产生错位，又避免环境盒倾斜而溶液倾泻。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。