接的滑动推拉杆233，第二阀门机构包括密封板234，加料管231的出料端2311延伸至封闭容料腔221的中部，密封板234铰接安装于出料端2311，加料管231与密封板234之间安装有驱使密封板234密封贴合出料端2311的扭簧235，活塞232上连接有用于推动密封板234脱离出料端2311的顶杆236。该加尘器23在向封闭容料腔221内加粉尘的过程中，可保证封闭容料腔221始终处于封闭状态。在向封闭容料腔221加粉尘时，先抓持滑动推拉杆233将活塞232从加料管231中拔出，此时密封板234在扭簧235的作用下自动密封贴合出料端2311，封闭容料腔221与外部环境不连通。然后将粉尘加入到加料管231内，再将活塞232装入到加料管231中，此时粉尘位于密封板234和活塞232之间的管腔内。推动活塞232继续向下运动，顶杆236会推动密封板234克服扭簧235的作用力绕铰接轴转动，最终使密封板234脱离出料端2311，使加料管231内的粉尘进入到封闭容料腔221内，而密封板234脱离出料端2311后，活塞232位于加料管231内使封闭容料腔221与外部环境不连通。粉尘加入后，将活塞232拉至合适位置，在扭簧235作用力的驱动下使密封板234再次密封贴合出料端2311。
[0030]由于鼓风机21启动后，封闭容料腔221内的气压会高于与外界气压，形成压力差，此时如果打开封闭容料腔221加入粉尘的话，在压力差作用下，封闭容料腔221内原有的粉尘会跑出封闭容料腔221，而没法实现粉尘的加入。而采用上述具有第一阀门机构和第二阀门机构的加尘器23加粉尘，在加粉尘时能始终保持封闭容料腔221处于封闭状态，从而能将粉尘顺利的加入封闭容料腔221。并且第二阀门机构的密封板234由第一阀门机构的顶杆236推动打开，整个加料过程只需人工抓持滑动推拉杆233进行操作即可。该加尘器23具有结构简单、易于制作、操作方便等优点。
[0031]上述加料管231竖直设置，密封板234和出料端2311的贴合面倾斜布置，利于密封板234紧密的贴合在出料端2311，同时在密封板234脱离出料端2311时，利于粉尘进入封闭容料腔221。同时，加料管231的进料端呈锥型漏斗状，利于将物料加入加料管231中。
[0032]本实施例中，贯通槽12与金属薄板试样4之间设有第一密封套13，或者贯通槽12与金属薄板试样4之间的间隙通过密封胶密封，以保证封闭内腔11的密封性。
[0033]本实施例中，料斗22和环境盒I为有机玻璃透明制件，或者环境盒I设有透视窗，以便于在进行疲劳加载时，通过观察装置7能够观察封闭内腔11内金属薄板试样4疲劳损伤行为。
[0034]本实施例中，如图5和图6所示，环境盒I设有清扫组件15，清扫组件15包括与环境盒I内壁相贴的清扫刷151以及用于驱动清扫刷151往复运动的驱动杆152，环境盒I上设有导向孔153，驱动杆152滑动穿设于导向孔153中并与清扫刷151相连，同时驱动杆152与导向孔153之间设置第二密封套14，保证环境盒I的密闭性。手动推拉驱动杆152沿导向孔153滑动，可驱使清扫刷151往复运动清扫吸附在环境盒I内壁上的粉尘，从而可避免影响观察环境盒I内金属薄板试样4的疲劳损伤行为，保证良好的观察效果。
[0035]—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:
[0036](I)将金属薄板试样4贯穿安装在封闭内腔11两端的贯通槽12中，采用第一密封套13或者密封胶将贯通槽12与金属薄板试样4之间的间隙密封，使金属薄板试样4的试验段密封于封闭内腔11内；
[0037](2)通过加尘器23将粉尘加入封闭容料腔221后密封料斗22，启动鼓风机21将粉尘吹散并通入环境盒I形成粉尘环境，待环境盒I内粉尘环境稳定后，采用加载装置3夹持金属薄板试样4位于环境盒I外部的两端进行疲劳加载，并采用观察装置7观测金属薄板试样4的疲劳损伤行为。加载装置3进行疲劳加载前，根据同类金属材料疲劳损伤特性，设定疲劳加载的最大加载应力与应力比。
[0038]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置，其特征在于:包括环境盒(I)、粉尘发生装置(2)、用于对金属薄板试样(4)进行疲劳加载的加载装置(3)以及用于观察金属薄板试样(4)疲劳损伤行为的观察装置(7)，所述环境盒(I)设有封闭内腔(11)，所述封闭内腔(11)的两端设有用于贯穿安装金属薄板试样(4)的贯通槽(12)，所述粉尘发生装置(2)包括鼓风机(21)和具有封闭容料腔(221)的料斗(22 )，所述料斗(22 )设有出料口( 222 )和进风口( 223 )，所述出料口( 222 )与鼓风机(21)的进口连通，所述鼓风机(21)的出口通过出风管(5)与封闭内腔(11)连通，所述进风口(223)通过进风管(6)与封闭内腔(11)连通，所述粉尘发生装置(2)还设有用于向封闭容料腔(221)内加粉尘的加尘器(23)。2.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述加尘器(23)包括与封闭容料腔(221)连通的加料管(231)，所述加料管(231)内装设有第一阀门机构和第二阀门机构。3.根据权利要求2所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述第一阀门机构包括与加料管(231)内壁滑动密封配合的活塞(232)以及与活塞(232)连接的滑动推拉杆(233)，所述第二阀门机构包括密封板(234)，所述加料管(231)的出料端(2311)延伸至封闭容料腔(221)内，所述密封板(234)铰接安装于所述出料端(2311)，所述加料管(231)与密封板(234)之间安装有驱使密封板(234)密封贴合所述出料端(2311)的扭簧(235)，所述活塞(232)上连接有用于推动密封板(234)脱离所述出料端(2311)的顶杆(236)。4.根据权利要求3所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述加料管(231)竖直设置，所述密封板(234)和所述出料端(2311)的贴合面倾斜布置。5.根据权利要求2所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述加料管(231)通过第一法兰连接机构(237 )与料斗(22 )密封连接。6.根据权利要求1所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述鼓风机(21)为可调速小型鼓风机，所述鼓风机(21)的进口和料斗(22 )通过第二法兰连接机构(26 )密封连接，所述鼓风机(21)的出口通过变径管(24)与出风管(5)相连，所述变径管(24)通过卡箍(25)固定连接于鼓风机(21)的出口，变径管(24)与鼓风机(21)的出口之间通过密封垫或密封胶密封。7.根据权利要求1至6中任一项所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述贯通槽(12)与金属薄板试样(4)之间设有第一密封套(13)，或者所述贯通槽(12)与金属薄板试样(4)之间的间隙通过密封胶密封。8.根据权利要求1至6中任一项所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述料斗(22)和环境盒(I)为有机玻璃透明制件，或者所述环境盒(I)设有透视窗。9.根据权利要求8所述的疲劳试验装置，其特征在于:所述环境盒(I)设有清扫组件(15)，所述清扫组件(15)包括与环境盒(I)内壁相贴的清扫刷(151)以及用于驱动清扫刷(151)往复运动的驱动杆(152)，所述驱动杆(152)滑动穿设于环境盒(I)上的导向孔(153)中并与清扫刷(151)相连，所述导向孔(153)与驱动杆(152)之间设有第二密封套(14)。
【专利摘要】本实用新型公开了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、加载装置以及观察装置，环境盒设有封闭内腔，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，粉尘发生装置包括鼓风机和具有封闭容料腔的料斗，料斗设有出料口和进风口，出料口与鼓风机的进口连通，鼓风机的出口通过出风管与封闭内腔连通，进风口通过进风管与封闭内腔连通，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，该疲劳试验装置具有结构简单、制作成本低、操作方便、测量精度高等优点。
【IPC分类】G01N3/08, G01N17/00, G01N3/02
【公开号】CN204924770
【申请号】CN201520391830
【发明人】潘素平, 陈宇强
【申请人】中南大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月9日