专利名称：一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种腐蚀疲劳试验装置，尤其涉及ー种弯曲疲劳试验机的附属装置。
背景技术：
疲劳是在应カ或应变的反复作用下，导致金属材料开裂或破坏的性能变化。疲劳破坏是机械零部件早期失效的主要形式。实际工程结构、エ业设备以及各类承载构件都在一定的环境中服役。大多数使用环境均不同于试验室环境，都存在不同程度的腐蚀性。构件所产生的疲劳破坏大多与服役的环境相关，疲劳破坏前的服役时间随环境介质腐蚀性的增强而缩短，即腐蚀加速疲劳破坏。这时，疲劳破坏在循环应カ和腐蚀环境协同作用下发生， 即产生了腐蚀疲劳。腐蚀疲劳是结构件既受循环应カ的作用，又受腐蚀环境的侵蚀，是在两者协同作用下的一种更为严重的机械破坏形式，是工程实践中的各种承受循环载荷的结构所面临的严重问题。诸如海洋结构、石油化工设备、飞机结构等，常因受循环载荷和腐蚀环境的复合作用发生疲劳破坏，往往造成灾难性事故。严格地讲，实际工程中遇到的绝大多数疲劳破坏，都属于腐蚀疲劳。不受环境影响的“纯”疲劳，只可能出现在真空条件下。通常，在相同的应力水平，材料的腐蚀疲劳寿命远短于一般疲劳寿命，往往要缩短许多倍。因此，为了保证结构的服役安全性和可靠性，需要对材料在不同腐蚀条件下的腐蚀疲劳性能进行测试。目前，研究者对腐蚀疲劳试验装置进行了研究，专利公开号为CN101221108A的发明专利“一种旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置”公开了ー种悬臂梁旋转弯曲腐蚀疲劳实验装置，但是该装置对腐蚀环境的模拟在完全敞开的环境中进行，不但造成腐蚀溶液飞溅对周围试验装置的腐蚀，同时造成腐蚀溶液的损失及被污染，从而无法对腐蚀条件进行精确的控制。同时该装置没有试验结束的自动停止功能，缺少试验结束后对试样的有效保护。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，该装置用于弯曲疲劳试验机上，能使模拟腐蚀溶液处于密封循环系统中，能方便模拟腐蚀环境，使疲劳腐蚀试验的数据更加准确可靠，也方便对疲劳断ロ的观察和分析，同时不会对周围环境造成污染，试验成本低。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其组成是密封槽的两侧开有试样孔，疲劳试样中部通过试样孔插入密封槽中，疲劳试样伸出密封槽的两端通过弯曲疲劳试验机的弹簧夹头固定在弯曲疲劳试验机上；密封槽的顶部安装有可调阀门，可调阀门上端通过塑料导管依次连接电磁阀、储液罐ー；储液罐一的底部安装有液位传感器一；电磁阀与弯曲疲劳试验机上的自动停机开关电连接；[0009]密封槽底部的出液孔连接塑料导管，该塑料导管伸入储液罐ニ中；储液罐ニ的底部安装有液位传感器ニ；所述的储液罐一、储液罐ニ中分别插有回液管、送液管，回液管与送液管之间通过输液泵相连；所述的液位传感器一、液位传感器ニ、输液泵均与可编程控制器电连接，组成输液栗控制系统。本实用新型的工作过程和原理是将配置好的腐蚀溶液注入到储液罐ニ中，使疲劳试样最小断面位于可调阀门的正下方，启动疲劳试验机、通过弹簧夹头将所需的载荷加载到疲劳试样的两端，同时输液泵控制系统及电磁阀打开。液位传感器一检测到储液罐ー的储液量低于临界状态，输液泵自动启动，将腐蚀溶液从储液罐ニ中泵入储液罐一中；储液罐一中有腐蚀溶液后，腐蚀溶液通过打开的电磁阀及可调阀门，滴落到高速旋转的疲劳试样最小断面上，使疲劳试样在密封槽的腐蚀环境中进行弯曲腐蚀疲劳试验。由于输液泵的泵液速度大于腐蚀溶液的滴落速度，储液罐一中的储液量会迅速増加，而储液罐ニ中的储液量会迅速減少，直至液位传感器ニ检测到储液罐ニ中的储液量低于临界状态，输液泵停止工作。滴落到疲劳试样上的腐蚀溶液再滴落到密封槽底部，通过密封槽底部的出液孔及塑料导管流入储液罐ニ中，直至液位传感器ー检测到储液罐一中的储液量低于临界状态，输液泵再次启动，形成腐蚀溶液的密封循环系统。从而整个试验过程中，疲劳试样均在密封槽内的密封腐蚀环境中进行试验。当试样折断时，疲劳试验机的自动停机开关断开，试验机自动停机，同时电磁阀也被关闭，腐蚀溶液停止从可调阀门落下，整个试验自动结束。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是一、试验过程中，腐蚀溶液从可调阀门中依靠重力落到高速旋转的试样最小断面，散落的腐蚀液汇集在密封槽而不会溅落到周围其他设备上，也不会被周围环境中的其他杂质污染，从而避免了周围设备被腐蚀，同时也避免了腐蚀溶液的损失和成分变化，对腐蚀环境条件的模拟与控制更加精确，使疲劳腐蚀试验的数据更加准确可靠。ニ、由于密封条件下的腐蚀溶液不会损失和成分变化，溶液通过两个储液罐、输液泵和液位传感器一、液位传感器ニ，以及可编程控制器进行控制，形成ー个循环系统，实现了腐蚀溶液的自动循环使用，大大降低了腐蚀溶液的使用量，降低了试验成本。三、通过安装于可调阀门上方的电磁阀，自动控制循环通道的开通与关闭。当试样折断,试验结束时，电磁阀自动关闭,腐蚀溶液停止滴落到试样上,避免了腐蚀溶液对试样断ロ的进ー步腐蚀，可以很好保护疲劳试样断ロ形貌，进而方便后期对疲劳断ロ的观察和分析。上述的密封槽由可拆开的上、下两个半槽组成，两个半槽之间通过螺杆连接。这样，试验前后密封槽的安装和拆卸都十分方便。上述的疲劳试样与试样孔贴合处安装有密封圏。这样，进ー步增强了密封槽的密封效果，并且对于不同尺寸的试样，可更换匹配不同的密封圈，而无需对密封槽及整个装置进行改造。上述密封槽底部的出液孔处及其附近向下凹。[0025]这样，试验过程中，密封槽内的腐蚀溶液能更方便、快速、干净地向下流入到储液
罐ニ中。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步的详细说明。
图I是本实用新型实施例的结构示意图。图2是本实用新型实施例的密封槽(去掉塑料导管)的仰视放大示意图。
具体实施方式
实施例 图1-2示出，本实用新型的ー种具体实施方式
为一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其组成是密封槽4的两侧开有试样孔，疲劳试样2中部通过试样孔插入密封槽4中，疲劳试样2伸出密封槽4的两端通过弯曲疲劳试验机的弹簧夹头I固定在弯曲疲劳试验机上； 密封槽4的顶部安装有可调阀门5，可调阀门5上端通过塑料导管7依次连接电磁阀6、储液罐一 8 ;储液罐一 8的底部安装有液位传感器一 9 ；电磁阀6与弯曲疲劳试验机上的自动停机开关电连接；密封槽4底部的出液孔4A连接塑料导管7，该塑料导管7伸入储液罐ニ 11中；储液罐ニ 11的底部安装有液位传感器ニ 12 ；所述的储液罐ー 8、储液罐ニ 11中分别插有回液管7A、送液管7B，回液管7A与送液管7B之间通过输液泵10相连；所述的液位传感器一 9、液位传感器ニ 12、输液泵10均与可编程控制器电连接，组成输液泵控制系统。本实施例的密封槽4由可拆开的上、下两个半槽组成，两个半槽之间通过螺杆14连接；本实施例的疲劳试样2与试样孔贴合处安装有密封圈3。本实施例的密封槽4底部的出液孔处及其附近向下凹。
权利要求1.一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其组成是 密封槽(4)的两侧开有试样孔,疲劳试样(2)中部通过试样孔插入密封槽(4)中，疲劳试样(2)伸出密封槽(4)的两端通过弯曲疲劳试验机的弹簧夹头(I)固定在弯曲疲劳试验机上； 密封槽(4)的顶部安装有可调阀门(5)，可调阀门(5)上端通过塑料导管(7)依次连接电磁阀(6)、储液罐一(8);储液罐一(8)的底部安装有液位传感器一(9);电磁阀(6)与弯曲疲劳试验机上的自动停机开关电连接； 密封槽(4)底部的出液孔(4A)连接塑料导管(7)，该塑料导管(7)伸入储液罐二(11)中；储液罐二(11)的底部安装有液位传感器二(12)； 所述的储液罐一(8)、储液罐二(11)中分别插有回液管(7A)、送液管(7B)，回液管(7A)与送液管(7B)之间通过输液泵(10)相连； 所述的液位传感器一(9)、液位传感器二(12)、输液泵(10)均与可编程控制器电连接，组成输液泵控制系统。
2.根据权利要求I所述的一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其特征在于所述的密封槽(4)由可拆开的上、下两个半槽组成，两个半槽之间通过螺杆(14)连接。
3.根据权利要求I所述的一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其特征在于所述的疲劳试样(2)与试样孔贴合处安装有密封圈(3)。
4.根据权利要求I所述的一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其特征在于所述密封槽(4)底部的出液孔处及其附近向下凹。
专利摘要一种用于弯曲疲劳试验机的密封腐蚀环境模拟装置，其组成是密封槽的两侧开有试样孔，疲劳试样中部通过试样孔插入密封槽中，两端通过弯曲疲劳试验机的弹簧夹头固定在试验机上；密封槽的顶部安装有可调阀门，可调阀门上端依次连接电磁阀、储液罐一；储液罐一底部安装有液位传感器一；密封槽底部的出液孔连接塑料导管，该塑料导管伸入储液罐二中；储液罐二底部安装有液位传感器二；储液罐一、储液罐二中分别插有回液管、送液管，回液管与送液管间通过输液泵相连。该装置能使模拟腐蚀溶液处于密封循环系统中，方便模拟腐蚀环境，疲劳腐蚀试验的数据更加准确可靠，也方便对疲劳断口的观察和分析，同时不会对周围环境造成污染，试验成本低。
文档编号G01N3/02GK202420963SQ20122000856
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者张继旺, 曾东方, 王贵国, 邬平波, 马纪军, 鲁连涛 申请人:西南交通大学