一种冲蚀腐蚀磨损试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于在不同条件下对目标样品进行冲蚀和腐蚀磨损实验的冲蚀腐蚀磨损试验台。
【背景技术】
[0002]冲蚀和腐蚀导致的磨损是工作在流体环境中的工件(特别是金属工件)最主要的失效形式。例如水力发电机组的水轮机叶片和轮船螺旋桨叶片都会受到水流的高速冲击，加上水中可能含有硬质颗粒和活性离子，会导致部件表面产生各种冲蚀和腐蚀磨损，降低部件性能和寿命。为了研究各类材料在不同环境中的冲蚀和腐蚀磨损机理及相关影响因素，对应的试验台和设备必不可少。由于不同部件的工作环境差距很大，造成冲蚀和腐蚀磨损的原因也有较大差异。为了更准确地找到磨损的真正原因，试验台应该能有效地模拟各种环境。而目前常用的试验台只能完成样品在液体环境中的旋转运动，无法改变其他参数，如样品在液体中的姿态、样品的深度、环境温度、液体流速等。
【发明内容】
[0003]为了解决现有模拟冲蚀和腐蚀磨损机理的试验台不能改变样品在液体中空间姿态的问题，本发明提供了一种冲蚀腐蚀磨损试验台，该冲蚀腐蚀磨损试验台可以对样品所处环境进行多方面的调控，并可以对样品的空间姿态、深度、环境温度、液体流速等进行精确的在线调控。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种冲蚀腐蚀磨损试验台，包括样品控制机构和用于承装实验液体的液体腔，该样品控制机构的一部分能够进入液体腔内，该样品控制机构的一部分还能够固定样品并改变样品的空间姿态。
[0005]该样品控制机构能够使样品以一条水平线为轴转动。
[0006]该样品控制机构位于液体腔的上部，该样品控制机构包括连接杆和样品夹，连接杆的一端和样品夹的一端通过旋转小轴铰接，旋转小轴的轴线沿水平方向设置，连接杆和样品夹的连接处设有用于将连接杆和样品夹固定的螺钉。
[0007]连接杆沿水平方向设置，样品夹呈倒T型，样品夹的上端与连接杆的一端铰接，样品夹的下端设有用于安装样品的凹槽，该凹槽的侧壁设有用于固定样品的螺纹通孔，样品夹的下端为该样品控制机构的一部分。
[0008]所述冲蚀腐蚀磨损试验台包括机架和用于驱动该样品控制机构旋转的电机，该机架固定于液体腔上，电机固定于该机架。
[0009]该机架包括下支板，下支板位于液体腔的上部或上方，电机固定于下支板，电机的输出轴外固定有连轴块，该样品控制机构包括沿水平方向设置的连接杆，连接杆的另一端插接于连轴块内，连接杆能够沿连接杆轴向移动和周向转动。
[0010]所述冲蚀腐蚀磨损试验台还包括用于调整驱动该样品控制机构在竖直方向上高度的调高机构。
[0011]该机架还包括上支板和分别固定于液体腔两侧的竖支板，上支板固定于两个竖支板的上端，下支板位于两个竖支板的下部，竖支板的内侧固定有滑块导轨，下支板的两端均通过夹块与滑块导轨的滑块连接固定，下支板能够沿滑块导轨上下移动，电机外设有电机支架，电机支架与下支板固定连接，该调高机构含有气缸，气缸的缸筒与上支板固定连接，气缸的活塞杆与电机支架固定连接。
[0012]所述冲蚀腐蚀磨损试验台还包括用于控制液体腔内液体温度的温度控制单元、用于测量液体腔内液体温度的温度传感器和用于测量液体腔内液体流速的速度传感器。
[0013]所述冲蚀腐蚀磨损试验台还包括能够使液体腔内的实验液体旋转的搅拌器。
[0014]本发明的有益效果是，冲蚀腐蚀磨损试验台可以同时实现对样品的姿态控制和环境参数控制。该实验台结构简单，加工制造方便，整个实验台结构紧凑，体积小，能耗低。通过样品控制部分可以对样品的倾角进行调整，从而达到调节水流冲击样品表面角度和方向的目的。对环境温度的控制可以根据要求事先进行设置，达到精确控制温度的目的。与传统的冲蚀实验装置不同，本发明除了样品能转动激起水流外，还能利用磁力搅拌装置激起水流运动，可以模拟更复杂的水流情况。液体流动速度可以手动进行调整，模拟不同流速下样品表面受冲击的情况。样品在液面下的深度通过气缸进行调节，最终实现对工作部件所处真实环境的精确模拟。
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
[0016]图1为冲蚀腐蚀磨损试验台的立体示意图。
[0017]图2为样品控制机构部位的放大示意图。
[0018]图3为液体腔内的放大示意图。
[0019]其中1.加热电阻，2.流速传感器，3.连接块，4.夹块，5.电机，6.电机支架，7.锁紧螺母，8.气缸，9.上支板，10.竖支板，11.滑块导轨，12.下支板，13.液体腔，14.搅拌器，15.连轴块，16.连接杆，17.旋转小轴，18.样品夹，19.样品，20.热电偶，21.搅拌子。
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0021]—种冲蚀腐蚀磨损试验台，包括样品控制机构和用于承装实验液体的液体腔13，该样品控制机构的一部分能够进入液体腔13内，该样品控制机构的一部分还能够固定住样品19并任意改变样品19的空间姿态，如图1和图2所示。
[0022]通过样品控制部分可以对样品19在空间直角坐标系中相对应X、Y、Z三个方向的倾角进行随意调整，从而达到调节水流冲击样品表面角度和方向的目的。
[0023]在本实施例中，该样品控制机构能够使样品19以一条水平线为轴转动。具体的，该样品控制机构位于液体腔13的上部，液体腔13为上端开放下端封闭的筒形结构，该样品控制机构包括连接杆16和样品夹18，如图1和图2所示，连接杆16的右端和样品夹18的上端通过旋转小轴17铰接，旋转小轴17的轴线沿水平方向设置，且旋转小轴17的轴线与连接杆16的轴线垂直，连接杆16和样品夹18的连接处设有用于将连接杆16和样品夹18固定的螺钉。如图2所示，连接杆16的右端有凹槽，连接杆16与样品夹18通过旋转小轴17以铰链式的结构连接，当样品夹18的角度调整好后，通过连接杆16的右端的凹槽两侧的螺钉将连接杆16和样品夹18连接固定。
[0024]在本实施例中，连接杆16沿水平方向设置，样品夹18呈倒T型，样品夹18的上端与连接杆16的右端铰接，样品夹18的下端设有用于安装样品19的凹槽，该凹槽的侧壁设有用于固定样品19的螺纹通孔，样品夹18的下端为该样品控制机构的一部分。样品19可以通过螺钉固定于样品夹18的下端的凹槽，在进行试验时，样品夹18的下端和样品19将浸泡在液体腔13中实验液体中。
[0025]在本实施例中，所述冲蚀腐蚀磨损试验台包括机架和用于驱动该样品控制机构旋转的电机5，该机架固定于液体腔13上，电机5固定于该机架。该机架包括下支板12，下支板12位于液体腔13的上部或上方，电机5固定于下支板12，电机5的输出轴朝下，电机5的输出轴外固定有连轴块15，连接杆16沿水平方向设置，连接杆16的左端插接于连轴块15内，连接杆16能够沿连接杆16轴向移动和周向转动，即连接杆16可以在图2中左右移动，还能够以连接杆16的轴线为轴转动，当连接杆16的位置调整好以后，通过螺钉将连接杆16与连轴块15连接固定。从而实现了样品19在空间直角坐标系中相对应X、Y、Z三个方向的倾角和位置进行随意调整。
[0026]在本实施例中，所述冲蚀腐蚀磨损试验台还包括用于调整驱动该样品控制机构在竖直方向