[发明专利]一种疲劳试验机

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料测试技术领域，尤其是涉及一种采用能模拟自然环境对金属材料试样进行疲劳试验的疲劳试验机。

背景技术

疲劳试验机是先使试样或构件承受周期或随机变化的应力或应变，以测定其疲劳极限和疲劳寿命等指标的试验机。现有技术中使用的疲劳试验机款型和功能不断增多，以满足不同材料疲劳试验的需要。疲劳试验机主要有液压伺服式、电磁式和机械式几种类型，上述几种疲劳试验机均属于高频疲劳试验机，都是基于谐振原理完成疲劳测试操作，该种疲劳测试适于测试稳定状态下试样的疲劳参数，而对于暴露在外并且运动的金属材料，如飞机蒙皮、高铁车体等，在高速运动下会经受风云雷电袭击或异物高速撞击，这个过程是非稳态反复进行的，金属材料势必会在非稳态脉冲应力下发生疲劳失效，但是现有技术中还没有能够模拟自然环境对试样进行疲劳试验的试验机。

发明内容

本发明公开了一种疲劳试验机，该疲劳试验机采用风速和弹丸冲击来模拟自然环境对金属以及其他可进行疲劳试验的材料的破坏，从而更真实更准确地进行相关研究和分析是本发明的第一个发明目的，该疲劳试验机不仅可实现对试样上表面弹丸冲击或者风速疲劳测试，还可实现试样下表面的风速疲劳测试是本发明的第二个发明目的。采用的技术方案是：一种疲劳试验机，其特征在于：所述疲劳试验机包括机架、用于夹持试样的试样夹持系统、丸料输送与收集系统和压缩气路系统，所述丸料输送与收集系统包括集丸器、丸料输送管和喷枪Ⅰ，所述喷枪Ⅰ位于试样的上方，丸料输送管中的弹丸在压缩气路系统作用下高速喷洒在试样上。

本发明的技术特征还有：所述丸料输送与收集系统还包括位于所述试样下方的喷枪Ⅱ，所述压缩气路系统包括与喷枪Ⅱ连通的压缩空气管Ⅱ。

本发明的技术特征还有：所述压缩气路系统还包括与所述喷枪Ⅱ连通的压缩空气管Ⅲ。

本发明的技术特征还有：所述压缩气路系统还包括压缩空气管Ⅰ，所述喷枪Ⅰ与压缩空气管Ⅰ和丸料输送管出口端均连通。

本发明的技术特征还有：所述丸料输送管、压缩空气管Ⅰ、压缩空气管Ⅱ和压缩空气管Ⅲ均与外来压缩空气管连通，所述外来压缩空气管与空气压缩机相连通。

本发明的技术特征还有：所述压缩空气管Ⅰ和压缩空气管Ⅱ靠近外来压缩空气管的一端装有电磁空气开关。

本发明的技术特征还有：所述丸料输送管靠近外来压缩空气管的一端设有电磁丸料阀。

本发明的技术特征还有：所述试样夹持系统包括试样夹持器，所述试样夹持器固定在机架上，在机架上还固定有用于观察试样的试样观察窗。

本发明的技术特征还有：所述试样夹持系统还包括导轨，所述喷枪Ⅰ和喷枪Ⅱ置于导轨上，所述导轨的一端与所述机架固定连接。 

本发明的技术特征还有：所述集丸器位于喷枪Ⅰ和喷枪Ⅱ的下方并固定在所述机架上，其出口端与丸料输送管连通。

本发明的有益效果在于：本疲劳试验机采用了弹丸和风速冲击结合的方式，模拟自然界的复杂情况，完成材料的疲劳试验，测试得到试样抵抗风速和抗异物冲击的疲劳性能，本试验机结构简单、设计合理、成本低廉，具有测试结果准确、可靠性高之优点。

附图说明

附图1是本发明结构示意图，其中，1是机座，2是机架，3是电磁丸料阀，4是集丸器，5是丸料输送管，6是试样观察窗，7是喷枪Ⅰ，8是压缩空气管Ⅰ，9是导轨，10是试样夹持器，11是传感器，12是试样，13是电磁空气开关，14是压缩空气管Ⅱ，15是压缩空气管Ⅲ，16是外来压缩空气管，17是喷枪Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本疲劳试验机包括机架2、用于夹持试样12的试样夹持系统、丸料输送与收集系统和压缩气路系统，机架2安装在机座1上。丸料输送与收集系统包括集丸器4、丸料输送管5、位于试样上方的喷枪Ⅰ7和位于试样下方的喷枪Ⅱ17，喷枪Ⅰ7和喷枪Ⅱ17置于导轨9上，导轨9的一端与机架2固定连接。集丸器4位于喷枪Ⅰ7和喷枪Ⅱ17的下方并固定在机架2上，集丸器4呈锥形，大口端朝向喷枪方向，小口端的出口与丸料输送管5连通。压缩气路系统包括压缩空气管Ⅰ8，压缩空气管Ⅱ14和压缩空气管Ⅲ15，喷枪Ⅰ7和丸料输送管5、压缩空气管Ⅰ8连通，喷枪Ⅱ17和压缩空气管Ⅱ14、压缩空气管Ⅲ15连通。