[发明专利]金属薄板在粉尘环境下的疲劳试验装置及方法

权利要求书

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（1）、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），所述观察装置（7）装设在一可移动支架上，所述环境盒（1）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（1）为有机玻璃透明制件，或者所述环境盒（1）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（1）设有清扫组件（15），所述清扫组件（15）包括与环境盒（1）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（1）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）。

10.一种采用权利要求1所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，其特征在于：包括以下步骤：

（1）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；

（2）通过加尘器（23）将粉尘加入封闭容料腔（221），启动鼓风机（21）将粉尘吹散并通入环境盒（1）形成粉尘环境，待环境盒（1）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（1）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。