CN109374430A - 一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，包括检测平台，所述检测平台的下侧壁焊接有两个支撑腿，两个所述支撑腿的下侧壁共同焊接有底座，所述检测平台的上侧壁开设有放置槽，所述检测平台的上侧壁转动连接有两个限位板。优点在于：本发明通过限位板以及滑板对金属材料进行固定后，通过腐蚀介质的导出以及安装板的移动，通过刷毛将腐蚀介质刷在金属材料的表面，充分模拟腐蚀环境，当凸轮转动挤压顶杆上移对金属材料施加弯曲应力时，L型杆与打点计数器接触进行计数，当金属材料损坏锻炼时，打点计数器的计数为俯视环境下的极限次数，完成金属材料在腐蚀环境下的疲劳检测。

Description

一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置

技术领域

本发明涉及金属材料弯曲疲劳技术领域，尤其涉及一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置。

背景技术

金属零件在交变的弯曲应力作用下发生的疲劳破坏称为弯曲疲劳断裂，交变应力作用下构件的破坏称疲劳破坏，持久极限是交变应力作用下经过无数次变化而不使构件产生破坏的最大应力值，是对构件疲劳强度计算的重要依据，对持久极限的讨论在工程上有很重要的实际意义，在金属材料化学实验中，需要对钻井作业过程中经常用于旋转弯曲作业的设备、管道、装置所用金属材料及其表面涂层进行腐蚀环境下的弯曲疲劳实验，从而对金属材料及其表面涂层在对称反复交变的弯曲应力、腐蚀环境工况下进行优选和适用性评价。

目前国内外弯曲应力腐蚀实验方法一般是在室内环境下利用弯曲疲劳试样机进行旋转弯曲疲劳实验，不能模拟实际钻井作业中腐蚀环境下，金属材料在弯曲应力作用下所引起的力学性能损伤，无法提供可靠依据来对金属材料进行优选和评价。

为此，我们提出了一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，包括检测平台，所述检测平台的下侧壁焊接有两个支撑腿，两个所述支撑腿的下侧壁共同焊接有底座，所述检测平台的上侧壁开设有放置槽，所述检测平台的上侧壁转动连接有两个限位板，所述检测平台的上侧壁远离限位板的一侧滑动有滑板，所述滑板的下侧壁中部开设有第一凹口，所述第一凹口的两侧开设有第二凹口，所述第一凹口与两个第二凹口之间均形成向下的突出端，所述滑板的上侧壁开设有与第一凹口内连通的通槽，所述通槽内滑动有安装板，伸缩滑板的上侧壁还固定有驱动端与安装板外壁固定连接的伸缩杆，所述安装板的内部开设有空腔，所述安装板的下侧壁安装有与空腔内部连通的刷毛，所述滑板的上侧壁固定有储液箱，所述储液箱的上侧壁固定有微型耐腐蚀泵，所述微型耐腐蚀泵的输入端与储液箱内部连通，所述微型耐腐蚀泵的输出端通过连通管与安装板的内部贯通设置，所述检测平台的下侧壁设有顶压机构。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，每个所述第二凹口均与其中一个限位板的位置相对应，所述第二凹口的高度与限位板的厚度相匹配。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，所述检测平台的上侧壁开设有两个T型槽，两个所述突出端均位于T型槽内，且每个突出端位于T型槽内的一端均设有延伸向外的延伸边。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，所述放置槽的内壁上一体成型有向内的限位边。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，所述顶压机构包括固定在两个支撑腿内壁上的固定杆，两个所述固定杆之间固定有电动机，所述电动机的驱动端固定有凸轮，所述检测平台的下侧壁固定有位于放置槽下侧的U型板，所述U型板的中部开设有圆口，所述圆口内滑动有顶杆，所述顶杆的外壁上固定有配重块，所述顶杆的下端固定有圆球。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，所述圆球的外壁上固定有L型杆，所述支撑腿的内侧壁固定有打点计数器，所述L型杆远离圆球的一端位于打点计数器的正下方。

在上述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中，每个所述限位板上均贯通安装有电触端，每个所述电触端上均连接有导线，其中一个所述导线上安装有开关，每个所述电触端的上侧壁均粘接有橡胶垫。

与现有的技术相比，本一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置的优点在于：

1、将待检测的金属材料放在放置槽中，往上转动限位板与金属材料贴合，在T型槽内滑动滑板，至两个第二凹口套在限位板的外壁上，进而完成金属材料的固定，保证后续顶压工作的进行；

2、将腐蚀介质放在储料箱中，通过微型耐腐蚀泵将腐蚀介质抽出，通过连通管导至安装板内，在伸缩杆带动安装板移动时，安装板内的腐蚀介质通过刷毛刷至金属材料的表面，充分模拟腐蚀环境；

3、开关与外部电源连接，另一个导线与电动机连接，打开开关进行电源的接通，电动机进行工作，当凸轮的较长端转至上端时，与圆球接触，挤压顶杆往上移动与金属材料接触，随着凸轮的不断转动，顶杆反复运动，对金属材料施加反复的弯曲应力，当金属材料在弯曲应力下发生损伤断裂时，外部电源、导线、金属材料与电动机之间的电回路断开，电动机停止工作；

4、在顶杆上移对金属材料施加反复的弯曲应力时，L型杆上移时与打点计数器接触，进行计数，当金属材料损伤断裂时，电动机停止工作，此时打点计数器的计数为腐蚀环境下金属材料产生破坏的极限次数；

本发明通过限位板以及滑板对金属材料进行固定后，通过腐蚀介质的导出以及安装板的移动，通过刷毛将腐蚀介质刷在金属材料的表面，充分模拟腐蚀环境，当凸轮转动挤压顶杆上移对金属材料施加弯曲应力时，L型杆与打点计数器接触进行计数，当金属材料损坏锻炼时，打点计数器的计数为俯视环境下的极限次数，完成金属材料在腐蚀环境下的疲劳检测。

附图说明

图1为本发明提出的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中检测平台的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为本发明提出的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置中T型槽的侧视图。

图中：1检测平台、2支撑腿、3底座、4限位板、5滑板、6导线、7伸缩杆、8安装板、9储液箱、10微型耐腐蚀泵、11连通管、12 T型槽、13放置槽、14限位边、15 U型板、16顶杆、17配重块、18圆球、19 L型杆、20打点计数器、21固定杆、22电动机、23凸轮、24电触端。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-4，一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，包括检测平台1，检测平台1的下侧壁焊接有两个支撑腿2，两个支撑腿2的下侧壁共同焊接有底座3，检测平台1的上侧壁开设有放置槽13，放置槽13的内壁上一体成型有向内的限位边14，根据金属材料的厚度设计限位边14与检测平台1上表面之间的距离，保证厚度与距离相等，检测平台1的上侧壁转动连接有两个限位板4，检测平台1的上侧壁远离限位板4的一侧滑动有滑板5，滑板5的下侧壁中部开设有第一凹口，第一凹口的两侧开设有第二凹口，每个第二凹口均与其中一个限位板4的位置相对应，第二凹口的高度与限位板4的厚度相匹配，保证滑板5滑至限位板4上时能与限位板4贴合，保证了金属材料放置的稳定，将金属材料放在放置槽13内，往下转动限位板4与金属材料贴合，滑动滑板5至套在限位板4的外壁上，完成金属材料的固定，方便后续弯曲疲劳检测工作的进行。

第一凹口与两个第二凹口之间均形成向下的突出端，检测平台1的上侧壁开设有两个T型槽12，两个突出端均位于T型槽12内，且每个突出端位于T型槽12内的一端均设有延伸向外的延伸边，滑板5通过突出端在T型槽12内进行滑动，通过设置延伸边对滑板5进行限位，避免了突出端脱离T型槽12，滑板5的上侧壁开设有与第一凹口内连通的通槽，通槽内滑动有安装板8，伸缩滑板5的上侧壁还固定有驱动端与安装板8外壁固定连接的伸缩杆7，安装板8的内部开设有空腔，安装板8的下侧壁安装有与空腔内部连通的刷毛，滑板5的上侧壁固定有储液箱9，储液箱9的上侧壁固定有微型耐腐蚀泵10，微型耐腐蚀泵10的输入端与储液箱9内部连通，微型耐腐蚀泵10的输出端通过连通管11与安装板8的内部贯通设置，储液箱9内填充酸、碱等腐蚀性介质，为避免腐蚀，刷毛和连通管11可由氟橡胶，氯丁橡胶等耐腐蚀性的材料制成，启动微型耐腐蚀泵10，通过连通管11将腐蚀性介质导至安装板8内，通过刷毛将腐蚀性介质刷至金属材料的表面，充分模拟腐蚀环境，根据金属材料的宽度选择伸缩杆7的伸缩距离，确保腐蚀性介质分布均匀，伸缩杆7可采用气动或电动伸缩杆。

检测平台1的下侧壁设有顶压机构，顶压机构包括固定在两个支撑腿2内壁上的固定杆21，两个固定杆21之间固定有电动机22，电动机22的驱动端固定有凸轮23，检测平台1的下侧壁固定有位于放置槽13下侧的U型板15，U型板15的中部开设有圆口，圆口内滑动有顶杆16，顶杆16的外壁上固定有配重块17，配重块17位于U型板15的上侧，对顶杆16进行限位，避免顶杆16落出，顶杆16的下端固定有圆球18，电动机22带动凸轮23进行转动，当凸轮23较长的一端与圆球18的外壁进行接触时，挤压圆球28往上移动，顶杆16的上端与金属材料进行接触，随着凸轮23的反复转动，顶杆16往上运动对金属材料施加反复的弯曲应力。

圆球18的外壁上固定有L型杆19，支撑腿2的内侧壁固定有打点计数器20，L型杆19远离圆球18的一端位于打点计数器20的正下方，每个限位板4上均贯通安装有电触端24，每个电触端24上均连接有导线6，其中一个导线6上安装有开关，每个电触端24的上侧壁均粘接有橡胶垫，设置橡胶垫防止了触电，开关与外部电源连接，另一个导线6与电动机连接，打开开关进行电源的接通，外部电源、开关、导线6、金属材料与电动机22之间形成电回路，电动机22进行工作，在顶杆16上移对金属材料施加反复的弯曲应力时，L型杆19上移时与打点计数器接触，进行计数，当金属材料损伤断裂时，电动机22停止工作，此时打点计数器的计数为腐蚀环境下金属材料产生破坏的极限次数，在与常规环境下的极限次数进行对比，完成弯曲疲劳检测。

本发明中，将待检测的金属材料放在放置槽13中，往上转动限位板4与金属材料贴合，在T型槽12内滑动滑板5，至两个第二凹口套在限位板4的外壁上，进而完成金属材料的固定，通过微型耐腐蚀泵10将腐蚀介质抽出，通过连通管11导至安装板8内，在伸缩杆7带动安装板8移动时，安装板8内的腐蚀介质通过刷毛刷至金属材料的表面，充分模拟腐蚀环境。

开关与外部电源连接，另一个导线6与电动机连接，打开开关进行电源的接通，外部电源、开关、导线6、金属材料与电动机22之间形成电回路，电动机22进行工作，当凸轮23的较长端转至上端时与圆球18接触，挤压顶杆16往上移动与金属材料接触，随着凸轮23的不断转动，顶杆16反复运动，对金属材料施加反复的弯曲应力，当金属材料在弯曲应力下发生损伤断裂时，外部电源、导线6、金属材料与电动机22之间的电回路断开，电动机22停止工作，在顶杆16上移对金属材料施加反复的弯曲应力时，L型杆19上移时与打点计数器接触，进行计数，当金属材料损伤断裂时，电动机22停止工作，此时打点计数器的计数为腐蚀环境下金属材料产生破坏的极限次数，在与常规环境下的极限次数进行对比，完成弯曲疲劳检测。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

尽管本文较多地使用了检测平台1、支撑腿2、底座3、限位板4、滑板5、导线6、伸缩杆7、安装板8、储液箱9、微型耐腐蚀泵10、连通管11、T型槽12、放置槽13、限位边14、U型板15、顶杆16、配重块17、圆球18、L型杆19、打点计数器20、固定杆21、电动机22、凸轮23、电触端24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，包括检测平台（1），其特征在于，所述检测平台（1）的下侧壁焊接有两个支撑腿（2），两个所述支撑腿（2）的下侧壁共同焊接有底座（3），所述检测平台（1）的上侧壁开设有放置槽（13），所述检测平台（1）的上侧壁转动连接有两个限位板（4），所述检测平台（1）的上侧壁远离限位板（4）的一侧滑动有滑板（5），所述滑板（5）的下侧壁中部开设有第一凹口，所述第一凹口的两侧开设有第二凹口，所述第一凹口与两个第二凹口之间均形成向下的突出端，所述滑板（5）的上侧壁开设有与第一凹口内连通的通槽，所述通槽内滑动有安装板（8），伸缩滑板（5）的上侧壁还固定有驱动端与安装板（8）外壁固定连接的伸缩杆（7），所述安装板（8）的内部开设有空腔，所述安装板（8）的下侧壁安装有与空腔内部连通的刷毛，所述滑板（5）的上侧壁固定有储液箱（9），所述储液箱（9）的上侧壁固定有微型耐腐蚀泵（10），所述微型耐腐蚀泵（10）的输入端与储液箱（9）内部连通，所述微型耐腐蚀泵（10）的输出端通过连通管（11）与安装板（8）的内部贯通设置，所述检测平台（1）的下侧壁设有顶压机构。

2.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，每个所述第二凹口均与其中一个限位板（4）的位置相对应，所述第二凹口的高度与限位板（4）的厚度相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，所述检测平台（1）的上侧壁开设有两个T型槽（12），两个所述突出端均位于T型槽（12）内，且每个突出端位于T型槽（12）内的一端均设有延伸向外的延伸边。

4.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，所述放置槽（13）的内壁上一体成型有向内的限位边（14）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，所述顶压机构包括固定在两个支撑腿（2）内壁上的固定杆（21），两个所述固定杆（21）之间固定有电动机（22），所述电动机（22）的驱动端固定有凸轮（23），所述检测平台（1）的下侧壁固定有位于放置槽（13）下侧的U型板（15），所述U型板（15）的中部开设有圆口，所述圆口内滑动有顶杆（16），所述顶杆（16）的外壁上固定有配重块（17），所述顶杆（16）的下端固定有圆球（18）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，所述圆球（18）的外壁上固定有L型杆（19），所述支撑腿（2）的内侧壁固定有打点计数器（20），所述L型杆（19）远离圆球（18）的一端位于打点计数器（20）的正下方。

7.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下金属材料弯曲疲劳的检测装置，其特征在于，每个所述限位板（4）上均贯通安装有电触端（24），每个所述电触端（24）上均连接有导线（6），其中一个所述导线（6）上安装有开关，每个所述电触端（24）的上侧壁均粘接有橡胶垫。