[发明专利]一种简易热疲劳试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验机，特别涉及一种金属材料的热疲劳试验机。 

背景技术

热疲劳是金属材料失效的主要形式之一，热疲劳是指温度变化引起的材料自由膨胀或收缩受到约束，其结果是在材料内部因变形受限制产生热应力，当温度反复变化时，此热应力也反复变化，从而使材料受到损伤。因此，若金属材料用于制作对温度起伏变化条件下工作的零件时，必须考虑材料的热疲劳性能指标。 

金属的热疲劳试验是一种定性的试验，其试验方式一般是将金属材料快速加热达到试验上限温度后，再用压缩空气或空气加水急速冷却至下限温度。现有的金属热疲劳试验方法主要有二种，一种在将金属材料放在炉中加热后取出直接放在水中冷却，这种方法人为因素较多，难以保证试验的准确性；另一种是采用热疲劳试验机，虽热疲劳试验机实现了机械化控制，人为因素较少，可保证试验的准确性，然而，现有热疲劳试验机的体积较大，造价较高，不适宜小金属试样的试验。 

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小、造价低，适宜小金属试样试验的简易热疲劳试验机。 

本发明的技术方案是这样的：一种简易热疲劳试验机，包括机架及安装在机架上的加热系统和冷却系统，该加热系统设于该冷却系统的上方；上述支架上设有供金属小试样放置的，并处于上述冷却系统下方的放置平台，及控制该放置平台可上下升降至上述加热系统和上 述冷却系统内的升降控制机构，上述升降控制机构包括齿条、齿轮、步进电机及控制步进电机工作的控制电路机构，上述齿轮固定在上述步进电机的输出轴上，上述齿条以可上下升降的方式活动立设于上述支架上，上述齿轮与上述齿条的下端相啮合，上述放置平台固定在上述齿条的上端。 

上述冷却系统包括两两相对设置的喷淋系统，两喷淋系统间形成有供上述放置平台穿过的冷却通道，两上述喷淋系统位于上述冷却通道处分别设有喷淋头，且两喷淋头相对设置。 

上述加热系统包括电阻丝和供上述放置平台处于其内的加热炉，上述加热炉立设于上述机架上，并处于上述冷却系统的上方，上述加热炉上开设有供上述放置平台伸入上述加热炉内的开口，此开口与上述冷却系统的冷却通道相对应设置，上述电阻丝环绕设于上述加热炉内，并处于上述加热炉的外侧壁与内侧壁之间。 

上述支架上设有向上述冷却系统方向延伸的条形槽，此条形槽与上述步进电机的输出轴垂直设置，上述齿条活动嵌设于上述条形槽内，上述条形槽上开设有供上述齿条的齿牙裸露出的窗口，上述齿轮处于此窗口内。 

上述控制电路机构包括单片机、控制电路、驱动电路和显示电路，上述控制电路与上述单片机的输入端连接，上述驱动电路和上述显示电路分别与上述单片机的输出端连接，上述驱动电路的输出端与上述步进电机驱动连接。 

上述单片机为89C51单片机。 

上述电路控制机构设于控制箱内，上述控制电路为键盘控制电路，该键盘控制电路包括电机转速控制电路、加热时间控制电路和冷却时间控制电路，上述控制箱上设有与上述显示电路连接的显示屏， 与上述电机转速控制电路连接的电机转速控制键，与上述加热时间控制电路连接的加热时间控制键，及与上述冷却时间控制电路的冷却时间控制键。 

采用上述技术方案后，本发明的一种简易热疲劳试验机.使用时，可将金属小试样放置在放置平台上，然后通过升降控制机构控制放置平台向上提升至加热系统内加热，加热一定的时间后，升降控制机构再控制放置平台向下降落至冷却系统内冷却，冷却一定的时间后，再通过升降控制机构将放置平台向上提升至加热系统内加热，如此反复加热冷却，进而考核金属小试样的热疲劳性能。本发明的一种简易热疲劳试验机，适宜金属小试样试验，结构紧凑，体积小，造价低。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明的电路原理框图。 

图中： 

放置平台        1             冷却系统       2 

左喷淋系统      21            喷淋头         211 

右喷淋系统      22            喷淋头         221 

冷却通道        23            加热系统       3 

电阻丝          31            加热炉         32 

上开口          321           下开口         322