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原文传递机械往复式快速热疲劳实验装置及方法

专利名称：	机械往复式快速热疲劳实验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种机械往复式快速热疲劳实验装置及方法，它包括加热系统，冷却系统、试样位移系统和计数系统；所述加热系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第一旋转铜盘，在第一旋转铜盘的正面和背面分别设有一第一温度传感器、加热片和第一温度控制器，在第一旋转铜盘上还连接有能够控制其旋转角度和静止时间的第一转速控制器；所述冷却系统包括能够绕其中心旋转的第二旋转铜盘和第二温度控制器，在第二旋转铜盘的正面和背面分别设有一第二温度传感器和制冷片，在第二旋转铜盘上连接有能够控制其转速的第二转速控制器；所述式样位移系统包括一试样移动板，所述试样移动板能够带动试样沿第一旋转铜盘和第二旋转铜盘中心位置作水平往复移动。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆理工大学
发明人：	甘贵生;甘树德;夏大权;刘歆;田谧哲;曹华东;蒋刘杰;吴懿平;唐明;王卫生
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910063603.9
公开号：	CN109738321A
代理机构：	重庆博凯知识产权代理有限公司
代理人：	李晓兵;李玉盛
分类号：	G01N3/60(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	400054 重庆市巴南区李家沱红光大道69号
主权项：	1.一种机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，它包括加热系统，冷却系统、试样位移系统和计数系统；所述加热系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第一旋转铜盘（26），在第一旋转铜盘（26）的正面和背面分别设有一第一温度传感器（25）和加热片（23），在第一旋转铜盘（26）上还连接有能够控制其旋转角度和静止时间的第一转速控制器（19），在加热片（23）上连接有一个第一温度控制器（24）；所述冷却系统包括能够绕其中心顺时针或逆时针旋转的第二旋转铜盘（12），在第二旋转铜盘（12）的正面和背面分别设有一第二温度传感器（9）和制冷片（10），在第二旋转铜盘（12）上连接有能够控制其转速的第二转速控制器（16），在制冷片（10）上连接有一第二温度控制器（8）；所述加热系统中的第一旋转铜盘（26）和冷却系统中的第二旋转铜盘（12）间隔设置在试样位移系统的一侧；所述式样位移系统包括一试样移动板（18），所述试样移动板（18）置于第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）上方并能够移动后分别与第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）相接触，且试样移动板（18）能够带动试样沿第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）中心位置作水平往复移动，在试样移动板（18）上还连接有一个用于控制试样移动板（18）运动周期和运动速度的第三控制器（5）；所述计数系统包括一电子报警计数器（3），所述电子报警计数器（3）与试样移动板（18）相接，通过在电子报警计数器（3）上预设试样移动板（18）的循环周期，并通过电子报警计数器（3）对试样移动板（18）循环次数计数，在达到设定的循环周期后报警。 2.根据权利要求1所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述加热系统还包括带动第一旋转铜盘（26）同步旋转的第一步进电机（22）；在第一步进电机（22）和第一转速控制器（19）之间还设有一第一电机驱动器（21），在第一温度控制器（24）和第一电机驱动器（21）之间还连接有一用于控制第一温度控制器（24）和第一电机驱动器（21）开启或关闭的开关电源（20）。 3.根据权利要求1或2所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述制冷系统还包括带动第二旋转铜盘（12）同步旋转的第二步进电机（13）；在第二步进电机（13）和第二转速控制器（16）之间还设有一第二电机驱动器（15），在第二温度控制器（8）和第二电机驱动器（15）之间还连接有一用于控制第二温度控制器（8）和第二电机驱动器（15）开启或关闭的电源开关（14）。 4.根据权利要求3所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述试样位移系统还包括一个第三步进电机（1）和一个直线导轨滑台（7），所述试样移动板（18）的一端固定安装在直线导轨滑台（7）上，另一端悬空设置且末端与第一温度传感器（25）和第二温度传感器（8）相接触，在第三控制器（5）与第三步进电机（1）之间还设有一第三电机驱动器（6），所述第三电机驱动器（6）上连接有一直流电源开关（4）。 5.根据权利要求4所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述直线导轨滑台（7）的中部设有一通孔，在该通孔内设有一横向设置的导轨，在直线导轨滑台的左右两侧均设有一用于安装导轨的立板，所述导轨的左右两端分别安装在两立板上，且靠近第三步进电机的导轨穿过立板后与第三步进电机（1）的输出轴相连；导轨的中心线与第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）的中心连线相平行。 6.根据权利要求5所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述计数系统还包括一开关按钮安装板和安装在开关安装安装板上的自动复位按钮开关（2），所述开关按钮安装板安装在靠近第三步进电机（1）一侧的导轨上，且自动复位按钮开关（2）与电子报警计数器（3）相连接，电子报警计数器（3）与直流电源开关（4）相连接。 7.根据权利要求1或2或4或5或6所述的机械往复式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述加热片（23）和制冷片（10）均呈环形，分别套在与其相对应的联轴器上，其中，加热片（23）为陶瓷加热片。 8.一种机械往复式快速热疲劳实验方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，制作实验装置，所述实验装置如权利要求6所述，根据工艺要求设定第一步进电机（22）、第二步进电机（13）、第三步进电机（1）的转动周期、转动速度，并设定第一温度控制器（24）的加热温度，第二温度控制器（8）的制冷温度，电子报警计数器（3）的循环周期；S2，将试样移动板（18）调整到第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）之间，并在试样移动板（18）靠近第一旋转铜盘（26）的一端放置试样（17）；S3，通过第一温度传感器（25）检测并向第一温度控制器（24）反馈加热片（23）的加热温度，第二温度传感器（9）检测并向第二温度控制器（8）反馈制冷片（10）的制冷温度，当加热片（23）的加热温度达到S1中所设定的加热温度，同时制冷片（10）的制冷温度达到S1中所设定的制冷温度后，第一转速控制器（19）和第二转速控制器（16）分别向第一步进电机（22）和第二步进电机（13）传达启动指令，开启第一步进电机（22）和第二步进电机（13），在第一步进电机（22）和第二步进电机（13）启动后，第一旋转铜盘（26）和第二旋转铜盘（12）分别开始旋转，与此同时，第三控制器（5）向第三步进电机（1）发出启动指令，第三步进电机（1）启动，在第三步进电机（1）启动后，试样移动板（18）在第三步进电机（1）的带动下带动试样（17）在第一旋转铜盘（26）中心和第二旋转铜盘（12）中心之间作往复水平移动，试样移动板（18）每周期触击自动复位按钮（2）开关一次，电子报警计数器（3）计数一次；S4，试样移动板（18）带试样（17）往复移动周期的次数达到S1中的设定次数后，电子报警计数器（3）发出警报，在发出警报的同时，第一转速控制器（19）、第二转速控制器（16）和第三控制器（5）分别向第一电机驱动器（21）、第二电机驱动器（15）、第三电机驱动器（6）发出关闭指令，使第一步进电机（22）、第二步进电机（13）和第三步进电机（1）关闭；S5，取下试样，实验完成。
所属类别：	发明专利