本實用新型涉及一種金屬裂紋分析試驗裝置。

背景技術(shù)：

以往在建工教學(xué)過程中，尤其是在金屬結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中，只能向?qū)W生展示具有裂紋的金屬模型，而不能向?qū)W生展示裂紋產(chǎn)生的過程。

針對上述技術(shù)問題，急需一種可以更直觀向?qū)W生展示金屬裂紋產(chǎn)生過程的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種金屬裂紋分析試驗裝置，通過該金屬裂紋分析試驗裝置可以直接觀察由正應(yīng)力、切應(yīng)力作用在金屬上而產(chǎn)生裂紋的過程。

本實用新型通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

本實用新型的一種金屬裂紋分析試驗裝置，包括機(jī)架和設(shè)置在機(jī)架上面的第一夾具；還包括支撐柱、第二夾具、與第二夾具連接的疲勞發(fā)生裝置和用于調(diào)整疲勞發(fā)生裝置位置的定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位環(huán)、所述定位環(huán)的外圓周面上設(shè)置有兩個轉(zhuǎn)軸，所述兩個轉(zhuǎn)軸的軸向沿定位環(huán)的徑向延伸，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在支撐柱上，所述支撐柱上設(shè)置有用于固定轉(zhuǎn)軸周向角度的緊固機(jī)構(gòu)；所述定位機(jī)構(gòu)還包括液壓缸固定座，所述液壓缸設(shè)置在液壓缸固定座上，所述液壓缸固定座可沿定位環(huán)移動并固定在定位環(huán)上；所述第一夾具位于定位環(huán)中；還包括顯微物鏡和安裝在顯微物鏡上面的攝像機(jī)，所述顯微物鏡用于放大觀察金屬裂紋，所述攝像機(jī)用于通過顯微物鏡記錄裂紋產(chǎn)生過程。

進(jìn)一步，所述疲勞發(fā)生裝置包括液壓缸和控制液壓缸間歇工作的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制器，所述第二夾具設(shè)置在液壓缸的液壓桿端部。

進(jìn)一步，所述支撐柱上設(shè)置有電機(jī)，所述電機(jī)的動力輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸之間傳動連接，所述電機(jī)與所述控制器電連接。

進(jìn)一步，所述定位環(huán)的環(huán)面上設(shè)置有凹槽，所述液壓缸固定座的固定座上設(shè)置有卡入到所述凹槽內(nèi)的凸起，所述液壓缸固定座上設(shè)置有螺紋孔和可旋入到所述定位孔中的定位銷。

本實用新型的有益效果：本實用新型的一種金屬裂紋分析試驗裝置，包括機(jī)架和設(shè)置在機(jī)架上面的第一夾具；還包括支撐柱、第二夾具、與第二夾具連接的疲勞發(fā)生裝置和用于調(diào)整疲勞發(fā)生裝置位置的定位機(jī)構(gòu)；還包括顯微物鏡和安裝在顯微物鏡上面的攝像機(jī)，所述顯微物鏡用于放大觀察金屬裂紋，所述攝像機(jī)用于通過顯微物鏡記錄裂紋產(chǎn)生過程。能夠通過疲勞發(fā)生裝置進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、低周和高周疲勞、裂紋擴(kuò)展、斷裂力學(xué)試驗，并通過顯微物鏡和安裝在顯微物鏡上面的攝像機(jī)來向?qū)W生直觀展示金屬裂紋產(chǎn)生過程。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。

圖1為本實用新型一種金屬裂紋分析試驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一種金屬裂紋分析試驗裝置中定位環(huán)的截面示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1和2所示，本實施例中的一種金屬裂紋分析試驗裝置，包括機(jī)架1和設(shè)置在機(jī)架1上面的第一夾具2；還包括支撐柱7、第二夾具3、與第二夾具3連接的疲勞發(fā)生裝置4和用于調(diào)整疲勞發(fā)生裝置4位置的定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位環(huán)5、所述定位環(huán)5的外圓周面上設(shè)置有兩個轉(zhuǎn)軸6，所述兩個轉(zhuǎn)軸6的軸向沿定位環(huán)5的徑向延伸，所述轉(zhuǎn)軸6設(shè)置在支撐柱7上，所述支撐柱7上設(shè)置有用于固定轉(zhuǎn)軸6周向角度的緊固機(jī)構(gòu)8，所述緊固機(jī)構(gòu)包括定位螺栓和與定位螺栓螺紋連接的螺紋孔，所述螺紋孔開設(shè)在支撐柱頂部，螺紋孔連通轉(zhuǎn)軸與支撐柱的接觸面；所述定位機(jī)構(gòu)還包括液壓缸固定座9，所述液壓缸設(shè)置在液壓缸固定座9上，所述液壓缸固定座9可沿定位環(huán)5移動并固定在定位環(huán)5上；所述第一夾具2位于定位環(huán)5中；還包括顯微物鏡10和安裝在顯微物鏡10上面的攝像機(jī)11，所述顯微物鏡10可以設(shè)置在定位環(huán)上，所述顯微物鏡10用于放大觀察金屬裂紋，所述攝像機(jī)11用于通過顯微物鏡10記錄裂紋產(chǎn)生過程。

通過定位機(jī)構(gòu)可以調(diào)整疲勞發(fā)生裝置的位置，進(jìn)而對金屬件進(jìn)行正應(yīng)力、切應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用，從而來觀察演示不同作用方式下裂紋產(chǎn)生的方式。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述疲勞發(fā)生裝置4包括液壓缸和控制液壓缸間歇工作的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制器、液壓泵和電磁閥，所述液壓泵與液壓缸連接，所述第二夾具3設(shè)置在液壓缸的液壓桿端部。作為替換，也可以采用電磁缸來代替液壓缸，其同樣可以產(chǎn)生相同效果。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐柱7上設(shè)置有電機(jī)12，所述電機(jī)12的動力輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸6之間傳動連接，所述電機(jī)12與所述控制器電連接。通過電機(jī)可向轉(zhuǎn)軸輸出方向反復(fù)變換的扭力，從而在金屬件上產(chǎn)生因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂紋。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定位環(huán)5的環(huán)面上設(shè)置有凹槽5a，所述液壓缸固定座9的固定座上設(shè)置有卡入到所述凹槽內(nèi)的凸起，所述液壓缸固定座9上設(shè)置有螺紋孔和可旋入到所述定位孔中的定位銷。通過凹槽與凸起的配合以及定位銷的作用，可以將液壓缸固定座牢固地固定在定位環(huán)上。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。