本發(fā)明涉及一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，應(yīng)用于內(nèi)燃機試件及其它機械受熱零部件熱疲勞強度考核的試驗平臺，屬于測試裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在工程結(jié)構(gòu)和機械設(shè)備中，熱疲勞破壞的現(xiàn)象極為廣泛，它遍及每一個受熱運動的零部件。熱疲勞破壞由于沒有明顯的宏觀塑性變形，破壞十分突然，往往造成災(zāi)難性事故，引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。就內(nèi)燃機而言，隨著科技的發(fā)展，發(fā)動機向著高強化、高增壓的方向發(fā)展以及多氣門系統(tǒng)等技術(shù)的普及應(yīng)用，要求內(nèi)燃機單位時間內(nèi)釋放的熱量增加，以提高平均有效壓力、轉(zhuǎn)速、燃?xì)庾罡邷囟鹊?，這就使得活塞、缸蓋、排氣管、渦輪、缸套及其它機械受熱零部件受到的熱應(yīng)力和熱變形增加，試件更加容易出現(xiàn)熱裂紋、開裂甚至是斷裂等問題，而當(dāng)這些受熱零部件未作相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)或改進(jìn)不當(dāng)，如結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、冷卻能力不足、材料熱強度不足等，這些受熱零部件將無法滿足使用要求將會嚴(yán)重影響到整機的可靠性和耐久性。

面對如此嚴(yán)峻的問題，尋找提高材料熱疲勞性能的途徑以防止疲勞破壞事故的發(fā)生，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和維護(hù)人身財產(chǎn)安全有重大意義，因此需加大對試件的熱沖擊（疲勞）研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明提供一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，其結(jié)構(gòu)簡單、實用、熱效率高，用于解決試件受熱零部件熱沖擊（疲勞）模擬試驗研究時只能試驗一組且現(xiàn)有的試驗臺結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、不緊湊、溫度測量不方便、試驗準(zhǔn)備的時間長、工序復(fù)雜等問題。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，包括試驗臺支架1、位置傳感器ii2、位置傳感器i3、直線氣缸i4、保溫腔6、夾具i12、紅外測溫儀i14、紅外測溫儀ii15、夾具ii16、冷卻器17、直桿i19、直桿ii20、位置傳感器iii21、直線氣缸ii22、位置傳感器iv23、導(dǎo)軌24、擺動氣缸25；所述試驗臺支架1上安裝有保溫腔6，夾具i12和夾具ii16分別夾著試件i8和試件ii18，夾具i12和夾具ii16通過連桿連接到直線氣缸i4和直線氣缸ii22上，直桿i19安裝在導(dǎo)軌24上，直桿i19的頂部兩側(cè)分別安裝有紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15，直桿ii20安裝在試驗臺支架1上，其頂部安裝冷卻器17，直線氣缸i4和直線氣缸ii22安裝在導(dǎo)軌24上，導(dǎo)軌24上安裝位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23，直桿i19安裝在試驗臺支架1的擺動氣缸25上；擺動氣缸25均與位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23連接，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15分別與保溫腔6中鑲嵌的加熱裝置7、冷卻器17連接，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15均與擺動氣缸25連接。

所述考核試驗測試平臺的上部安裝煙罩9，煙罩9連接排煙管10，排煙管10上安裝一個高溫管道抽風(fēng)機11。

所述夾具i12和夾具ii16上鑲嵌有隔熱層13。

所述試驗臺支架1上安裝保溫腔支架5用于支撐保溫腔6，保溫腔6中鑲嵌加熱裝置7。

所述直桿i19通過螺栓螺母安裝在導(dǎo)軌24上。

所述考核試驗測試平臺同時對兩只試件進(jìn)行試驗，通過直線氣缸i4和直線氣缸ii22的往復(fù)直線運動和擺動氣缸25做旋轉(zhuǎn)運動來實現(xiàn)加熱和冷卻工位的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)軌24上安裝位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23用于控制直線氣缸i4和直線氣缸ii22的位置，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15測量并采集試件溫度。

所述保溫腔6為試件i8和試件ii18加熱的工位，加熱裝置7為熱源。冷卻器17為試件i8和試件ii18冷卻的工位，壓縮空氣為冷卻介質(zhì)。

所述紅外測溫儀i14測量試件i8的溫度，紅外測溫儀ii15測量試件ii18的溫度。紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15的溫度信號達(dá)到設(shè)定值，直線氣缸i4、直線氣缸ii22和擺動氣缸25開始工作。

所述直線氣缸i4可向左運動到位置傳感器i3為止，可向右運動到位置傳感器ii2為止，直線氣缸ii22可向左運動到位置傳感器iii21為止，可向右運動到位置傳感器iv23為止。

所述擺動氣缸25在接收到外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15的溫度信號后，可帶動直桿i19和導(dǎo)軌24旋轉(zhuǎn)180度，使試件i8和試件ii18交換工位。

所述煙罩9、排煙管10和高溫管道抽風(fēng)機11可以抽取試驗臺內(nèi)部的熱空氣，保證位置傳感器ii2、位置傳感器i3、紅外測溫儀i14、紅外測溫儀ii15、位置傳感器iii21、直線氣缸ii22、位置傳感器iv23、導(dǎo)軌24、擺動氣缸25有正常的工作環(huán)境溫度。

本發(fā)明的使用過程為：試驗平臺可以同時試驗兩個試件，一個在加熱工位被加熱，同時另一個在冷卻工位被冷卻。試驗前，先將試件i8和試件ii18分別固定在夾具i12和夾具ii16上。

首次循環(huán)時，試件i8在保溫腔6內(nèi)通過加熱裝置7進(jìn)行加熱，當(dāng)紅外測溫儀i14測量到試件i8的溫度達(dá)到設(shè)定值時，加熱裝置7暫停工作，直線氣缸i4和直線氣缸ii22開始向著直桿i19運動，當(dāng)運動到位置傳感器ii2和位置傳感器iii21時停止運動。擺動氣缸25接收到位置傳感器ii2和位置傳感器iii21的信號時，則帶動導(dǎo)軌24及導(dǎo)軌上的所有組件旋轉(zhuǎn)180度，同時直線氣缸i4和直線氣缸ii22背離直桿i19運動，當(dāng)運動到位置傳感器i3和位置傳感器iv23時停止運動，此時，試件i8處于冷卻器17中，試件ii18處于保溫腔中，冷熱工位交換完成。首次循環(huán)結(jié)束。

第二次循環(huán)時，加熱裝置7繼續(xù)工作加熱試件ii18，冷卻器17通壓縮空氣冷卻試件i8。試件i8達(dá)到冷卻要求時，冷卻器17暫停通壓縮空氣，當(dāng)試件ii18達(dá)到設(shè)定的加熱要求時，加熱裝置7暫停工作。加熱要求與冷卻要求同時滿足，直線氣缸i4和直線氣缸ii22開始向著i19運動，當(dāng)運動到位置傳感器ii2和位置傳感器iii21時停止運動，擺動氣缸25帶動直桿i19和導(dǎo)軌24旋轉(zhuǎn)180度，使試件i8和試件ii18交換工位，然后直線氣缸i4和直線氣缸ii22背離直桿i19運動，當(dāng)運動到位置傳感器i3和位置傳感器iv23時停止運動，使試件再次交換加熱工位和冷卻工位。第二次循環(huán)結(jié)束。

以此不斷循環(huán)，直至到達(dá)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)，試驗結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果是：此實驗平臺簡單、緊湊、實用、節(jié)能、工作效率高，在試件受熱零部件熱沖擊（疲勞）模擬試驗研究時可以同時試驗兩組試件；采用兩個直動和一個轉(zhuǎn)動可以使轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動慣量減少，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也使得結(jié)構(gòu)較為緊湊；采用非接觸式的溫度測量方法，縮短試驗準(zhǔn)備時間，簡化試驗準(zhǔn)備工序；采用壓縮空氣進(jìn)行冷卻，節(jié)能環(huán)保，試驗環(huán)境更加清潔；保溫腔使受熱件的環(huán)境溫度大大提高，熱效率也大大提高，不但節(jié)約了試驗費用，也大大的縮短了相關(guān)試件的試驗周期。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中各標(biāo)號：1-試驗臺支架，2-位置傳感器ii，3-位置傳感器i，4-直線氣缸i，5-保溫腔支架，6-保溫腔，7-加熱裝置，8-試件i，9-煙罩，10-排煙管，11-高溫管道抽風(fēng)機，12-夾具i，13-隔熱層，14-紅外測溫儀i，15-紅外測溫儀ii，16-夾具ii，17-冷卻器，18-試件ii，19-直桿i，20-直桿ii，21-位置傳感器iii，22-直線氣缸ii，23-位置傳感器iv，24-導(dǎo)軌，25-擺動氣缸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1：如圖1所示，一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，包括試驗臺支架1、位置傳感器ii2、位置傳感器i3、直線氣缸i4、保溫腔6、夾具i12、紅外測溫儀i14、紅外測溫儀ii15、夾具ii16、冷卻器17、直桿i19、直桿ii20、位置傳感器iii21、直線氣缸ii22、位置傳感器iv23、導(dǎo)軌24、擺動氣缸25；所述試驗臺支架1上安裝有保溫腔6，夾具i12和夾具ii16分別夾著試件i8和試件ii18，夾具i12和夾具ii16通過連桿連接到直線氣缸i4和直線氣缸ii22上，直桿i19安裝在導(dǎo)軌24上，直桿i19的頂部兩側(cè)分別安裝有紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15，直桿ii20安裝在試驗臺支架1上，其頂部安裝冷卻器17，直線氣缸i4和直線氣缸ii22安裝在導(dǎo)軌24上，導(dǎo)軌24上安裝位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23，直桿i19安裝在試驗臺支架1的擺動氣缸25上；擺動氣缸25均與位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23連接，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15分別與保溫腔6中鑲嵌的加熱裝置7、冷卻器17連接，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15均與擺動氣缸25連接。

實施例2：如圖1所示，一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，本實施例與實施例1相同，其中所述考核試驗測試平臺的上部安裝煙罩9，煙罩9連接排煙管10，排煙管10上安裝一個高溫管道抽風(fēng)機11?？梢猿槿≡囼炁_內(nèi)部的熱空氣，保證位置傳感器ii2、位置傳感器i3、紅外測溫儀i14、紅外測溫儀ii15、位置傳感器iii21、直線氣缸ii22、位置傳感器iv23、導(dǎo)軌24、擺動氣缸25有正常的工作環(huán)境溫度。

實施例3：如圖1所示，一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，本實施例與實施例1相同，其中所述夾具i12和夾具ii16上鑲嵌有隔熱層13。

實施例4：如圖1所示，一種試件橫向轉(zhuǎn)動的熱沖擊考核試驗測試平臺，本實施例與實施例1相同，其中所述試驗臺支架1上安裝保溫腔支架5用于支撐保溫腔6，保溫腔6中鑲嵌加熱裝置7。所述直桿i19通過螺栓螺母安裝在導(dǎo)軌24上。所述考核試驗測試平臺同時對兩只試件進(jìn)行試驗，通過直線氣缸i4和直線氣缸ii22的往復(fù)直線運動和擺動氣缸25做旋轉(zhuǎn)運動來實現(xiàn)加熱和冷卻工位的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)軌24上安裝位置傳感器i3、位置傳感器ii2、位置傳感器iii21和位置傳感器iv23用于控制直線氣缸i4和直線氣缸ii22的位置，紅外測溫儀i14和紅外測溫儀ii15測量并采集試件溫度。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。