一种测试冰粘附性的试验装置的制作方法

本技术涉及材料表面性能研究，具体涉及一种测试冰粘附性的试验装置。

背景技术：

1、飞机在低温下会出现的结冰现象，空气中的过冷液滴、冰晶会附着在飞机表面，从而引起严重的安全隐患，需要对飞机表面进行除防冰的工艺处理。测试覆冰粘附力对飞机结冰危害评估和除防冰技术研究具有十分重要的意义，因此，在飞机表面的覆冰粘附力是一项重要的测试内容。

2、针对材料表面的覆冰粘附力强度测定，国内外专家进行了大量研究，并研制了多种覆冰强度的测试装置，在sae air 6232标准中提到了离心法测试覆冰粘附力的试验方法，它是用离心力产生的粘附应力去除材料表面的冰，在试验前人工覆冰，配重后，通过离心机进行测试。通过试验前的覆冰质量、冰脱落时的旋转速度、旋转臂长可以计算出它的粘附折减因子。这是一种利用高速旋转的方式将粘附于试片上的覆冰甩掉，利用传感器记录覆冰脱落时试片的旋转速度，再计算该速度下覆冰试片所受的离心力，用该离心力大小来表征试片表面的覆冰粘附强度。上述方法中，测试前需要进行试片覆冰处理，测试过程中，无法控制环境温度、湿度。中国实用新型专利cn 212622146 u公开一种测量表面面结冰附着力测试台，在模拟低温风洞环境箱中进行离心粘附力的测试，一方面风洞环境箱设计工艺难度极大，此外，环境中强劲的风速会对试片配重会造成影响。中国发明专利申请cn114034637a公开一种原位测量结冰粘附力的装置和测量方法，通过喷雾系统对整个装置进行覆冰，在旋转臂附近的气流会对旋转臂产生一定的扰动，水雾凝结成的冰遗留在旋转臂上，也会对配重过程造成影响。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种可模拟真实环境并且操作简单的测试冰粘附性的试验装置。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种测试冰粘附性的试验装置，包括试验箱，所述试验箱正面设有透明观察窗，试验箱内顶部设有喷雾系统、温湿度控制系统；试验箱内底部沿垂直于观察窗的方向设有滑轨，旋转柄中部通过滑块与滑轨滑动连接，旋转柄平行于滑轨设置，旋转柄一端设置有配重块，另一端对称位置用于安放待测样片；所述观察窗上开设有出入孔，滑轨的外端延伸至出入孔外侧，出入孔四周设置有橡胶挡片；所述滑轨的位于试验箱内的一端末端设有供滑块穿过的贯通孔，滑轨的贯通孔下方设有与离心机连接的旋转底座，旋转底座上表面设有与滑块下端适配的凹槽。

4、进一步地，所述旋转柄下方设有感应片，所述感应片感应旋转柄上的待测样片的覆冰重量。

5、进一步地，所述感应片与喷雾系统电性连接。

6、进一步地，所述旋转底座的凹槽内设有重力感应器。

7、进一步地，所述重力感应器与离心机电性连接。

8、进一步地，所述滑块包括支撑柱，所述支撑柱的顶部连接旋转柄，所述支撑柱底部设有凸块，所述支撑柱外周设有圆环形挡环，所述滑轨包括上滑板、下滑板，所述上滑板、下滑板上下间隔设置，所述上滑板上开设有供支撑柱滑动的贯通滑槽，所述下滑板上开设有供凸块滑动的滑槽，所述挡环夹设在上滑板、下滑板之间，所述下滑板的末端设有与挡环尺寸相当的贯通孔。

9、优选的，所述凸块呈方形。

10、进一步地，所述试验箱的正面还设置有喷雾系统开启按键、温湿度控制面板、转速设置面板，所述喷雾系统开启按键与喷雾系统电性连接，所述温湿度控制面板与温湿度控制系统电性连接，所述转速设置面板与离心机电性连接。

11、进一步地，所述出入孔呈圆形，所述橡胶挡片共四片。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

13、本实用新型的试验装置，试验箱设置温湿度控制系统，可真实模拟飞机在高空飞行时的温度湿度，接近实际飞行情况，在测试过程中进行控温控湿，真实反映出实际环境中覆冰粘附力的特性。在试验箱内顶部设置喷雾系统，免去了人工覆冰处理，并且通过设置轨道和在观察窗上设置出入孔，用于滑块及上面的旋转柄及配重块进出试验箱，避免覆冰过程中水雾对配重的干扰；并且不需要额外对覆冰质量进行配重处理；不需要将覆冰试片移出试验箱外，避免外界环境对粘附力结果的影响；当推动滑块到测试位置时，滑块落入旋转底座中实现与离心机的连接，进而完成离心去冰测试。进一步地，通过设置感应片、重力感应器，可以实现自动化数据采集和自动控制；本实用新型为飞机表面的防冰性能工艺研究提供了高效的设备。

技术特征：

1.一种测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：包括试验箱，所述试验箱正面设有透明观察窗，试验箱内顶部设有喷雾系统(1)、温湿度控制系统；试验箱内底部沿垂直于观察窗的方向设有滑轨(9)，旋转柄(6)中部通过滑块(12)与滑轨(9)滑动连接，旋转柄(6)平行于滑轨(9)设置，旋转柄(6)一端设置有配重块(4)，另一端对称位置用于安放待测样片(7)；所述观察窗上开设有出入孔(3)，滑轨(9)的外端延伸至出入孔(3)外侧，出入孔(3)四周设置有橡胶挡片(5)；所述滑轨(9)的位于试验箱内的一端末端设有供滑块(12)穿过的贯通孔，滑轨(9)的贯通孔下方设有与离心机连接的旋转底座(14)，旋转底座(14)上表面设有与滑块(12)下端适配的凹槽(141)。

2.根据权利要求1所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述旋转柄(6)下方设有感应片(8)，所述感应片(8)感应旋转柄(6)上的待测样片(7)的覆冰重量。

3.根据权利要求2所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述感应片(8)与喷雾系统(1)电性连接。

4.根据权利要求1所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述旋转底座(14)的凹槽(141)内设有重力感应器。

5.根据权利要求4所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述重力感应器与离心机电性连接。

6.根据权利要求1所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述滑块(12)包括支撑柱(121)，所述支撑柱(121)的顶部连接旋转柄(6)，所述支撑柱(121)底部设有凸块(123)，所述支撑柱(121)外周设有圆环形挡环(122)，所述滑轨(9)包括上滑板(91)、下滑板(92)，所述上滑板(91)、下滑板(92)上下间隔设置，所述上滑板(91)上开设有供支撑柱(121)滑动的贯通滑槽，所述下滑板(92)上开设有供凸块(123)滑动的滑槽，所述挡环(122)夹设在上滑板(91)、下滑板(92)之间，所述下滑板(92)的末端设有与挡环(122)尺寸相当的贯通孔(93)。

7.根据权利要求6所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述凸块(123)呈方形。

8.根据权利要求1所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述试验箱的正面还设置有喷雾系统开启按键(16)、温湿度控制面板(17)、转速设置面板(18)，所述喷雾系统开启按键(16)与喷雾系统(1)电性连接，所述温湿度控制面板(17)与温湿度控制系统电性连接，所述转速设置面板(18)与离心机电性连接。

9.根据权利要求1所述的测试冰粘附性的试验装置，其特征在于：所述出入孔(3)呈圆形，所述橡胶挡片(5)共四片。

技术总结
本技术公开一种测试冰粘附性的试验装置，包括试验箱，试验箱正面设有透明观察窗，试验箱内顶部设有喷雾系统、温湿度控制系统；试验箱内底部沿垂直于观察窗的方向设有滑轨，旋转柄中部通过滑块与滑轨滑动连接，旋转柄平行于滑轨设置，旋转柄一端设置有配重块，另一端对称位置用于安放待测样片；观察窗上开设有出入孔，滑轨的外端延伸至出入孔外侧，出入孔四周设置有橡胶挡片；滑轨位于试验箱内的一端末端设有供滑块穿过的贯通孔，滑轨的贯通孔下方设有与离心机连接的旋转底座，旋转底座上表面设有与滑块下端适配的凹槽。本技术通过设置轨道和在观察窗上设置出入孔，用于滑块及旋转柄进出试验箱，避免覆冰过程中水雾对配重的干扰。

技术研发人员：李文艳,刘曦非,卢俊杰,李林,石涛,彭华乔
受保护的技术使用者：中国民用航空总局第二研究所
技术研发日：20230129
技术公布日：2024/1/13