一種衝擊試驗機的製作方法

2023-05-31 15:32:16 3

專利名稱：一種衝擊試驗機的製作方法
技術領域：
本發明屬於衝擊實驗領域，具體涉及一種衝擊試驗機。
背景技術：
衝擊試驗機，顧名思義，是為對試樣施加衝擊試驗力，進行衝擊試驗的材料試驗機。現有的衝擊試驗機多為如重慶聚能粉末冶金有限公司申請的衝擊試驗機設備，有關技術內容在其專利中均有記載，名稱為「一種衝擊試驗裝置」(ZL200620111890. 4)，具體結構為由支架總成，固定在支架總成上的起吊衝擊總成和樣品定位總成組成；樣品定位總成包括底板以及設置於底板上的用於固定被測件的夾具，底板上固定連接的2個立板，立板上部設置橫梁，起吊衝擊總成包括用於衝擊被測件的重錘以及用於吊裝重錘的鋼繩，鋼繩一端連接重錘，一端通過橫梁上設置的轉向輪與位於衝擊試驗裝置一側的絞輪連接，絞輪上螺栓固定有2個用於樣品定位的限位銷，實際使用時，將被測件裝載於夾具上，轉動絞輪使其纏繞鋼繩並拉動重錘上升，當重錘上升至指定位置時，將限位銷插入絞輪定位銷孔處限制其轉動，實驗時需拔出定位銷，重錘下落，即可達到衝擊被測件的目的。上述方案存在的缺陷主要表現在首先，鋼繩起吊必然導致重錘懸空的不穩定性極高，極易產生擺動、落點偏離實際衝擊中心等狀況，極大的影響實驗結果的精確性；其次，重錘上升到指定位置並固定時，往往還需實驗人員對其進行試驗前的檢查，由於用於限定重錘位置的僅僅為設置於絞輪處的限位銷，存在較大安全隱患；再次，實際實驗時，實驗人員需手動拔動定位銷，由於定位銷與絞輪定位銷孔間存在較大摩擦力，操作不便，長時間使用也易導致定位銷磨損，定位銷磨損，一方面必然導致重錘高度有所變化，另一方面其本身強度也大打折扣，不但影響實驗結果，也帶來安全隱患；最後，用於固定被測件的夾具結構固定，其使用時僅僅只能將被測件固定於試驗機上，被測件受衝擊的方向單一，不能全方位對被測件進行調整，從而影響試驗結果。

發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單的衝擊試驗機，其操作簡便且測量精度高。為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案一種衝擊試驗機，包括支架，所述支架上設置起吊衝擊總成以及樣品固定總成，所述支架包括底座以及設置於底座上的立板，所述立板上固設有橫梁，所述起吊衝擊總成包括衝擊塊以及用於牽引衝擊塊的牽引單元，所述樣品固定總成包括用於固定被測件的夾具，所述夾具固定被測件於衝擊塊的下落衝擊路徑上，所述衝擊試驗機還包括用於約束並引導衝擊塊下落衝擊路徑的導向單元。本發明的主要優點在於在衝擊塊懸空時，由於導向單元的約束，有效確保其高穩定性，避免其產生擺動、落點偏離實際衝擊中心等狀況，同時也有助於實驗人員快速定位衝擊位置；而在衝擊塊下落衝擊時，則通過導向單元的引導，可確保衝擊塊能夠準確無誤衝擊到被測件的相應部位，從而極大的提高實驗成功率以及測量數據的精確性。


圖1是本發明的結構示意圖；圖2為圖1的剖視結構示意圖；圖3為高度調節機構與卡爪以及橫板配合示意圖；圖4為衝擊塊結構示意圖；圖5為定位銷結構示意圖；圖6為樣品固定總成與底座配合示意圖；圖7為夾具底盤結構示意圖。
具體實施例方式如圖1-2所示，一種衝擊試驗機，包括支架10，所述支架10上設置起吊衝擊總成 20以及樣品固定總成30，所述支架10包括底座11以及設置於底座11上的立板12，所述立板12上固設有橫梁13，所述起吊衝擊總成20包括衝擊塊21以及用於牽引衝擊塊21的牽引單元22，所述樣品固定總成30包括用於固定被測件的夾具31，所述夾具31固定被測件於衝擊塊21的下落衝擊路徑上，所述衝擊試驗機還包括用於約束並引導衝擊塊21下落衝擊路徑的導向單元40。上述方案中的導向單元40可為多種結構，如在橫梁13上安置導槽，而在衝擊塊21 與其配合部相應設置凸出部；或者在衝擊塊21上開設滑槽部，並在橫梁13上相應開設與之配合的嵌入部，均可作為本發明的導向單元40使用，作為本發明的進一步優選方案所述導向單元40包括導向箍41，所述導向箍41設置於衝擊塊21上部且兩者間構成相對運動配合。進一步的，為具體限定導向單元40及其相關部件，如圖2及圖4所示，所述導向箍 41外形呈方體套筒狀且其通孔孔向與衝擊塊21衝擊路徑吻合，所述衝擊塊21包括半圓形的衝擊部211以及位於衝擊部211後端的導向部212，所述導向部212外形呈與導向箍41 內孔吻合的方體狀。當衝擊塊21轉動時，衝擊塊21的衝擊面呈圓形固然無礙，當衝擊塊21 的衝擊面外形呈條狀或其他形狀時，其些許轉動都極可能影響其實驗數據的精確性，更不用說衝擊塊21懸空時產生的偏移現象了，因此，上述方體導向部212以及導向箍41的方體狀配合不但避免了衝擊塊21處懸空狀態時的偏轉現象，也確保了衝擊塊21本身受外力而可能發生的轉動現象，從而極大增加本發明的測量數據的準確性。更進一步的，所述牽引單元22包括牽引繩221以及設置於橫梁13上的導向輪 222，所述衝擊塊21通過牽引繩221吊設於橫梁13上的導向輪222上，所述立板12為兩個，所述牽引單元22還包括設置於其中一個立板12外側的牽引裝置223，所述牽引繩221 的一端連接於衝擊塊21上部，其另一端通過導向輪222連接於牽引裝置223處。所述牽引繩221與衝擊塊21連接的一端設為可拆卸配合，這樣，在實際使用時，衝擊塊21與牽引繩 221等均可分開放置，一方面避免了長期閒置時牽引繩221持續受衝擊塊21重力拖拽而導致牽引繩221使用壽命的降低，另一方面當需要執行衝擊試驗時，可直接取出牽引繩221安裝至衝擊塊21上，方便快捷。為具體實現上述配合，所述牽引繩221上的與衝擊塊21連接的一端設置有掛鈎單元，所述衝擊塊21相應處設置有與之配合的掛扣單元，如圖2所示。
更進一步的，所述立板12包括板面平行設置的第一立板和第二立板，所述衝擊試驗機還包括高度調節機構50，所述高度調節機構50的調節方向與衝擊塊21下落路徑吻合， 所述高度調節機構50包括分置於兩立板12上的調節單元，所述兩調節單元間連接有橫板 53，所述橫板53位於橫梁13下方，所述橫板53上設置有用於卡接並限定衝擊塊21位置的卡爪部60。考慮到實驗數據的獲得是依靠衝擊塊21在衝擊試驗中受自重下落時所產生的力來決定的，而當牽引繩221固接於衝擊塊21上時，衝擊塊21下落時必然附帶需要克服牽引繩221與各導向輪222的摩擦力以及牽引裝置223內部各動件以及動件與靜件間作用力， 從而導致實際測量數據的精確性降低，因此，本發明採用卡爪部60與高度調節機構50聯合作用，當依據衝擊塊21重力等相關數據計算出衝擊塊21在本次實驗中所需高度後，利用牽引裝置223拖動衝擊塊21至相應位置，高度調節機構50相應帶動卡爪部60至指定位置後， 卡爪部60合攏並夾持衝擊塊以實現對於衝擊塊21的初步定位，此時，將牽引繩221與衝擊塊21分開，以利用卡爪部60的卡爪的瞬時作用即可實現衝擊塊21的自動下落，由於衝擊塊21的下落不再需克服多餘外力，從而有效提高其實驗數據的精確性。更進一步的，為實現高度調節機構50的可動調節，所述高度調節機構50包括分置於兩立板上部的主動調節單元51和從動調節單元52，所述主動調節單元51為絲杆螺母機構，所述從動調節單元52為隨動於主動調節單元51的軸承滾動配合機構。實際使用時，通過手動或自動調節主動調節單元51，主動調節單元51再通過固接於從動調節單元52的橫板53帶動從動調節單元52運動，最終實現高度調節機構50沿衝擊塊21下落路徑的位置可調性，如圖1及圖3所示。進一步的，如圖3及圖4所示，為使卡爪部60實現快速合攏及打開，所述卡爪部60 選用氣動卡爪，同時，所述衝擊塊21上對應開設有與卡爪60爪形吻合的凹入部213，所述凹入部213為條狀弧形凹槽，其槽長方向垂直衝擊塊21下落路徑設置。更進一步的，考慮到當卡爪部60卡住衝擊塊21時，仍需要實驗人員進行再次檢驗各部件運行及位置狀態是否符合實驗要求，而單純採用氣動夾爪不可避免存在發生裝置故障或損壞的可能性，一旦卡爪部60故障或損壞，必然危及實驗人員的人身安全，因此，所述衝擊試驗機還包括用於限位衝擊塊21高度的定位銷70，以實現對於實驗人員的二次防護。 如圖1及圖5所示，所述定位銷70託撐衝擊塊21並貫穿兩立板12設置，所述兩立板12板面上均沿衝擊塊21下落路徑由上至下均布有若干與定位銷70配合的通孔，所述衝擊塊21 的衝擊部211上相應設置有與定位銷70相配合的配合部。實際中，可將定位銷70設計為如圖5所示的橫「U」狀，其「U」形所構成平面垂直於衝擊塊21下落路徑設置，同時，衝擊塊 21上的衝擊部211處對應設置與之配合的凹槽部，從而實現衝擊塊21與定位銷70間的可靠配合。由於定位銷70僅僅作為二次防護機構而存在，因此，兩立板12板面上均沿衝擊塊 21下落路徑由上至下均布的若干與定位銷70配合的通孔間的間距可酌情設置，並不一定需要剛好滿足本次實驗中衝擊塊21的高度需求，只要定位銷70位於衝擊塊21的正下方並臨近衝擊塊21設置，起到衝擊塊21突然下落時的對實驗人員的防護作用即可。本發明依靠卡爪部60實現對處於懸空狀態下的衝擊塊21的初步位置限定，而通過穿插定位銷70在對衝擊塊21實現二次位置限定，從而確保衝擊塊21處於指定位置，有效杜絕了可能發生的安全隱患。
更進一步的，如圖1-2以及圖6-7所示，所述夾具31包括夾具底盤311以及用於合併夾持被測件的夾持塊312，所述夾具底盤311外形呈圓盤狀且與支架10的底座11間構成可轉動配合，所述夾具底盤311盤面靠近外緣處以及底座11上的與之配合部均設置有定位孔80，兩者間貼合設置並銷軸連接。由於夾具31可相對底座11產生轉動，其實際使用時，如需更改被測件衝擊方位，通過轉動夾具31即可實現，方便快捷，避免了老式衝擊裝置導致的被測件衝擊方向單一的缺陷，進而實現全方位對被測件進行調整，進一步完善其實驗結果，而多個夾持塊312的合併式夾持設計，則可在一定範圍不受被測件尺寸影響而最終固定被測件，實現一具多用。
權利要求
1.一種衝擊試驗機，包括支架(10)，所述支架(10)上設置起吊衝擊總成00)以及樣品固定總成(30)，所述支架(10)包括底座(11)以及設置於底座(11)上的立板(12)，所述立板(1 上固設有橫梁(13)，所述起吊衝擊總成00)包括衝擊塊以及用於牽引衝擊塊的牽引單元(22)，所述樣品固定總成(30)包括用於固定被測件的夾具(31)，所述夾具(31)固定被測件於衝擊塊的下落衝擊路徑上，其特徵在於所述衝擊試驗機還包括用於約束並引導衝擊塊下落衝擊路徑的導向單元GO)。
2.根據權利要求1所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述導向單元GO)包括導向箍 (41)，所述導向箍Gl)設置於衝擊塊上部且兩者間構成相對運動配合。
3.根據權利要求2所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述導向箍Gl)外形呈方體套筒狀且其通孔孔向與衝擊塊衝擊路徑吻合，所述衝擊塊包括半圓形的衝擊部(211) 以及位於衝擊部011)後端的導向部012)，所述導向部(212)外形呈與導向箍Gl)內孔吻合的方體狀。
4.根據權利要求1或2或3所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述牽引單元0 包括牽引繩021)以及設置於橫梁(13)上的導向輪022)，所述衝擊塊通過牽引繩(221) 吊設於橫梁(13)上的導向輪022)上，所述立板(12)為兩個，所述牽引單元02)還包括設置於其中一個立板(1 外側的牽引裝置023)，所述牽引繩021)的一端連接於衝擊塊 (21)上部，其另一端通過導向輪(22 連接於牽引裝置(22 處，所述牽引繩(221)與衝擊塊(21)連接的一端為可拆卸配合。
5.根據權利要求4所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述牽引繩021)上的與衝擊塊 (21)連接的一端設置有掛鈎單元，所述衝擊塊相應處設置有與之配合的掛扣單元。
6.根據權利要求4所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述立板(1 包括板面平行設置的第一立板和第二立板，所述衝擊試驗機還包括高度調節機構(50)，所述高度調節機構 (50)的調節方向與衝擊塊下落路徑吻合，所述高度調節機構(50)包括分置於兩立板 (12)上的調節單元，所述兩調節單元間連接有橫板(53)，所述橫板(5 位於橫梁(13)下方，所述橫板(5 上設置有用於卡接並限定衝擊塊位置的卡爪部(60)。
7.根據權利要求6所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述高度調節機構(50)包括分置於兩立板上部的主動調節單元(51)和從動調節單元(52)，所述主動調節單元(51)為絲杆螺母機構，所述從動調節單元(5 為隨動於主動調節單元(51)的軸承滾動配合機構。
8.根據權利要求7所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述卡爪部(60)為氣動卡爪，所述衝擊塊上對應開設有與卡爪(60)爪形吻合的凹入部013)，所述凹入部(21 為條狀弧形凹槽，其槽長方向垂直衝擊塊下落路徑設置。
9.根據權利要求8所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述衝擊試驗機還包括用於限位衝擊塊高度的定位銷(70)，所述定位銷(70)託撐衝擊塊並貫穿兩立板(12)設置，所述兩立板(1 板面上均沿衝擊塊下落路徑由上至下均布有若干與定位銷(70) 配合的通孔，所述衝擊塊的衝擊部011)上相應設置有與定位銷(70)相配合的配合部。
10.根據權利要求1或2或3所述的衝擊試驗機，其特徵在於所述夾具(31)包括夾具底盤(311)以及用於合併夾持被測件的夾持塊(312)，所述夾具底盤(311)外形呈圓盤狀且與支架(10)的底座(11)間構成可轉動配合，所述夾具底盤(311)盤面靠近外緣處以及底座(11)上的與之配合部均設置有定位孔(80)，兩者間貼合設置並銷軸連接。
全文摘要
本發明屬於衝擊實驗領域，具體涉及一種衝擊試驗機。本發明包括支架，所述支架上設置起吊衝擊總成以及樣品固定總成，所述支架包括底座以及設置於底座上的立板，所述立板上固設有橫梁，所述起吊衝擊總成包括衝擊塊以及用於牽引衝擊塊的牽引單元，所述樣品固定總成包括用於固定被測件的夾具，所述夾具固定被測件於衝擊塊的下落衝擊路徑上，所述衝擊試驗機還包括用於約束並引導衝擊塊下落衝擊路徑的導向單元，從而提供一種結構簡單、操作簡便且測量精度高的衝擊試驗機。
文檔編號G01N3/303GK102346118SQ20111023715
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月18日 優先權日2011年8月18日
發明者許成 申請人:奇瑞汽車股份有限公司