衝擊器輸出性能測試裝置的製作方法
2024-04-02 07:46:05 1
專利名稱：衝擊器輸出性能測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用封閉氣腔中氣體壓力變化來檢測衝擊器輸出性能的測試法及其設備。
衝擊器衝擊性能參數是衡量衝擊器水平與質量的一個重要方面，其主要參數需通過試驗手段進行測量，並以數據或圖形表示出結果。衝擊器性能考核，主要測定衝擊能與衝擊頻率。目前常用的衝擊器衝擊性能測試方法有應力波法、光電位移微分法、電磁感應法、觸點法、高速攝影法、示功圖法和能量法。然而，由於受測試儀器設備的制約，這些方法存在著準備工作量大、操作複雜、材料消耗大、高成本以及對活塞運動狀態反映不完全等缺陷，尤其是不適宜在施工現場對衝擊器的運作作適時檢測。
本實用新型的目的是找到一種準確、安全、經濟、快捷、方便的衝擊器性能測試法及其裝置。
本實用新型為達到上述目的而採用的技術方案是1.提供一套衝擊器輸出性能測試裝置，它由封閉氣缸3、密封裝置4、壓力傳感器5、數據採集板6、計算機系統7、顯示系統8(印表機、顯示器)組成，其特徵在於衝擊器1的活塞2尾部安裝上一個密閉的氣腔3，氣腔3外殼與衝擊器的缸體應相對固定。
2.提出一種採用上述裝置而實現的對衝擊器1輸出性能測試的方法——氣壓法。通過定時檢測因活塞2在封閉氣腔3中運動而導致的氣腔3中氣體壓力的變化，並以此經過計算機系統計算而得到相應的活塞2速度、位移、衝擊能、衝擊頻率等衝擊器輸出工作性能的參數。
本實用新型衝擊器輸出性能的測試裝置及測試方法所測數據準確，操作安全、快捷、方便。不僅可用於在實驗室內對某一產品作性能試驗，也可方便地實現衝擊器性能的在線檢測。大大有利於施工作業的適應性和安全性，有利於操作和管理人員適時掌握設備的運行狀態，並有利於設備的維修。
以下結合附圖作進一步的說明
圖1為本實用新型測試裝置的構成示意圖；圖2為本實用新型絕熱過程氣體壓力P和容積V之間的關係曲線圖；圖3為本實用新型的工作原理示意圖。
圖1描述了本實用新型測試裝置的組成。衝擊器1的活塞2尾部安裝一個氣腔3，氣腔3的外殼與衝擊器1的缸體相對固定，其內部的一端由密封圈4封堵而形成一個密閉的氣腔3，通過壓力傳感器5與數據採集板6、計算機系統7、顯示器8、印表機9組成。
本實用新型上述測試系統的提供實現了用「氣壓法」對衝擊器輸出性能的測試。
圖2描述了一定質量的氣體外界沒有熱量交換的條件下，從某一狀態(P1、V1、T1)變化到另一狀態(P2、V2、T2)的絕熱變化過程中氣體壓力P和容積V之間的關係，該P-V曲線關係符合絕熱方程PVk＝C (1)式中k-為絕熱指數；C-為常數。
圖3描述了使用本實用新型衝擊器輸出性能測試裝置所進行的測試工作狀況。活塞2回程時壓縮氣腔使氣壓增高，衝程時氣腔3壓力降低。活塞2在密閉氣腔3中高速往復運動，氮氣中的熱量來不及與外界進行熱交換(散熱或吸熱)，這一過程可以看作是絕熱過程。
在t＝t1時刻有效面積為A的活塞處於x＝x1的位置，此時氮氣腔3中氮氣壓力為P1、體積為V1。在x＝x2的位置，此時氮氣腔3中氮氣壓力為P2、體積為V2。由絕熱方程可知P1V1k=P2V2k=P2[V4-(x1-x2)A]k=P2(V1-xA)k]]>由上式可得x=V1A[1-P1P2k]---(2)]]>由於活塞2在Δt＝t2-t1時間內位移為Δx，可知在活塞2通過x1、x2點間距離的平均速度為v-=xt=V1At[1-P1P2k]---(3)]]>上式P1、P2可通過壓力傳感器5對氮氣腔3壓力定時採樣而獲得。當採樣間隔較小時，則此平均速度可較為精確地反映活塞2此時的運動狀態。
獲得活塞2的運動速度後，由衝程最大速度可算得活塞2的衝擊能。而衝擊頻率可通過以下方法得到對計算後得到的一系列活塞2運動速度數值進行比較，找到兩個相鄰速度峰值所處的時間，其差值的絕對值即為活塞2周期，而衝擊頻率為周期的倒數。其數學表示如下T＝|tvmax1-tvmax2| (4)f＝1/T (5)若把活塞2速度周期變化趨勢或氮氣腔3氣壓周期變化趨勢以曲線的形式表達出來，則可直觀的讀出活塞2運動周期，並計算出頻率。
氣壓法中衝擊能與衝擊頻率是在同一測試條件下獲得的。
本實用新型所測試的活塞速度、位移、衝擊能、衝擊頻率等衝擊器輸出工作性能的參數均經計算機系統列印顯示出來，所測數據準確、快捷、方便。
權利要求1.衝擊器輸出性能測試裝置，它由封閉氣缸3、密封裝置4、壓力傳感器5、數據採集板6、計算機系統7、顯示系統8組成，其特徵在於衝擊器1的活塞2尾部安裝上一個密閉的氣腔3，氣腔3外殼與衝擊器的缸體應相對固定。
專利摘要本實用新型涉及一種利用封閉氣腔中氣體壓力變化來檢測衝擊器輸出性能的設備。其特徵在於:衝擊器1的活塞2尾部安裝上一個密閉的氣腔3,其外殼與衝擊器的缸體應相對固定;通過定時檢測活塞2在封閉氣腔3中運動而導致氣腔3中氣體壓力變化來檢測衝擊器輸出性能。使用本實用新型所測數據準確、快捷、方便。
文檔編號G01N7/00GK2479499SQ01225688
公開日2002年2月27日 申請日期2001年5月25日 優先權日2001年5月25日
發明者楊襄壁, 胡均平, 丁問司, 朱桂華, 羅春雷 申請人:中南大學