CN102346118B - 一种冲击试验机 - Google Patents

Abstract

本发明属于冲击实验领域，具体涉及一种冲击试验机。本发明包括支架，所述支架上设置起吊冲击总成以及样品固定总成，所述支架包括底座以及设置于底座上的立板，所述立板上固设有横梁，所述起吊冲击总成包括冲击块以及用于牵引冲击块的牵引单元，所述样品固定总成包括用于固定被测件的夹具，所述夹具固定被测件于冲击块的下落冲击路径上，所述冲击试验机还包括用于约束并引导冲击块下落冲击路径的导向单元，从而提供一种结构简单、操作简便且测量精度高的冲击试验机。

Description

一种冲击试验机

技术领域

本发明属于冲击实验领域，具体涉及一种冲击试验机。

背景技术

冲击试验机，顾名思义，是为对试样施加冲击试验力，进行冲击试验的材料试验机。现有的冲击试验机多为如重庆聚能粉末冶金有限公司申请的冲击试验机设备，有关技术内容在其专利中均有记载，名称为“一种冲击试验装置”(ZL200620111890.4)，具体结构为由支架总成，固定在支架总成上的起吊冲击总成和样品定位总成组成；样品定位总成包括底板以及设置于底板上的用于固定被测件的夹具，底板上固定连接的2个立板，立板上部设置横梁，起吊冲击总成包括用于冲击被测件的重锤以及用于吊装重锤的钢绳，钢绳一端连接重锤，一端通过横梁上设置的转向轮与位于冲击试验装置一侧的绞轮连接，绞轮上螺栓固定有2个用于样品定位的限位销，实际使用时，将被测件装载于夹具上，转动绞轮使其缠绕钢绳并拉动重锤上升，当重锤上升至指定位置时，将限位销插入绞轮定位销孔处限制其转动，实验时需拔出定位销，重锤下落，即可达到冲击被测件的目的。上述方案存在的缺陷主要表现在：首先，钢绳起吊必然导致重锤悬空的不稳定性极高，极易产生摆动、落点偏离实际冲击中心等状况，极大的影响实验结果的精确性；其次，重锤上升到指定位置并固定时，往往还需实验人员对其进行试验前的检查，由于用于限定重锤位置的仅仅为设置于绞轮处的限位销，存在较大安全隐患；再次，实际实验时，实验人员需手动拔动定位销，由于定位销与绞轮定位销孔间存在较大摩擦力，操作不便，长时间使用也易导致定位销磨损，定位销磨损，一方面必然导致重锤高度有所变化，另一方面其本身强度也大打折扣，不但影响实验结果，也带来安全隐患；最后，用于固定被测件的夹具结构固定，其使用时仅仅只能将被测件固定于试验机上，被测件受冲击的方向单一，不能全方位对被测件进行调整，从而影响试验结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的冲击试验机，其操作简便且测量精度高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种冲击试验机，包括支架，所述支架上设置起吊冲击总成以及样品固定总成，所述支架包括底座以及设置于底座上的立板，所述立板上固设有横梁，所述起吊冲击总成包括冲击块以及用于牵引冲击块的牵引单元，所述样品固定总成包括用于固定被测件的夹具，所述夹具固定被测件于冲击块的下落冲击路径上，所述冲击试验机还包括用于约束并引导冲击块下落冲击路径的导向单元。

本发明的主要优点在于：在冲击块悬空时，由于导向单元的约束，有效确保其高稳定性，避免其产生摆动、落点偏离实际冲击中心等状况，同时也有助于实验人员快速定位冲击位置；而在冲击块下落冲击时，则通过导向单元的引导，可确保冲击块能够准确无误冲击到被测件的相应部位，从而极大的提高实验成功率以及测量数据的精确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

图3为高度调节机构与卡爪以及横板配合示意图；

图4为冲击块结构示意图；

图5为定位销结构示意图；

图6为样品固定总成与底座配合示意图；

图7为夹具底盘结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种冲击试验机，包括支架10，所述支架10上设置起吊冲击总成20以及样品固定总成30，所述支架10包括底座11以及设置于底座11上的立板12，所述立板12上固设有横梁13，所述起吊冲击总成20包括冲击块21以及用于牵引冲击块21的牵引单元22，所述样品固定总成30包括用于固定被测件的夹具31，所述夹具31固定被测件于冲击块21的下落冲击路径上，所述冲击试验机还包括用于约束并引导冲击块21下落冲击路径的导向单元40。

上述方案中的导向单元40可为多种结构，如在横梁13上安置导槽，而在冲击块21与其配合部相应设置凸出部；或者在冲击块21上开设滑槽部，并在横梁13上相应开设与之配合的嵌入部，均可作为本发明的导向单元40使用，作为本发明的进一步优选方案：所述导向单元40包括导向箍41，所述导向箍41设置于冲击块21上部且两者间构成相对运动配合。

进一步的，为具体限定导向单元40及其相关部件，如图2及图4所示，所述导向箍41外形呈方体套筒状且其通孔孔向与冲击块21冲击路径吻合，所述冲击块21包括半圆形的冲击部211以及位于冲击部211后端的导向部212，所述导向部212外形呈与导向箍41内孔吻合的方体状。当冲击块21转动时，冲击块21的冲击面呈圆形固然无碍，当冲击块21的冲击面外形呈条状或其他形状时，其些许转动都极可能影响其实验数据的精确性，更不用说冲击块21悬空时产生的偏移现象了，因此，上述方体导向部212以及导向箍41的方体状配合不但避免了冲击块21处悬空状态时的偏转现象，也确保了冲击块21本身受外力而可能发生的转动现象，从而极大增加本发明的测量数据的准确性。

更进一步的，所述牵引单元22包括牵引绳221以及设置于横梁13上的导向轮222，所述冲击块21通过牵引绳221吊设于横梁13上的导向轮222上，所述立板12为两个，所述牵引单元22还包括设置于其中一个立板12外侧的牵引装置223，所述牵引绳221的一端连接于冲击块21上部，其另一端通过导向轮222连接于牵引装置223处。所述牵引绳221与冲击块21连接的一端设为可拆卸配合，这样，在实际使用时，冲击块21与牵引绳221等均可分开放置，一方面避免了长期闲置时牵引绳221持续受冲击块21重力拖拽而导致牵引绳221使用寿命的降低，另一方面当需要执行冲击试验时，可直接取出牵引绳221安装至冲击块21上，方便快捷。

为具体实现上述配合，所述牵引绳221上的与冲击块21连接的一端设置有挂钩单元，所述冲击块21相应处设置有与之配合的挂扣单元，如图2所示。

更进一步的，所述立板12包括板面平行设置的第一立板和第二立板，所述冲击试验机还包括高度调节机构50，所述高度调节机构50的调节方向与冲击块21下落路径吻合，所述高度调节机构50包括分置于两立板12上的调节单元，所述两调节单元间连接有横板53，所述横板53位于横梁13下方，所述横板53上设置有用于卡接并限定冲击块21位置的卡爪部60。

考虑到实验数据的获得是依靠冲击块21在冲击试验中受自重下落时所产生的力来决定的，而当牵引绳221固接于冲击块21上时，冲击块21下落时必然附带需要克服牵引绳221与各导向轮222的摩擦力以及牵引装置223内部各动件以及动件与静件间作用力，从而导致实际测量数据的精确性降低，因此，本发明采用卡爪部60与高度调节机构50联合作用，当依据冲击块21重力等相关数据计算出冲击块21在本次实验中所需高度后，利用牵引装置223拖动冲击块21至相应位置，高度调节机构50相应带动卡爪部60至指定位置后，卡爪部60合拢并夹持冲击块以实现对于冲击块21的初步定位，此时，将牵引绳221与冲击块21分开，以利用卡爪部60的卡爪的瞬时作用即可实现冲击块21的自动下落，由于冲击块21的下落不再需克服多余外力，从而有效提高其实验数据的精确性。

更进一步的，为实现高度调节机构50的可动调节，所述高度调节机构50包括分置于两立板上部的主动调节单元51和从动调节单元52，所述主动调节单元51为丝杆螺母机构，所述从动调节单元52为随动于主动调节单元51的轴承滚动配合机构。实际使用时，通过手动或自动调节主动调节单元51，主动调节单元51再通过固接于从动调节单元52的横板53带动从动调节单元52运动，最终实现高度调节机构50沿冲击块21下落路径的位置可调性，如图1及图3所示。

进一步的，如图3及图4所示，为使卡爪部60实现快速合拢及打开，所述卡爪部60选用气动卡爪，同时，所述冲击块21上对应开设有与卡爪60爪形吻合的凹入部213，所述凹入部213为条状弧形凹槽，其槽长方向垂直冲击块21下落路径设置。

更进一步的，考虑到当卡爪部60卡住冲击块21时，仍需要实验人员进行再次检验各部件运行及位置状态是否符合实验要求，而单纯采用气动夹爪不可避免存在发生装置故障或损坏的可能性，一旦卡爪部60故障或损坏，必然危及实验人员的人身安全，因此，所述冲击试验机还包括用于限位冲击块21高度的定位销70，以实现对于实验人员的二次防护。如图1及图5所示，所述定位销70托撑冲击块21并贯穿两立板12设置，所述两立板12板面上均沿冲击块21下落路径由上至下均布有若干与定位销70配合的通孔，所述冲击块21的冲击部211上相应设置有与定位销70相配合的配合部。实际中，可将定位销70设计为如图5所示的横“U”状，其“U”形所构成平面垂直于冲击块21下落路径设置，同时，冲击块21上的冲击部211处对应设置与之配合的凹槽部，从而实现冲击块21与定位销70间的可靠配合。由于定位销70仅仅作为二次防护机构而存在，因此，两立板12板面上均沿冲击块21下落路径由上至下均布的若干与定位销70配合的通孔间的间距可酌情设置，并不一定需要刚好满足本次实验中冲击块21的高度需求，只要定位销70位于冲击块21的正下方并临近冲击块21设置，起到冲击块21突然下落时的对实验人员的防护作用即可。

本发明依靠卡爪部60实现对处于悬空状态下的冲击块21的初步位置限定，而通过穿插定位销70在对冲击块21实现二次位置限定，从而确保冲击块21处于指定位置，有效杜绝了可能发生的安全隐患。

更进一步的，如图1-2以及图6-7所示，所述夹具31包括夹具底盘311以及用于合并夹持被测件的夹持块312，所述夹具底盘311外形呈圆盘状且与支架10的底座11间构成可转动配合，所述夹具底盘311盘面靠近外缘处以及底座11上的与之配合部均设置有定位孔80，两者间贴合设置并销轴连接。由于夹具31可相对底座11产生转动，其实际使用时，如需更改被测件冲击方位，通过转动夹具31即可实现，方便快捷，避免了老式冲击装置导致的被测件冲击方向单一的缺陷，进而实现全方位对被测件进行调整，进一步完善其实验结果，而多个夹持块312的合并式夹持设计，则可在一定范围不受被测件尺寸影响而最终固定被测件，实现一具多用。

Claims (8)

1.一种冲击试验机，包括支架（10），所述支架（10）上设置起吊冲击总成（20）以及样品固定总成（30），所述支架（10）包括底座（11）以及设置于底座（11）上的立板（12），所述立板（12）上固设有横梁（13），所述起吊冲击总成（20）包括冲击块（21）以及用于牵引冲击块（21）的牵引单元（22），所述样品固定总成（30）包括用于固定被测件的夹具（31），所述夹具（31）固定被测件于冲击块（21）的下落冲击路径上，其特征在于：所述冲击试验机还包括用于约束并引导冲击块（21）下落冲击路径的导向单元（40）；

所述牵引单元（22）包括牵引绳（221）以及设置于横梁（13）上的导向轮（222），所述冲击块（21）通过牵引绳（221）吊设于横梁（13）上的导向轮（222）上，所述立板（12）为两个，所述牵引单元（22）还包括设置于其中一个立板（12）外侧的牵引装置（223），所述牵引绳（221）的一端连接于冲击块（21）上部，其另一端通过导向轮（222）连接于牵引装置（223）处，所述牵引绳（221）与冲击块（21）连接的一端为可拆卸配合；

所述立板（12）包括板面平行设置的第一立板和第二立板，所述冲击试验机还包括高度调节机构（50），所述高度调节机构（50）的调节方向与冲击块（21）下落路径吻合,所述高度调节机构（50）包括分置于两立板（12）上的调节单元，所述两调节单元间连接有横板（53），所述横板（53）位于横梁（13）下方，所述横板（53）上设置有用于卡接并限定冲击块（21）位置的卡爪部（60）。

2.根据权利要求1所述的冲击试验机，其特征在于：所述导向单元（40）包括导向箍（41），所述导向箍（41）设置于冲击块（21）上部且两者间构成相对运动配合。

3.根据权利要求2所述的冲击试验机，其特征在于：所述导向箍（41）外形呈方体套筒状且其通孔孔向与冲击块（21）冲击路径吻合，所述冲击块（21）包括半圆形的冲击部（211）以及位于冲击部（211）后端的导向部（212），所述导向部（212）外形呈与导向箍（41）内孔吻合的方体状。

4.根据权利要求1所述的冲击试验机，其特征在于：所述牵引绳（221）上的与冲击块（21）连接的一端设置有挂钩单元，所述冲击块（21）相应处设置有与之配合的挂扣单元。

5.根据权利要求1所述的冲击试验机，其特征在于：所述高度调节机构（50）包括分置于两立板上部的主动调节单元（51）和从动调节单元（52），所述主动调节单元（51）为丝杆螺母机构，所述从动调节单元（52）为随动于主动调节单元（51）的轴承滚动配合机构。

6.根据权利要求5所述的冲击试验机，其特征在于：所述卡爪部（60）为气动卡爪，所述冲击块（21）上对应开设有与卡爪（60）爪形吻合的凹入部（213），所述凹入部（213）为条状弧形凹槽，其槽长方向垂直冲击块（21）下落路径设置。

7.根据权利要求6所述的冲击试验机，其特征在于：所述冲击试验机还包括用于限位冲击块（21）高度的定位销（70），所述定位销（70）托撑冲击块（21）并贯穿两立板（12）设置，所述两立板（12）板面上均沿冲击块（21）下落路径由上至下均布有若干与定位销（70）配合的通孔，所述冲击块（21）的冲击部（211）上相应设置有与定位销（70）相配合的配合部。

8.根据权利要求1或2或3所述的冲击试验机，其特征在于：所述夹具（31）包括夹具底盘（311）以及用于合并夹持被测件的夹持块（312），所述夹具底盘（311）外形呈圆盘状且与支架（10）的底座（11）间构成可转动配合，所述夹具底盘（311）盘面靠近外缘处以及底座（11）上的与之配合部均设置有定位孔（80），两者间贴合设置并销轴连接。

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