CN103048075A - 一种冲击力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲击力测试装置，包括外接电源和显示装置；所述外接电源与显示装置电连接；其特征是：包括缸体（2），所述缸体（2）内设置有有底无顶的容腔，所述容腔上端设置有橡胶皮碗（4）；所述橡胶皮碗（4）上设置有活塞（5）；所述缸体（2）的上端设置有上盖（6）；所述容腔内设置有阻尼孔板（3），所述阻尼孔板（3）将容腔从上到下分隔为容腔Ⅰ（21）和容腔Ⅱ（22）；所述缸体（2）的侧壁上设置有传感器（8），所述传感器（8）与外接电源电连接，传感器（8）与显示装置信号连接。

Description

一种冲击力测试装置

技术领域

本发明涉及冲击性能测试领域，特别是一种冲击力测试装置。

背景技术

冲击机械广泛应用于基础建设或工程施工等领域，而冲击能的检测对于冲击机械的设计、生产及验收都有着很重要的意义。目前常用的冲击能检测方法主要有以下几种：

1、末速度法（末速度法虽然测得的冲击能较准确，但实现起来较困难）；

2、示功图法（示功图法无论是测量还是计算都很困难）；

3、机械测量法（机械测量法测得的冲击能不够准确，精度不高）；

4、氮气室压力测量法（氮气室压力测量法对于没有氮气室的冲击机械无法使用）；

5、应力波测量法（应力波测量法在钎杆上粘贴应变片难度较高，此外应变片的标定及提高标定精度都有一定难度）。

这些方法的测试系统比较复杂，一般只能在实验室中才能进行，成本很高，实施难度很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种构造简单的一种冲击力测试装置，可应用于液压破碎锤等冲击机械的冲击力测试。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种冲击力测试装置，包括外接电源、显示装置和缸体，所述缸体内设置有有底无顶的容腔，所述容腔上端设置有橡胶皮碗；所述橡胶皮碗上设置有活塞；所述缸体的上端设置有上盖；所述容腔内设置有阻尼孔板，所述阻尼孔板将容腔从上到下分隔为容腔Ⅰ和容腔Ⅱ；所述缸体的侧壁上设置有传感器，所述缸体的侧壁上设置有传感器，所述传感器与外接电源电连接，感器与显示装置信号连接。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的改进：所述缸体的内侧壁上设置有气泡；所述气泡通过油道与容腔Ⅱ相连通。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述压力传感器的信号测量端与容腔Ⅰ相连通。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述活塞的上端设置有限位板。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述上盖的内侧壁上设置有凸台，所述活塞上设置有台阶，所述上盖的凸台卡住活塞的台阶。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述限位板的直径大于上盖的内径。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述气泡的位置始终高于容腔Ⅰ和容腔Ⅱ，这样可以防止气泡内的气体混入油液中而影响测试效果。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述阻尼孔板上设置有至少一个阻尼孔，容腔Ⅰ和容腔Ⅱ通过阻尼孔相互连通。

作为对本发明的一种冲击力测试装置的进一步改进：所述容腔Ⅰ和容腔Ⅱ内充满油液，气泡内充满氮气或空气。

本发明的一种冲击力测试装置加入了阻尼（即是指阻尼孔板），更加符合实际工况，当装置受到冲击力时，通过阻尼孔的油液增多，可以消耗掉冲击后缸内油液波动的能量，减小压力波动，减小活塞振动的幅度和时间，使活塞重新达到稳定状态时间减少，振动次数减少，从而达到了提高测试的准确性和有效保护橡胶皮碗延长其使用寿命的目的。由于设置了限位板，有效保护橡胶皮碗，防止活塞受到冲击过大时产生的瞬时位移过大，进而损坏橡胶皮碗的现象。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的一种冲击力测试装置的主要结构示意图；

图2是图1的一种冲击力测试装置的在使用时的结构示意图；

图3是本发明的一种冲击力测试装置另外一种主要结构示意图。

具体实施方式

实施例1、图1给出了一种冲击力测试装置，包括缸体2，在缸体2内设置有容腔，在容腔内设有通过螺栓固定的阻尼孔板3，阻尼孔板3将容腔分为容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22（上方的容腔为容腔Ⅰ21，下方的容腔为容腔Ⅱ22）。阻尼孔板3上设有至少一个阻尼孔9，如图1或图3所示，本实施例所采用的为一个阻尼孔9。容腔Ⅰ21的上端固定有橡胶皮碗4，通过橡胶皮碗4密封容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22（即通过橡胶皮碗4可以密封容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22内的油液，使得容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22内的油液不会溢出）。橡胶皮碗4的上方设置有活塞5；在缸体2的上端固定连接有与缸体2相吻合的上盖6（即环形的上盖6），活塞5可以在上盖6内往复运动；上盖6的内侧壁设有凸台（围绕上盖6的内侧壁设置的环形凸台），活塞5上设有台阶（即上盖6的内侧壁的环形凸台相配合的台阶），上盖6的凸台卡住活塞5的台阶。在活塞5的上方固定有限位板7，限位板7的直径大于上盖6的内径，限位板7用于限制活塞5冲击的最大位移，由于限位板7的直径大于上盖6的内径，在活塞5向下运动的时候，通过限位板7卡在上盖6上限制活塞5的行程。

在缸体2内设置有一个或多个气泡10（在本实施例中，以图1所示，仅仅以一个气泡10进行描述），即气泡10通过油道12与容腔Ⅱ22相连通，气泡10与油道12之间设有密封装置1（即O型密封圈）；容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22之间通过阻尼孔9连通。

在缸体2的侧壁上固定有传感器8（即压力传感器），传感器8的信号测量端通过油道23与容腔Ⅰ21连通（或者直接穿过缸体2的侧壁后与容腔Ⅰ21连通，本实施例中，容腔Ⅰ21的内侧壁上设置油道23，传感器8通过油道23再与容腔Ⅰ21连通；通过在容腔Ⅰ21的内侧壁上设置油道23，可以更加方便传感器8的测量端测量容腔Ⅰ21内的压力值）。在容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22内，均充入满油液，气泡10内充满氮气或空气。由于气泡10的位置高于容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22的高度，所以在容腔Ⅰ21和容腔Ⅱ22内充满油液的时候，气泡10内的气体无法混入到油液中。

在本发明的一种冲击力测试装置在实际使用的时候，需要使用冲击装置（即本发明需要检测的冲击装置，以液压破碎装置为例），液压破碎装置的冲击能输出端正对着限位板7，即液压破碎装置的液压破碎锤200正对着限位板7；传感器8上外接电源400和显示装置500（即示波器）；传感器8的外接电源端与外接电源400（+24V的电源）相连接，在传感器8的信号输出端通过采样电阻600与显示装置500（即示波器）相连接。

实际使用时，步骤如下：

1、启动显示装置500（即示波器）。

2、启动冲击装置，本例中为液压破碎装置的油源300输出的高压油驱动液压破碎装置的液压破碎锤200工作。

3、液压破碎锤200击打限位板7，限位板7将液压破碎锤输出的能量传递到活塞5。

4、活塞5开始向下运动，带动橡胶皮碗4形变后向下运动（即橡胶皮碗4发生形变，活塞5继续向下运动，并带动橡胶皮碗4发生形变的部位向下运动），橡胶皮碗4压缩容腔Ⅰ21内的油液，容腔Ⅰ21内的压力升高，传感器8的信号测量端获得容腔Ⅰ21内的压力变化的模拟信号（即电流信号）；由于压力的原因，油液通过阻尼孔9被压入容腔Ⅱ22中（油液从阻尼孔9被压入容腔Ⅱ22中，可以消耗掉冲击后容腔Ⅰ21内油液的波动能量，减小压力波动，减小活塞振动的幅度和时间，使活塞重新达到稳定状态时间减少，振动次数减少，从而达到了提高测试的准确性和有效保护橡胶皮碗延长其使用寿命的目的，另外还可以防止油液温度过高膨胀，压力升高，损坏压力传感器8的信号测量端）。当冲击能较大时，油液通过容腔Ⅱ22后产生一定压力，进而压缩气泡10，气泡10的压缩也可以吸收部分能量，进一步保证了装置的可靠与安全。

由于限位板7是与活塞5连接并固定在一起的，而限位板7的直径是大于上盖6的内孔直径，这样就将活塞5的位移限定在一定范围内（通过限位板7限定活塞5向下的位移，通过活塞内的凸台卡住活塞5的台阶来限定活塞5向上的位移），可以防止液压破碎锤200击打限位板7时的冲击力过大，而导致活塞5的位移过大，进而损坏橡胶皮碗4，也就是说活塞5最大只能向下移动一定的位移，超过设定的位移时，由于限位板7被上盖挡住，液压破碎锤200击打限位板7时的冲击力传到了上盖6上，起到安全保护橡胶皮碗4的作用。

5、传感器8输出压力变化的电流信号（在步骤3中获得），电流信号通过采样电阻600后，在显示装置500（即示波器）显示。

6、活塞5和橡胶皮碗4恢复原来的位置。在液压破碎锤200击打限位板7时，有外力的作用，压缩油液和气泡10内的气体使活塞5和橡胶皮碗4一起向下运动，当外力消失后，气泡10内被压缩的气体和压缩的油液会将活塞5弹回原来位置，橡胶皮碗4的变形消失，并随着活塞5向上运动，回复到原来的位置。

对于不同的冲击力，传感器8检测到不同的压力信号，进而输出不同的电流信号，显示装置500通过采样电阻600所显示的信号也会不同。因此，通过对显示装置500所显示信号进行分析，就可以得出被检测的冲击力的大小。

由于本发明所设计的这种结构加入了阻尼（即是指阻尼孔板3及其上面的阻尼孔9，这样油液通过阻尼孔板3的阻尼孔9时，能够消耗掉一部分能量），更加符合实际工况，液压破碎锤200冲击时，通过阻尼孔9的油液增多，可以消耗掉冲击后缸体2的容腔内油液波动的能量，减小压力波动，减小活塞振动的幅度和时间，使活塞重新达到稳定状态时间减少，振动次数减少，从而达到了提高测试的准确性和有效保护橡胶皮碗延长其使用寿命的目的。由于设置了限位板7，有效保护橡胶皮碗4，防止由于液压破碎锤直接击打活塞5，使得活塞5受到的冲击力过大，产生的瞬时位移过大，进而将橡胶皮碗4直接打破，损坏了一种冲击力测试装置。在实际使用的时候，本发明的一种冲击力测试装置不能倒置，气泡10要保持在上面。

针对于一些进行水平方向击打的冲击装置，本发明提出了实施例2；

实施例2、图3给出了一种冲击力测试装置，除气泡10、油道12和密封装置1外的具体结构与实施例1完全相同；如图3所示，当冲击力施加在装置侧面时，气泡10还是位于本发明的一种冲击力测试装置的最上方，并不会产生气泡10内的气体进入油液的现象。本实施例的具体实施过程与实施例1完全相同。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种冲击力测试装置，包括外接电源和显示装置；所述外接电源与显示装置电连接；其特征是：包括缸体（2），所述缸体（2）内设置有有底无顶的容腔，所述容腔上端设置有橡胶皮碗（4）；

所述橡胶皮碗（4）上设置有活塞（5）；所述缸体（2）的上端设置有上盖（6）；

所述容腔内设置有阻尼孔板（3），所述阻尼孔板（3）将容腔从上到下分隔为容腔Ⅰ（21）和容腔Ⅱ（22）；

所述缸体（2）的侧壁上设置有传感器（8），所述传感器（8）与外接电源电连接，传感器（8）与显示装置信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述缸体（2）的内侧壁上设置有气泡（10）；所述气泡（10）通过油道（12）与容腔Ⅱ（22）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述压力传感器（8）的信号测量端与容腔Ⅰ（21）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述活塞（5）的上端设置有限位板（7）。

5.根据权利要求4所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述上盖（6）的内侧壁上设置有凸台，所述活塞（5）上设置有台阶，所述上盖（6）的凸台卡住活塞（5）的台阶。

6.根据权利要求5所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述限位板（7）的直径大于上盖（6）的内径。

7.根据权利要求6所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述气泡（10）的位置始终高于容腔Ⅰ（21）和容腔Ⅱ（22）。

8.根据权利要求7所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述阻尼孔板（3）上设置有至少一个阻尼孔（9），容腔Ⅰ（21）和容腔Ⅱ（22）通过阻尼孔（9）相互连通。

9.根据权利要求8所述的一种冲击力测试装置，其特征是：所述容腔Ⅰ（21）和容腔Ⅱ（22）内充满油液，气泡（10）内充满氮气或空气。

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