CN103528787A

CN103528787A - 钢球高速弹射装置

Info

Publication number: CN103528787A
Application number: CN201310515789.XA
Authority: CN
Inventors: 李阳; 金士良; 王俊杰; 潘绍斌; 王薇薇
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明涉及一种钢球高速弹射装置，它主要由操作键盘与显示器、转道、滑动挡板、拉杆、拉杆控制器、电机、总控制器、电磁铁套筒、钢球和转柄组成，当通过键盘设定钢球需要达到的速度后，总控制器控制电机转动，并计算钢球的速度，同时电磁铁套筒通电将钢球吸紧防止钢球脱落，当钢球速度达到要求的速度后，总控制器首先控制拉杆控制器将滑动挡板拉下，连通转道与出口，再使电磁铁套筒断电，最后减小电机的转速，使得钢球与电磁铁套筒分离，钢球在离心力的作用下顺着转道从出口射出。通过调节电机的转速可以很方便改变钢球的射出速度，且调节范围很大。本发明整体结构紧凑，操作方便，且能准确控制钢球的速度，具有很高的可靠性、简单调节的优点。

Description

钢球高速弹射装置

技术领域

本发明涉及一种钢球高速弹射装置，尤其是涉及对防护面罩或防护眼镜抗冲击性能测试的钢球高速弹射装置。

技术背景

防护眼镜是一种起特殊作用的眼镜，使用的场合不同需求的眼镜也不同。防护眼镜作用主要是防护眼睛和面部免受紫外线、红外线和微波等电磁波的辐射，粉尘、烟尘、金属和砂石碎屑以及化学溶液溅射的损伤。所以防护面罩、防护眼镜或其他玻璃制品，是通过常需进行冲击测试。现有技术中有采用吊挂钢球或坠落钢球进行冲击试验，其钢球冲击速度难以精确调整和精确测量。如果要实现高速冲击试验，以上方法更难以实现。

防护面罩或防护眼镜抗冲击性能测试中，必须要有一种能实现钢球速度精准控制的装置，使得测试准确可靠，所以设计一个能实现以上功能的钢球高速弹射装置很有必要。现有的测试装置结构简单、钢球发射速度不可控制。随着仪器的多功能性及柔性化，同时考虑到人性化，以上的这些矛盾也越来越明显。

发明内容

本发明的目的在于针对现有钢球高速弹射装置不足，提供一种结构性良好、操作简单方便、可精确设定钢球弹射速度的钢球高速弹射装置。本发明通过电机的转动带动钢球运动，通过总控制器控制电机的转速，当钢球速度达到要求速度时使钢球沿一定轨道射出，从而可实现钢球高速弹射速度可调的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢球高速弹射装置，包括壳体、操作键盘与显示器、连接脚、转道、出口、滑动挡板、拉杆、挡板推拉装置、电机、总控制器、电磁铁套筒、钢球、转柄和转道盖组成，其特征在于：

所述操作键盘和显示器固接在壳体外，电机通过螺栓安装在壳体内部，电机轴从壳体内部伸出，且电机轴与转柄固接在一起。电磁铁套筒与转柄的另一头固接，钢球放在电磁铁套筒内，在电磁铁套筒通电后钢球与套筒底部吸在一起，防止钢球与电磁铁套筒分离，电磁铁套筒在转道内部，但不与转道接触，在电机减速和电磁铁套筒断电的时候钢球可与电磁铁套筒分离，顺着转道运动。转道盖通过螺钉固接在转道上方，转道与壳体通过连接脚固定连接。挡板推拉装置通过螺钉固定在壳体内部，滑动挡板焊接在挡板推拉装置伸出的拉杆上，从而可以将挡板下拉或上推，在挡板下拉后，钢球可顺着出口射出。

所述挡板推拉装置包括两个电磁铁、弹簧、推拉杆及推拉装置壳体，电磁铁固定在推拉装置壳体内部的顶部，电磁铁2固定在推拉杆上，且与电磁铁为上下位置关系，弹簧两端分别与推拉杆和推拉装置壳体内的顶部连接，在两个电磁铁未通电的情况下弹簧将推拉杆向上拉起，当两个电磁铁通电后，在电磁力相斥的作用下将推拉杆向下推，从而将滑动挡板拉下来。

所述电磁铁套筒由铁套筒和电磁线圈组成，铁套筒为一端封闭、一端开口的结构，电磁线圈缠绕在铁套筒封闭的一端，套筒可容下钢球的大小，电磁线圈通电后产生的电磁力可将钢球吸住。

可设由一个总控制器控制电机的转速，并可以计算出此时钢球的瞬时速度，另外总控制器可以控制电磁铁套筒的通电与断电状态和挡板推拉装置的工作状态。操作键盘与显示器安装在壳体上，可以输入钢球达到的速度，并在显示器上显示目前钢球达到的速度，当钢球的速度达到要求速度之后，总控制器首先控制挡板推拉装置将滑动挡板拉下，再使电磁铁套筒断电，最后减低电机的转速，使得钢球与电磁铁套筒分离，钢球在离心力的作用下顺着转道从出口射出。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：通过调节电机的转速可以很方便改变钢球的射出速度，且调节范围很大，具有简单适应多种不同规格产品的优点；整体结构紧凑，操作方便，且能准确控制钢球的速度，具有很高的可靠性、简单调节的优点。

附图说明

图1为钢球高速弹射装置主视图。

图2为钢球高速弹射装置俯视图。

图3为电磁铁套筒结构。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：

实施实一：

参见图1到图3，本钢球高速弹射装置，包括壳体（1）、操作键盘与显示器（2）、连接脚（3）、转道（4）、出口（5）、滑动挡板（6）、拉杆（7）、挡板推拉装置（30）、电机（11）、总控制器（12）、电磁铁套筒（15）、钢球（16）、转柄（18）和转道盖（19）。

所述操作键盘和显示器（2）固接在壳体（1）外，电机（11）通过螺栓安装在壳体（1）内部，电机轴从壳体（1）内部伸出，且电机轴与转柄（18）固接在一起；所述电磁铁套筒（15）与转柄（18）的另一头固接，钢球（16）放在电磁铁套筒（15）内，在电磁铁套筒（15）通电后钢球（16）与套筒（15）底部吸在一起，防止钢球（16）与电磁铁套筒（15）分离，电磁铁套筒（15）在转道（4）内部，但不与转道（4）接触，在电机（11）减速和电磁铁套筒（15）断电的时候钢球（16）可与电磁铁套筒（15）分离，顺着转道（4）运动；转道盖（19）通过螺钉固接在转道（4）上方，转道（4）与壳体（1）通过连接脚（3）固定连接；挡板推拉装置（30）通过螺钉固定在壳体（1）内部，滑动挡板（6）焊接在挡板推拉装置（30）伸出的拉杆（7）上，从而可将挡板（6）下拉或上推，在挡板（6）下拉后，钢球（16）可顺着出口（5）射出。总控制器（12）可以控制电机（11）的转速、控制电磁铁套筒（15）的通电与断电状态和挡板推拉装置内的电磁铁（8）通断电状态。

实施例二：

参见图1到图3，本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述挡板推拉装置（30）包括两个电磁铁（8）、弹簧（10）、推拉杆（7）及推拉装置壳体（9），推拉杆（7）穿过推拉装置壳体（9）内的导槽，可沿着导槽上下移动，电磁铁（8）固定在推拉装置壳体（9）内部的顶部，电磁铁2（8）固定在推拉杆（7）上，且与电磁铁（8）为上下位置关系，弹簧（10）两端分别与推拉杆（7）和推拉装置壳体（9）内的顶部连接，在两个电磁铁（8）未通电的情况下弹簧（10）将推拉杆（7）向上拉起，当两个电磁铁（8）通电后，在电磁力相斥的作用下将推拉杆（7）向下推，从而将滑动挡板（6）拉下来。

所述电磁铁套筒（15）由铁套筒（20）和电磁线圈（21）组成，铁套筒（20）为一端封闭、一端开口的结构，电磁线圈（21）缠绕在铁套筒（20）封闭的一端，套筒（20）可容下钢球（16）的大小，电磁线圈（21）通电后产生的电磁力可将钢球（16）吸住。

本发明的工作原理：

将钢球（16）从入口（13）放入，当通过壳体上的键盘与显示装置（2）设定钢球（16）需要达到的速度后，总控制器（12）控制电机（11）慢慢启动，使钢球（16）进入电磁铁套筒（15），同时总控制器（12）使电磁铁套筒（15）通电，将钢球（16）吸紧防止钢球脱落，最终使得钢球（16）随着电机（11）高速转动。总控制器(12)通过电机(11)转速计算钢球（16）的线速度，自动将电机（11）转速调整至正确转速。当钢球（16）速度达到要求后，总控制器（11）首先将电磁铁（8）通电，在电磁力的作用下将拉杆（7）下拉，从而将滑动挡板（6）拉下，连通转道（4）与出口（5），再使电磁铁套筒（15）断电，解除对钢球（16）的束缚，最后减小电机（11）的转速，在速度差和惯性的作用下，使得钢球（16）与电磁铁套筒（15）分离，钢球（16）在离心力的作用下顺着转道（4）从出口（5）射出，随后将电磁铁（8）断电，在弹簧（10）的拉力作用下将拉杆（7）拉起，从而使挡板（6）恢复到原来位置。

Claims

1.一种钢球高速弹射装置，包括壳体（1）、操作键盘与显示器（2）、连接脚（3）、转道（4）、滑动挡板（6）、挡板推拉装置（30）、电机（11）、电磁铁套筒（15）、钢球（16）、转柄（18）和转道盖（19），其特征在于：

所述操作键盘和显示器（2）固接在壳体（1）外，电机（11）通过螺栓安装在壳体（1）内部，电机轴从壳体（1）内部伸出，且电机轴与转柄（18）固接在一起；所述电磁铁套筒（15）与转柄（18）的另一头固接，钢球（16）放在电磁铁套筒（15）内，在电磁铁套筒（15）通电后钢球（16）与套筒（15）底部吸在一起，防止钢球（16）与电磁铁套筒（15）分离，电磁铁套筒（15）在转道（4）内部，但不与转道（4）接触，在电机（11）减速和电磁铁套筒（15）断电的时候钢球（16）可与电磁铁套筒（15）分离，顺着转道（4）运动；转道盖（19）通过螺钉固接在转道（4）上方，转道（4）与壳体（1）通过连接脚（3）固定连接；挡板推拉装置（30）通过螺钉固定在壳体（1）内部，滑动挡板（6）焊接在挡板推拉装置（30）伸出的拉杆（7）上，从而可将挡板（6）下拉或上推，在挡板（6）下拉后，钢球（16）可顺着出口（5）射出。

2.根据权利要求1所述的钢球高速弹射装置，其特征在于：所述挡板推拉装置（30）包括两个电磁铁（8）、弹簧（10）、推拉杆（7）及推拉装置壳体（9），推拉杆（7）穿过推拉装置壳体（9）内的导槽，可沿着导槽上下移动，电磁铁（8）固定在推拉装置壳体（9）内部的顶部，电磁铁2（8）固定在推拉杆（7）上，且与电磁铁（8）为上下位置关系，弹簧（10）两端分别与推拉杆（7）和推拉装置壳体（9）内的顶部连接，在两个电磁铁（8）未通电的情况下弹簧（10）将推拉杆（7）向上拉起，当两个电磁铁（8）通电后，在电磁力相斥的作用下将推拉杆（7）向下推，从而将滑动挡板（6）拉下来。

3.根据权利要求1所述的钢球高速弹射装置，其特征在于：所述电磁铁套筒（15）由铁套筒（20）和电磁线圈（21）组成，铁套筒（20）为一端封闭、一端开口的结构，电磁线圈（21）缠绕在铁套筒（20）封闭的一端，套筒（20）可容下钢球（16）的大小，电磁线圈（21）通电后产生的电磁力可将钢球（16）吸住。