CN103792152B - 一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，通过对摆动冲击系统的设计，实现摆动冲击系统中的冲击锤头高度无级可调、可拆链条在冲击防滑涂层试板瞬间处于自由状态的目的，从而实现防滑涂层试板的不同大小和方向的载荷冲击与检测。在该链条可调式防滑涂层专用冲击试验机正常使用时，可用锁止装置将摆动冲击系统固定好，在冲击锤头冲击防滑涂层试板时，可拆链条处于自由状态，完成冲击试验。

Description

一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机

技术领域

本发明涉及一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，具体地说是涉及一种可以测量防滑涂层试板表面在一系列不同强度的双向瞬态冲击载荷作用下抗破坏能力的专用冲击试验机。

背景技术

链条可调式防滑涂层专用冲击试验机是针对在瞬间载荷作用下防滑涂层试板表面的双向性能测试而专门研制开发的新设备。该装置的主要作用是测量防滑涂层试板在一系列不同强度的瞬态高速冲击载荷作用下的抗破坏强度，能有效判断试板防滑涂层的粘合强度是否合格，以及进行防滑涂层试板合格后的性能强化试验。

现有的单摆试验机，单自由度运行，不能满足防滑涂层试板的瞬时、双向冲击试验；传统重锤下落试验机对其进行的冲击试验，只是将防滑涂层试板以一定的角度倾斜于落锤的方向，但是这种试验方法虽然能够获得防滑涂层试板在水平和垂直两个方向所吸收的能量值，但冲击作用时间却不是瞬时的。

发明内容

本发明的目的是提供一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机。为了克服现有技术中试验机的不足，本发明提供一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，可拆链条结构使得冲击锤头下落高度1～12米无级可调，实现了冲击锤头冲击防滑涂层试板角度和载荷大小的无级可调和瞬间双向性能测试。

本发明的技术方案是：一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，主要包括主体机架、摆动冲击系统、角度调节盘、摆动提升系统、传感测量装置等；摆动提升系统中的摆动主轴安装在主体机架上，实现摆动冲击系统的提升和制动；摆动冲击系统包括主摆杆、主动链轮、可拆链条、伸缩支撑杆、电磁吸附控制器和冲击锤头，实现冲击锤头下落高度可调。主摆杆通过键连接在摆动主轴上，主摆杆另一端安装链轮电机减速机和主动链轮。伸缩支撑杆铰接在主摆杆上，并带有角度固定装置，在调整到水平角度后利用角度固定装置使伸缩支撑杆保持水平状态。可拆链条与主动链轮啮合，可拆链条末端与冲击锤头相连；主摆杆与主体机架连接处设有角度调节盘，其作用是调节主摆杆的摆动角度并保证冲击试验进行过程中保持摆动冲击系统角度不发生变化；测试之前，伸缩支撑杆末端的电磁吸附控制器吸附冲击锤头使之不下落，在断开电磁吸附控制器开关之后，冲击锤头在可拆链条的牵引下做自由摆动；传感测量装置安装在主体机架底部的滑轨上，在不同高度的冲击锤头冲击试验中调节不同的位置，保证每次冲击锤头都能准确冲击到防滑涂层试板的指定位置。传感测量装置采用高速传感器及高速数据采集装置，将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化通过计算机显示出来。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的主体机架机身由方钢制作而成，底座采用实心钢板加工制作，保证主体机架顶端主轴轴承的同轴度及轴心到传感测量装置基板的距离稳定不变。主体机架上方安装摆动提升系统，主体机架下方安装传感测量装置和防滑涂层试板，主体机架与牢固的地基基础相连，保证安装精度和试验安全。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的摆动冲击系统由高强度钢材制作而成，通过摆动主轴与主体机架连接；摆动冲击系统的上方为主摆杆；摆动冲击系统的主摆杆末端安装链轮电机减速机和主动链轮，在调节好主动链轮的角度后，将链轮电机减速机断电，输出轴锁死，伸缩支撑杆铰接在主摆杆上，并带有角度固定装置，在调整到水平角度后利用角度固定装置使伸缩支撑杆保持水平状态。伸缩支撑杆末端安装电磁吸附控制器，可拆链条与主动链轮啮合，可拆链条末端铰接冲击锤头，在电磁吸附控制器通电的情况下可吸附冲击锤头。主摆杆与主体机架铰接处装有角度调节盘，用于调节主摆杆摆动的角度。主摆杆摆到竖直角度时，主体机架与主摆杆总高度可达12米，伸缩支撑杆水平伸至12米，可以保证冲击锤头从12米的高度自由摆动冲击防滑涂层试板；调整主摆杆的角度顺时针旋转150°左右，伸缩支撑杆缩至最短，可以保证冲击锤头从1米的高度自由摆动冲击防滑涂层试板。由此可实现1～12米高度无级可调冲击试验。在主动链轮角度调节后可将多余的可拆链条拆下，以免妨碍试验机的运转。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的角度调节盘由高强度钢材制作而成，通过设置圆周卡槽，将主摆杆的角度固定住；角度调节盘设有不同的角度，使摆动冲击系统无级可调。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的摆动提升系统由电机减速机、离合器、摆动主轴、主轴轴承、制动器等组成，安装在主体机架的顶端，实现了对摆动冲击系统的提升和制动。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的传感测量装置安装在主体机架的底座上，采用高速传感器及高速数据采集装置，通过高速采集卡、存储器和变形传感器将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化等通过计算机显示出来。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的试验方法是：首先将待测防滑涂层试板固定在传感测量装置上，在主摆杆处于铅垂位置时，制动器松开；电机减速机带动离合器运动，将摆动冲击系统提升至预置的角度，制动器抱闸；调整好伸缩支撑杆的角度后锁死角度，将伸缩支撑杆伸长至指定长度，电磁吸附控制器通电，吸附冲击锤头，链轮电机减速机带动主动链轮啮合可拆链条转动，至可拆链条拉直且不受附加水平拉力时停止，链轮电机减速机断电，输出轴锁死。电磁吸附控制器断电，冲击锤头在重力作用下自由下落摆动；在撞击瞬间，冲击锤头冲击防滑涂层试板；传感测量装置采用高速传感器和高速数据采集卡，对试验的全过程进行精确高速测量和记录；然后伸缩支撑杆缩至最短长度，链轮电机减速机反转，将冲击锤头拉回原来位置。离合器吸和，制动器断开，摆动冲击系统回到原始位置。

本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机采用链条可调式摆杆结构，运用冲击锤头重力加速冲击方法，瞬间同时获得冲击锤头不同高度下落试样水平和垂直两个方向所承受的冲击速度、冲击载荷和冲击能量的试验数据，以绘制试验曲线图。该试验机增加了机构的自由度，提高了测量精度，克服了传统的单摆试验机单向测量、冲击时间过长、冲击高度和角度不可调、不能抓取瞬间冲击载荷只能抓取冲击能量等缺点。并且设备操作简单、测量精确、可靠性高、安全稳定，便于维护，特别适应于对防滑涂层试板表面承受瞬态双向冲击载荷的试验。

附图说明

图1：本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机最大冲击载荷主视图。

图2：本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机最小冲击载荷主视图。

图3：本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机左视图。

图中：1-体机架，2-摆杆，3-动链轮，4-拆链条，5-缩支撑杆，6-磁吸附控制器，7-冲击锤头，8-链轮电机减速机，9-角度调节盘，10-电机减速机，11-离合器，12-轴轴承，13-摆动主轴，14-制动器，15-传感测量装置，16-滑涂层试板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

如图1、2、3所示，链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，包括主体机架1，摆动冲击系统2、3、4、5、6、7、8，角度调节盘9，摆动提升系统10、11、12、13、14，传感测量装置15；主体机架1和摆动冲击系统2、3、4、5、6、7、8由摆动主轴13连接，通过主轴轴承12固定在主体机架上1；主摆杆2与主体机架1连接处设有角度调节盘9；摆动提升系统中的电机减速机10与离合器11连接，离合器11与摆动主轴13连接；摆动提升系统中的制动器14固定在主体机架1上，与摆动主轴13连接；传感测量装置15固定安装在主体机架1的底座上，传感测量装置15的上方固定安装防滑涂层试板16。

如图1、2、3所示，本发明链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的试验方法是：链条可调式防滑涂层专用冲击试验机在初始位置时，电机减速机10带动离合器11、摆动主轴13旋转，将摆动冲击系统2、3、4、5、6、7、8提升，主摆杆2到达预置位置，制动器12制动。调整好伸缩支撑杆的角度后锁死角度，将伸缩支撑杆伸长至指定长度，电磁吸附控制器通电，吸附冲击锤头，链轮电机减速机带动主动链轮啮合可拆链条转动，至可拆链条拉直且不受附加水平拉力时停止，链轮电机减速机断电，输出轴锁死；电磁吸附控制器6断电，冲击锤头7释放，冲击锤头7在可拆链条4的牵引下做自由落体运动；在冲击锤头7接触防滑涂层试板16时，可拆链条4瞬间处于自由状态，冲击锤头7撞击测防滑涂层试板16；同时传感测量装置15将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化显示到计算机上。

Claims (3)

1.一种链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，其特征在于，包括主体机架、摆杆冲击系统、角度调节盘、摆动提升系统、传感测量装置；

所述摆动提升系统中的摆动主轴安装在主体机架上，实现摆动冲击系统的提升和制动；

所述摆动冲击系统包括主摆杆、主动链轮、可拆链条、伸缩支撑杆、电磁吸附控制器和冲击锤头，实现冲击锤头下落高度可调；所述摆动冲击系统由高强度钢材制作而成，通过摆动主轴与主体机架连接；

主摆杆通过键连接在摆动主轴上，主摆杆另一端安装链轮电机减速机和主动链轮；伸缩支撑杆铰接在主摆杆上，并带有角度固定装置，在调整到水平角度后利用角度固定装置使伸缩支撑杆保持水平状态；

可拆链条与主动链轮啮合，可拆链条末端与冲击锤头相连；主摆杆与主体机架连接处设有角度调节盘，其作用是调节主摆杆的摆动角度并保证冲击试验进行过程中保持摆动冲击系统角度不发生变化；

测试之前，伸缩支撑杆末端的电磁吸附控制器吸附冲击锤头使之不下落，在断开电磁吸附控制器开关之后，冲击锤头在可拆链条的牵引下做自由摆动；传感测量装置安装在主体机架底部的滑轨上，在不同高度的冲击锤头冲击试验中调节不同的位置，保证每次冲击锤头都能准确冲击到防滑涂层试板的指定位置；

所述的传感测量装置采用高速传感器及高速数据采集装置，通过高速采集卡、存储器和变形传感器将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化通过计算机显示出来；

主体机架机身由方钢制作而成，底座采用实心钢板加工制作，保证主体机架顶端主轴轴承的同轴度及轴心到传感测量装置基板的距离稳定不变；

主体机架上方安装摆动提升系统，主体机架下方安装传感测量装置和防滑涂层试板，主体机架与牢固的地基基础相连，保证安装精度和试验安全；

摆动冲击系统的上方为主摆杆；摆动冲击系统的主摆杆末端安装链轮电机减速机和主动链轮，在调节好主动链轮的角度后，将链轮电机减速机断电，输出轴锁死，伸缩支撑杆铰接在主摆杆上，并带有角度固定装置，在调整到水平角度后利用角度固定装置使伸缩支撑杆保持水平状态；

伸缩支撑杆末端安装电磁吸附控制器，可拆链条与主动链轮啮合，可拆链条末端铰接冲击锤头，在电磁吸附控制器通电的情况下可吸附冲击锤头；

主摆杆与主体机架铰接处装有角度调节盘，用于调节主摆杆摆动的角度；所述的角度调节盘由高强度钢材制作而成，通过设置圆周卡槽，将主摆杆的角度固定住；角度调节盘设有不同的角度，使摆动冲击系统无级可调；

所述的摆动提升系统由电机减速机、离合器、摆动主轴、主轴轴承、制动器组成，安装在主体机架的顶端，实现了对摆动冲击系统的提升和制动。

2.根据权利要求1所述的链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，其特征是：摆动冲击系统上安装角度调节盘，可以调节主摆杆与主体机架的角度，主摆杆摆到竖直角度时，主体机架与主摆杆总高度可达12米，伸缩支撑杆水平伸至12米，可以保证冲击锤头从12米的高度自由摆动冲击防滑涂层试板；调整主摆杆的角度顺时针旋转150°左右，伸缩支撑杆缩至最短，可以保证冲击锤头从1米的高度自由摆动冲击防滑涂层试板；由此可实现1～12米高度无级可调冲击试验。

3.根据权利要求1或2所述的链条可调式防滑涂层专用冲击试验机，所述链条可调式防滑涂层专用冲击试验机的试验方法，其特征是：首先将待测防滑涂层试板固定在传感测量装置上；在主摆杆处于铅垂位置时，制动器松开；电机减速机带动离合器运动，将摆动冲击系统提升至预置的角度，制动器抱闸；调整好伸缩支撑杆的角度后锁死角度，将伸缩支撑杆伸长至指定长度，电磁吸附控制器通电，吸附冲击锤头，链轮电机减速机带动主动链轮啮合可拆链条转动，至可拆链条拉直且不受附加水平拉力时停止，链轮电机减速机断电，输出轴锁死，电磁吸附控制器断电，冲击锤头在重力作用下自由下落摆动，在撞击瞬间，冲击锤头冲击防滑涂层试板，传感测量装置采用高速传感器和高速数据采集卡，对试验的全过程进行精确高速测量和记录，然后伸缩支撑杆缩至最短长度，链轮电机减速机反转，将冲击锤头拉回原来位置，离合器吸合，制动器断开，摆动冲击系统回到原始位置。