CN105004501A - 一种跌落冲击测试平台 - Google Patents

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周国建
阮静
田秀杰
黄威
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Abstract

本发明涉及一种跌落冲击测试平台，具体的说是一种用于测试汽车用材料与零部件级别的耐冲击性能测试，属于机械测试技术领域。其包括底座，底座上通过螺栓连接四个底座支架，每个底座支架前端连接一个导轨支架，每个导轨支架内侧从上到下设有滑动导轨，导轨支架内侧设有冲头组件，冲头组件与导轨支架内侧的滑动导轨滑动连接，导轨支架顶部设有导向轮组件，导轨支架下端外侧设有数控释放电机。本发明的冲头组件的重量和高度能够精确设定，保证了测试结果的准确性；本发明可完成材料、零部件以及产品级别的多种冲击测试要求，测试效率高并保证了测试的安全性。

Description

一种跌落冲击测试平台
技术领域
本发明涉及一种跌落冲击测试平台，具体的说是一种用于测试汽车用材料与零部件级别的耐冲击性能测试，属于机械测试技术领域。
背景技术
在汽车用材料以及零部件的设计与加工过程中，有很多材料、零部件及产品被要求满足一定的耐冲击性能，如地毯用吸能泡沫垫块、衣帽架、顶棚、车门钣金以及安全气囊等。因此需要一个能满足从材料、零部件到产品级别的冲击测试平台来完成相关的耐冲击性能测试。
传统的跌落式冲击测试平台多数是单轨的或者是双轨的，存在结构简单，冲头约束不够精确的问题，导致质量块下落不稳定；另外，传统结构的设计对冲头的造型有一定的限制，使用范围局限；而且传统的拉绳式冲击装置中质量块的高度通过齿轮卡槽约束，质量块的提升与释放是靠人力操作，质量块的高度难以精确设定，致使冲击速度难以准确。大多数传统的跌落冲击试验过程繁琐费时，装置存在一定的安全隐患，使得试验数据不够精确，也无法达到仿真计算的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种跌落冲击测试平台，能够提高产品耐冲击测试的精确性、便捷性与安全性，扩大了使用范围。
按照本发明提供的技术方案，一种跌落冲击测试平台包括底座，其特征是：底座上通过螺栓连接四个底座支架，四个底座支架均匀分布在底座四角；每个底座支架前端连接一个导轨支架，每两个相邻导轨支架之间通过多个横向连杆连接，四个导轨支架通过所述横向连杆连接成一个矩形体；每个导轨支架内侧从上到下设有滑动导轨，导轨支架内侧设有冲头组件，冲头组件与导轨支架内侧的滑动导轨滑动连接，导轨支架顶部设有导向轮组件，导轨支架下端外侧设有数控释放电机；数控释放电机上连接吊绳，吊绳从下往上穿过导向轮组件后从上往下连接冲头组件，数控释放电机通过吊绳对冲头组件进行精确的收拉与释放控制，冲头组件底部设有至少两个加速度传感器；所述导轨支架底部两侧设有信号触发器，信号触发器下端设有速度传感器。
进一步的，底座支架和导轨支架之间设有三角形的加强拉杆。
进一步的，导轨支架上设有高度标尺。
进一步的，滑动导轨呈竖直状态且截面为圆形，表面光滑。
进一步的，冲头组件包括冲头、基体、滑轮、质量块和挂钩，基体下端通过螺栓连接冲头，基体上端依次连接质量块和挂钩，挂钩用于连接吊绳，基体侧面设有四个滑轮，四个滑轮分别滑动在导轨支架内侧的四个滑动导轨上。
进一步的，导向轮组件包括导向轮、导向轮支架和导向轮支架卡扣，导向轮支架上端设有两个导向轮，导向轮支架下端设有导向轮支架卡扣，导向轮支架通过两个导向轮滑动支撑吊绳，通过导向轮支架卡扣固定在导轨支架之间的横向连杆上。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理，操作方便，冲头组件的重量和高度能够精确设定，保证了测试结果的准确性；本发明可完成材料、零部件以及产品级别的多种冲击测试要求，测试效率高并保证了测试的安全性；本发明不只局限用于汽车行业，只要尺寸满足测试要求即可使用此平台完成冲击测试，通用性强，使用范围广泛。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明底座部分放大图。
图3为本发明导轨支架部分放大图。
图4为本发明冲头组件主视图。
图5为本发明导向轮组件主视图。
图6为本发明的吊绳连接图。
附图标记说明：1-底座、2-底座支架、3-加强拉杆、4-导轨支架、5-冲头组件、5.1-冲头、5.2-基体、5.3-滑轮、5.4-质量块、5.5-挂钩、6-导向轮组件、6.1-导向轮、6.2-导向轮支架、6.3-导向轮支架卡扣、7-数控释放电机、8-吊绳、9-信号触发器、10-速度传感器、11-横向连杆、12-滑动导轨。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~6所示，本发明主要包括底座1，底座1上通过螺栓连接四个底座支架2，四个底座支架2均匀分布在底座1四角。每个底座支架2前端连接一个导轨支架4，每两个相邻导轨支架4之间通过多个横向连杆11连接，四个导轨支架4通过所述横向连杆11连接成一个矩形体。
所述底座1上设有二维坐标线，二维坐标线的原点设置在冲头组件5的正下方。
所述底座支架2与底座1之间的空间（长，宽，高）应足够大，满足一定的汽车零部件结构冲击测试要求，如地毯用吸能泡沫垫块、衣帽架、顶棚、车门钣金以及安全气囊等。
所述底座支架2和导轨支架4之间设有三角形的加强拉杆3，通过加强拉杆3提高底座支架2和导轨支架4之间的连接强度。
所述导轨支架4上设有高度标尺，通过高度标尺指示冲头组件的高度位置。
每个导轨支架4内侧从上到下设有滑动导轨12，滑动导轨12呈竖直状态且截面为圆形，表面足够光滑。导轨支架4内侧设有冲头组件5，冲头组件5与导轨支架4内侧的滑动导轨12滑动连接。导轨支架4顶部设有导向轮组件6，导向轮组件6能够保证冲头组件5的中心在一条直线上。导轨支架4下端外侧设有数控释放电机7。
如图6所示，数控释放电机7上连接吊绳8，吊绳8从下往上穿过导向轮组件6后从上往下连接冲头组件5，数控释放电机7通过吊绳8对冲头组件5进行精确的收拉与释放控制。冲头组件5底部设有至少两个加速度传感器，避免一个加速度传感器损坏导致测试失败。
如图4所示，所述冲头组件5包括冲头5.1、基体5.2、滑轮5.3、质量块5.4和挂钩5.5，基体5.2下端通过螺栓连接冲头5.1，冲头5.1可根据冲击测试要求更换不同造型的冲头，如方形、头型与鞋形等。基体5.2上端依次连接质量块5.4和挂钩5.5，挂钩5.5用于连接吊绳8。基体5.2侧面设有四个滑轮5.3，四个滑轮5.3分别滑动在导轨支架4内侧的四个滑动导轨12上。
如图5所述，所述导向轮组件6包括导向轮6.1、导向轮支架6.2和导向轮支架卡扣6.3，导向轮支架6.2上端设有两个导向轮6.1，导向轮支架6.2下端设有导向轮支架卡扣6.3，导向轮支架6.2通过两个导向轮6.1滑动支撑吊绳8，通过导向轮支架卡扣6.3固定在导轨支架4之间的横向连杆11上。
所述导轨支架4底部两侧设有信号触发器9，信号触发器9下端设有速度传感器10。
本发明的工作原理是：在测试时，根据试验要求（冲头的形状、冲击力的大小及冲头冲击样件时的初速度大小），更换不同的冲头形状（可以是方形、头型与鞋形等）；预先计算冲头组件的总质量与跌落高度，通过增减质量块来满足冲击总质量的要求；再利用导轨支架上的高度标尺与数控释放电机将冲头组件固定于一精确高度位置。将待测样件放在底座上，通过数控释放电机释放冲头组件。冲头组件从高处沿着滑动导轨跌落时，从信号触发器之间经过，使信号触发器发射的红外光束被隔断，从而产生一个触发信号传给数据采集仪器，激发数据采集仪器开始采集加速度信号和速度信号。通过以上可记录冲击样件过程中的加速度信号与时间的变化曲线，再通过积分变换可得出冲击力与冲头的位移变化曲线，即可精确地完成冲击测试。
本发明结构简单、紧凑、合理，操作方便，冲头组件的重量和高度能够精确设定，保证了测试结果的准确性；本发明可完成材料、零部件以及产品级别的多种冲击测试要求，测试效率高并保证了测试的安全性；本发明不只局限用于汽车行业，只要尺寸满足测试要求即可使用此平台完成冲击测试，通用性强，使用范围广泛。

Claims (6)

1.一种跌落冲击测试平台，包括底座（1），其特征是：底座（1）上通过螺栓连接四个底座支架（2），四个底座支架（2）均匀分布在底座（1）四角；每个底座支架（2）前端连接一个导轨支架（4），每两个相邻导轨支架（4）之间通过多个横向连杆（11）连接，四个导轨支架（4）通过所述横向连杆（11）连接成一个矩形体；每个导轨支架（4）内侧从上到下设有滑动导轨（12），导轨支架（4）内侧设有冲头组件（5），冲头组件（5）与导轨支架（4）内侧的滑动导轨（12）滑动连接，导轨支架（4）顶部设有导向轮组件（6），导轨支架（4）下端外侧设有数控释放电机（7）；数控释放电机（7）上连接吊绳（8），吊绳（8）从下往上穿过导向轮组件（6）后从上往下连接冲头组件（5），数控释放电机（7）通过吊绳（8）对冲头组件（5）进行精确的收拉与释放控制，冲头组件（5）底部设有至少两个加速度传感器；所述导轨支架（4）底部两侧设有信号触发器（9），信号触发器（9）下端设有速度传感器（10）。
2.如权利要求1所述的一种跌落冲击测试平台，其特征是：所述底座支架（2）和导轨支架（4）之间设有三角形的加强拉杆（3）。
3.如权利要求1所述的一种跌落冲击测试平台，其特征是：所述导轨支架（4）上设有高度标尺。
4.如权利要求1所述的一种跌落冲击测试平台，其特征是：所述滑动导轨（12）呈竖直状态且截面为圆形，表面光滑。
5.如权利要求1所述的一种跌落冲击测试平台，其特征是：所述冲头组件（5）包括冲头（5.1）、基体（5.2）、滑轮（5.3）、质量块（5.4）和挂钩（5.5），基体（5.2）下端通过螺栓连接冲头（5.1），基体（5.2）上端依次连接质量块（5.4）和挂钩（5.5），挂钩（5.5）用于连接吊绳（8），基体（5.2）侧面设有四个滑轮（5.3），四个滑轮（5.3）分别滑动在导轨支架（4）内侧的四个滑动导轨（12）上。
6.如权利要求1所述的一种跌落冲击测试平台，其特征是：所述导向轮组件（6）包括导向轮（6.1）、导向轮支架（6.2）和导向轮支架卡扣（6.3），导向轮支架（6.2）上端设有两个导向轮（6.1），导向轮支架（6.2）下端设有导向轮支架卡扣（6.3），导向轮支架（6.2）通过两个导向轮（6.1）滑动支撑吊绳（8），通过导向轮支架卡扣（6.3）固定在导轨支架（4）之间的横向连杆（11）上。
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