CN107091784A - 一种钢球冲击测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢球冲击测试设备，属于冲击测试设备领域。一种钢球冲击测试设备，包括底座、第一支撑杆、控制箱、升降杆、电磁铁，还包括校位装置以及激光测距装置；第一支撑杆沿竖直方向固定安装于底座上；升降杆横向安装在第一支撑杆上；升降杆沿第一支撑杆上下滑动；升降杆上水平设置有圆轴；校位装置包括旋转块和翻转块；旋转块的一端设置有与圆轴配合的凹槽；旋转块的另外一端和翻转块之间设有翻转轴；翻转块绕翻转轴上下翻转；翻转块上安装有激光测距装置；激光测距装置的正下方安装有电磁铁；本发明可以解决原有钢球冲击设备由于地面不水平而产生激光落点与钢球落点不重合的问题。

Description

一种钢球冲击测试设备

技术领域

本发明涉及冲击测试设备领域，特别是一种钢球冲击测试设备。

背景技术

钢球冲击测试是安规测试和可靠度测试中常见的测试。产品经常需要进行钢球冲击测试来检验其抵抗外力冲击的能力，从而保证产品在使用过程中的安全性。目前，实验室中进行钢球冲击测试的最常见方法是：首先，准备一根与测试要求高度一样高的硬导管；然后，将硬导管的一端垂直放在测试样品的测试点上；最后，将测试钢球从硬导管的另一端自由落下。这样的方法虽然很方便，可是测试误差很大，而且测试钢球下落的过程中会受到硬导管的摩擦力影响。现有技术提供的钢球冲击测试设备，其电磁铁内置激光笔，并固定在升降杆上。升降杆和底座平行；当底座处于水平地面的时候，测试钢球下落形成的冲击点刚好是激光笔指示的测试点。但是，当底座不处于水平地面的时候，测试钢球下落形成的冲击点，会偏离激光笔指示的测试点，照成测试误差。测试环境的地面一般很难保证完全水平，因此测试过程中还是会产生不小的误差。

发明内容

本发明的发明目的是提供了一种钢球冲击测试设备，以解决原有钢球冲击设备由于地面不水平而产生激光落点与钢球落点不重合的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种钢球冲击测试设备，包括底座、第一支撑杆、控制箱、升降杆、电磁铁，还包括校位装置以及激光测距装置；所述第一支撑杆沿竖直方向固定安装于所述底座上；所述升降杆横向安装在所述第一支撑杆上；所述升降杆可沿所述第一支撑杆上下滑动；所述升降杆上水平设置有圆轴；所述校位装置包括旋转块和翻转块；所述旋转块的一端设置有与所述圆轴配合的凹槽；所述旋转块的另外一端和所述翻转块之间设有翻转轴；所述翻转块可绕所述翻转轴上下翻转；所述翻转块上安装有所述激光测距装置；所述激光测距装置的感应部位竖直向下；所述激光测距装置的正下方安装有所述电磁铁；所述电磁铁的中心区域开设有通孔；所述电磁铁为与测试钢球外表面匹配的凹槽结构；所述电磁铁和所述激光测距装置均与控制箱电性连接。

所述升降杆用于调节测试钢球冲击测试的测试高度；所述激光测距装置用于测量其与测试点之间的距离，以及在测试面上产生可见的激光落点；所述校位装置用于调整激光落点在测试面上的位置；所述旋转块可以绕x轴方向旋转，从而调整激光落点在y轴方向上的位置；所述翻转块可以绕y轴方向上下翻转，从而调整激光落点在x轴方向上的位置；所述电磁铁用于吸附和释放测试钢球；当所述电磁铁上电时，所述电磁铁可以吸住测试钢球，使测试钢球位于规定的高度；当所述电磁铁断电的时候，测试钢球自由落体；所述控制箱用于控制所述电磁铁和所述激光测距装置的电源。

优选的，所述升降杆与所述第一支撑杆连接处设置有第一紧固装置；所述第一紧固装置包括调节旋钮和固定螺杆。所述第一紧固装置结构简单，操作方便，有助于所述升降杆的滑动和固定。

优选的，所述旋转块与所述升降杆配合处设置有第二紧固装置；所述第二紧固装置包括调节旋钮和固定螺杆。所述第二紧固装置结构简单，操作方便，有助于所述旋转块的旋转和固定。

优选的，所述底座和所述第一支撑杆的材料为不锈钢。不锈钢材料的硬度比较强，不容易变形；而且，不锈钢材料的表面光滑，有助于所述升降杆上下移动；此外，不锈钢材料不生锈，容易保养。

优选的，所述控制箱设置有LCD显示屏。所述LCD显示屏用来显示所述激光测距装置到激光落点的距离；这样，调节测试钢球下落高度时，只需要根据LCD显示屏显示的距离进行调节即可，提高了测试的效率。

优选的，所述底座上还设置有竖直向上的第二支撑杆；所述控制箱固定在所述第二支撑杆的上端。所述控制箱通过所述第二支撑杆固定在所述底座上，方便测试人员在测试过程中的站立操作。

优选的，所述升降杆上还设置有摄像头；所述摄像头的电源线和视频线分别连接到所述控制箱和装有视频采集卡的电脑。所述摄像头用于监控整个测试过程，起到还原测试情景的效果；所述控制箱通过电源线为所述摄像头提供电源；所述摄像头通过视频线将采集到的数据传送至装有视频采集卡的电脑；测试人员可以通过电脑再现测试时的图像，并将该图像作为测试记录保存。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明设置有调整激光落点的校位装置；该校位装置的旋转块可以调整激光落点在y轴方向上的位置，翻转块可以调整激光落点在x轴方向上的位置；这样，即使本发明所处测试环境的地面不水平，也可以通过校位装置来调整，使测试钢球下落形成的冲击点位于激光落点上，大大减少了测试的误差。

2.本发明设置有激光测距装置，方便调节测试高度，而不需要用尺子去量，因此提高了测试的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图中主要元件符号说明如下：

附图中，1-底座、2-第一支撑杆、3-第二支撑杆、4-控制箱、5-升降杆、51-圆轴、52-第一紧固装置、6-校位装置、61-旋转块、62-第二紧固装置、63-翻转块、64-翻转轴、7-激光测距装置、8-电磁铁、9-摄像头。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，一种钢球冲击测试设备，包括底座1、第一支撑杆2、控制箱4、升降杆5、电磁铁8，还包括校位装置6以及激光测距装置7。

第一支撑杆2沿竖直方向固定安装于底座1上。底座1和第一支撑杆2的材料为不锈钢。不锈钢材料的硬度比较强，不容易变形，而且，不锈钢材料的表面光滑，有助于升降杆5上下移动。此外，不锈钢材料不生锈，容易保养。

底座1上还设置有竖直向上的第二支撑杆3。控制箱4固定在第二支撑杆3的上端。控制箱4通过第二支撑杆3固定在底座1上，方便测试人员在测试过程中的站立操作。

升降杆5横向安装在第一支撑杆2上。升降杆5可沿第一支撑杆2上下滑动。升降杆5与第一支撑杆2连接处设置有第一紧固装置52。第一紧固装置52包括调节旋钮和固定螺杆。第一紧固装置52结构简单，操作方便，有助于升降杆5的滑动和固定。当第一紧固装置52调松时，升降杆5可以沿着第一支撑杆2上下滑动到需要的高度。当第一紧固装置52调紧时，将升降杆5固定在需要的高度。

升降杆5上还设置有摄像头9。摄像头9的电源线和视频线分别连接到控制箱4和装有视频采集卡的电脑。摄像头9用于监控整个测试过程，起到还原测试情景的效果。控制箱4通过电源线为摄像头9提供电源。摄像头9通过视频线将采集到的数据传送至装有视频采集卡的电脑。测试人员可以通过电脑再现测试时的图像，并将该图像作为测试记录保存。

如图2所示，升降杆5上水平设置有圆轴51。校位装置6包括旋转块61和翻转块63。旋转块61的一端设置有与圆轴51配合的凹槽。旋转块61与升降杆5配合处设置有第二紧固装置62。第二紧固装置62包括调节旋钮和固定螺杆。第二紧固装置62结构简单，操作方便，有助于旋转块61的旋转和固定。当第二紧固装置62调松时，旋转块61可以绕x轴方向旋转，从而调整激光落点在y轴方向上的位置。当第二紧固装置62调紧时，旋转块不可以旋转。

旋转块61的另外一端和翻转块63之间设有翻转轴64。翻转块63可绕翻转轴64上下翻转。翻转轴64的两端指向的方向为y轴方向。因此，翻转块63绕y轴方向上下翻转，从而调整激光落点在x轴方向上的位置。

翻转块63上安装有激光测距装置7。激光测距装置7的感应部位竖直向下。激光测距装置7的正下方安装有电磁铁8。电磁铁8的中心区域开设有通孔。电磁铁8为与测试钢球外表面匹配的凹槽结构。激光测距装置7用于测量其与测试点之间的距离，以及在测试面上产生可见的激光落点。激光测距装置7产生的激光恰好穿过电磁铁8的通孔中心。电磁铁8用于吸附和释放测试钢球。当电磁铁8上电时，电磁铁8可以吸住测试钢球，使测试钢球位于规定的高度。当电磁铁8断电的时候，测试钢球自由落体。

电磁铁8和激光测距装置7均与控制箱4电性连接。控制箱4设置有LCD显示屏。LCD显示屏用来显示激光测距装置7到激光落点的距离。这样，调节测试钢球下落高度时，只需要根据LCD显示屏显示的距离进行调节即可，提高了测试的效率。钢球冲击测试中，测试钢球的下落点到测试点的距离是有要求的。激光测距装置7不能直接测量出测试钢球的下落点到测试点的距离。但是，测试钢球的直径是固定的，测试钢球顶端到激光测距装置7感应部位的距离也是固定的。因此，激光测距装置7的感应部位到测试钢球下落点的距离是固定的。测试时，调节升降台，使LCD显示屏显示的距离等于测试要求的高度加上激光测距装置7感应部位到测试钢球下落点的距离即可。

当钢球冲击测试设备放至新的测试环境时，需通过自校使测试钢球自由落下的冲击点位于激光落点上，具体自校流程如下：

第一步：准备一块校验板，该校验板的上表面为一层明亮的铁皮。

第二步：把校验板置于电磁铁8的正下方，并按下控制箱4上的激光测距装置电源开关，并用红色的白板笔将激光测距装置7在校验板上的激光落点标注为一个红点。

第三步：按下控制箱4上的电磁铁启动开关，然后将测试钢球放入电磁铁8中。电磁铁8将测试钢球吸附住。

第四步：按下控制箱4上的电磁铁复位开关，测试钢球自由下落，冲击校验板，形成一个直径为2～3mm的凹坑。若凹坑位于标注的红点上，不需要进行以下步骤。若凹坑偏离标注的红点，则需要进行以下步骤。

第五步：由于冲击产生震动，标注的红点会偏离激光落点。调整校验板，使标注的红点重新位于激光的落点位置。

第六步：用蓝色白板笔标注凹坑的中心位置，然后调节旋转块61和翻转块63，使激光的落点为于标注的蓝点上。

第七步：重复进行上述第二步至六步，确认测试钢球自由落下的冲击点位于上述第二步标注的红点上。

当钢球冲击测试设备完成自校的步骤时，便可用于测试，测试的流程如下：

第一步：将测试样品放于电磁铁8的正下方，并调整测试样品，让激光落点位于选定的测试点上。

第二步：调节升降杆5，使控制箱4的LCD显示屏显示的距离为测试需要的高度加上测试钢球下落点到激光测距装置感应部位的距离。

第三步：按下控制箱4上的电磁铁启动开关，将测试钢球放入电磁铁8。

第四步：按下控制箱4上的电磁铁复位开关。测试钢球自由下落冲击测试点。

第五步：观察和检验测试样品外壳的裂开程度，对测试结果做出判定，测试完成。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种钢球冲击测试设备，包括底座、第一支撑杆、控制箱、升降杆、电磁铁，其特征在于：还包括校位装置以及激光测距装置；所述第一支撑杆沿竖直方向固定安装于所述底座上；所述升降杆横向安装在所述第一支撑杆上；所述升降杆可沿所述第一支撑杆上下滑动；所述升降杆上水平设置有圆轴；所述校位装置包括旋转块和翻转块；所述旋转块的一端设置有与所述圆轴配合的凹槽；所述旋转块的另外一端和所述翻转块之间设有翻转轴；所述翻转块可绕所述翻转轴上下翻转；所述翻转块上安装有所述激光测距装置；所述激光测距装置的感应部位竖直向下设置；所述激光测距装置的正下方安装有所述电磁铁；所述电磁铁的中心区域开设有通孔；所述电磁铁为与测试钢球外表面匹配的凹槽结构；所述电磁铁和所述激光测距装置均与控制箱电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述升降杆与所述第一支撑杆连接处设置有第一紧固装置；所述第一紧固装置包括调节旋钮和固定螺杆。

3.根据权利要求2所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述旋转块与所述升降杆配合处设置有第二紧固装置；所述第二紧固装置包括调节旋钮和固定螺杆。

4.根据权利要求3所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述底座和所述第一支撑杆的材料为不锈钢。

5.根据权利要求1所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述控制箱设置有LCD显示屏。

6.根据权利要求1所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述底座上还设置有竖直向上的第二支撑杆；所述控制箱固定在所述第二支撑杆的上端。

7.根据权利要求1所述的一种钢球冲击测试设备，其特征在于：所述升降杆上还设置有摄像头；所述摄像头的电源线和视频线分别连接到所述控制箱和装有视频采集卡的电脑。