CN108132184A - 一种自由落体连续冲击试验机 - Google Patents

一种自由落体连续冲击试验机 Download PDF

Info

Publication number
CN108132184A
CN108132184A CN201810140149.8A CN201810140149A CN108132184A CN 108132184 A CN108132184 A CN 108132184A CN 201810140149 A CN201810140149 A CN 201810140149A CN 108132184 A CN108132184 A CN 108132184A
Authority
CN
China
Prior art keywords
impact head
assembly
limiting
sliding rail
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810140149.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王国红
周正
王曾洁
吴旭
谈震
贺定勇
班书英
王旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201810140149.8A priority Critical patent/CN108132184A/zh
Publication of CN108132184A publication Critical patent/CN108132184A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/303—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated only by free-falling weight

Abstract

本发明公开了一种自由落体连续冲击试验机，属于材料力学性能检测领域。基体上的涂层在经受冲击时与基体结合情况、涂层的强韧性以及涂层开裂性能是涂层的一项重要性能指标，但目前对这类性能的测试手段较少，因此，为了更好、准确、高效的表征涂层的这些性能，本发明公开了一种自由落体连续冲击试验机。本发明包括如下几个组成部分：基座(1)、动力及磁力控制总成(2)、滑轨及冲击头定位总成(3)、滑块及磁力部件总成(4)、冲击头总成(5)、样品夹持总成(6)、冲击高度控制总成(7)、控制系统。试验机的冲击功是所述的冲击头总成(5)的重力及其重心提升的乘积。

Description

一种自由落体连续冲击试验机
技术领域
本发明公开了一种自由落体连续冲击试验机，属于材料力学性能检测领域。
背景技术
材料的强度、韧性一直是评价材料力学性能的重要指标，冲击试验多被用来评价材料力学性能。目前，工件损坏多是由于材料表面损坏而造成了整体工件的报废，为提高工件服役寿命，节约材料、能源的目的，新兴起了材料表面工程这一门学科，它旨在通过改变材料表面的某方面性能以提高材料的整体服役性能。在基体材料表面覆盖上成分、结构异于基体的材料(覆盖上的材料常称为涂层)，这种方式是目前常用的一种表面改性技术，如：电镀、堆焊、熔覆及喷涂。基体上的涂层在经受冲击时与基体结合情况、涂层的强韧性以及涂层开裂性能是涂层的一项重要性能指标，但目前对这类性能的测试手段较少，因此，为了更好、准确、高效的表征涂层的这些性能，本发明公开了一种自由落体连续冲击试验机。
发明内容
为了表征涂层在冲击载荷下的多种性能，公开了一种自由落体连续冲击试验机，
1.一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于，包括基座(1)、动力及磁力控制总成(2)、滑轨及冲击头定位总成(3)、滑块及磁力部件总成(4)、冲击头总成(5)、样品夹持总成(6)、冲击高度控制总成(7) 和控制系统；
所述的动力及磁力控制总成(2)包括有电机(21)、低位吸附限位(22)、高位释放限位(23)和支架(24)；支架(24)固定在基座(1)上，电机(21) 固定在支架(24)上，低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)固定在支架(24)上，
所述的滑轨及冲击头定位总成(3)包括滑轨(31)和冲击头定位轴承 (32)；滑轨(31)垂直固定在所述的基座(1)上，冲击头定位轴承(32) 垂直安装在滑轨(31)上，冲击头定位轴承(32)中心与基座(1)垂直，冲击头定位轴承(32)与所述的冲击头总成(5)中的滑动杆(53)间隙配合；
所述的滑块及磁力部件总成(4)包括滑块(41)、螺丝杆(42)和电磁铁(43)：滑块(41)安插在滑轨(31)上，螺丝杆(42)用于提拉电磁铁(43)，螺丝杆(42)上串有弹簧后再与电磁铁(43)配合，弹簧与电磁铁(43)直接接触；螺丝杆(42)与滑块(41)非刚性连接；
所述的冲击头总成(5)包括起重板(51)、配重(52)、滑动杆(53) 和冲击头(54)；起重板(51)为与滑轨(31)间隙配合；
冲击头(54)固定在滑动杆(53)正下方；
配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的重心共线；
所述的击高度控制总成(7)包括连接杆(71)、圆盘(72)、限位触发器(73)、万向节(74)：圆盘(72)通过万向节(74)连接连接杆(71)，且限位触发器(73)设置在圆盘(72)上；
电机(21)旋转带动圆盘(72)转动，连接杆(71)把圆盘(72)转矩转化滑块(41)在滑轨(31)上的竖直往复运动；限位触发器(73)与低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)相配合，分别控制电磁铁(43)磁力的开与关，电磁铁(43)在垂直最低位吸起冲击头总成(5)，在垂直最高处电磁铁(43)磁力消失，冲击头总成(5)做自由落体运动，冲击头(54)冲击样品表面。
2.进一步，配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的外形尺寸均能根据需要进行独立变动。
3.进一步，低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)以电机(21)转动轴呈轴对称上下分布；
4.进一步，限位触发器从释放限位运行到吸附限位的时间大于冲击头总成从被释放处自由落到最低处的时间。
5.进一步，样品夹持总成(6)将样品牢固压在在基座(1)。
附图说明
图1自由落体连续冲击试验机整体外观
图2试验机左视图和动力及磁力控制总成(2)
图3滑轨及冲击头定位总成(3)
图4滑块及磁力部件总成(4)
图5冲击头总成(5)
图6样品夹持总成(6)
图7冲击高度控制总成(7)
具体实施方式
所述的自由落体连续冲击试验机包括如下几个组成部分：基座(1)、动力及磁力控制总成(2)、滑轨及冲击头定位总成(3)、滑块及磁力部件总成(4)、冲击头总成(5)、样品夹持总成(6)、冲击高度控制总成(7)、控制系统。所述一种自由落体连续冲击试验机的冲击功是所述的冲击头总成 (5)的重力及其重心提升的乘积。
所述基座(1)具有足够刚度和强度，满足冲击过程中不会发生弹性或塑性变形。
所述的动力及磁力控制总成(2)其特征在于，包括有电机(21)、低位吸附限位(22)、高位释放限位(23)、支架(24)。所述的动力及磁力控制总成(2)各部件的特征在于：支架(24)固定在基座(1)上，支架(24) 与基座(1)角度在70°--90°之间；电机(21)固定在支架(24)上，电机 (21)距基座(1)的垂直高度由所述的冲击高度控制总成(7)中的圆盘(72) 直径决定，电机(21)转一圈时间大于所述冲击头总成(5)工作时从从最高处落到最低处的时间；电机(21)转动速率控制所述自由落体连续冲击试验机的冲击频率；低位吸附限位(22)、高位释放限位(23)在支架(24)上竖直对称安装，并以所述的动力及磁力控制总成(2)中电机(21)转动轴中心对称，位置要与冲击高度控制总成(7)中的限位触发器(73)相配合，确保三者能正常工作。
所述的滑轨及冲击头定位总成(3)其特征在于，包括滑轨(31)、冲击头定位轴承(32)。滑轨(31)、冲击头定位轴承(32)其特征在于：滑轨 (31)垂直固定在所述的基座(1)上，滑轨(31)由方形钢材扣除上部中间部分区域做成，下半部分表面加工成平面，用来安装冲击头定位轴承(32)；两个冲击头定位轴承(32)垂直安装在滑轨(31)上，靠近基座(1)的冲击头定位轴承距基座(1)的垂直高度大于所述冲击头总成(5)在使用中提升的高度，冲击头定位轴承(32)安装位置及轴承性能满足所述的冲击头总成 (5)中的滑动杆(53)能自由垂直运动以及所述的冲击头总成(5)中的冲击头(54)在冲击中与样品在同一位置接触(样品在冲击中不发生移动)；
所述的滑块及磁力部件总成(4)其特征在于，包括滑块(41)、螺丝杆 (42)、电磁铁(43)：滑块(41)安插在滑轨(31)上，滑块(41)外形为“工”字型黄铜；螺丝杆(42)用于提拉电磁铁(43)，螺丝杆(42)与电磁铁(43)牢固固定，螺丝杆(42)与滑块(41)间为非刚性连接；螺丝杆(42)上串有弹簧后再与电磁铁(43)连接，弹簧与电磁铁(43)直接接触，弹簧为锥形弹簧。
所述的冲击头总成(5)其特征在于，包括起重板(51)、配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)、螺丝杆(55)及防松垫圈：滑动杆(53)与冲击头定位轴承(32)相配合，能够自由阻碍垂直运动；所述的一种自由落体连续冲击试验机的冲击重量是起重板(51)、配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)及紧固件、螺丝杆(55)及防松垫圈的总重量之和；冲击头(54) 固定在滑动杆(53)正下方；配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的重心共线；配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的外形尺寸均可以根据需要进行独立变动；配重(52)与滑动杆(53)牢固连接；起重板(51)起重板(51)为“凸”字造型，并与滑轨(31)间隙配合，并在滑轨(31)中竖直往复运动，防止所述冲击头总成(5)以滑动杆(53)轴心竖直转动
所述的冲击高度控制总成(7)其特征在于，包括连接杆(71)、圆盘(72)、限位触发器(73)、万向节(74)：限位触发器(73)与低位吸附限位(22) 和高位释放限位(23)相配合，分别控制电磁铁(43)磁力的开与关；圆盘 (72)为具备一定强度的圆盘；除圆盘(72)圆心外，万向节(74)可固定在圆盘(72)上任意位置。
所述的一种自由落体连续冲击试验机包括一套控制系统：控制系统控制冲击次数及冲击总时间。
所述的自由落体连续冲击试验机工作流程如下：
1)将基座(1)固定在工作台面，使所述自由落体连续冲击试验机工作中不会晃动；
2)将样品被冲击部分摆放在冲击头(54)正下方，样品夹持总成(6)将样品牢固压在在基座(1)，保证冲击中不会发生移动；
3)在控制系统中设置冲击次数或冲击时间，启动设备开始连续冲击；
4)电机(21)旋转带动圆盘(72)转动，连接杆(71)把圆盘(72)转矩转化滑块(41)在滑轨(31)上的竖直往复运动；限位触发器(73) 与低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)相配合，分别控制电磁铁 (43)磁力的开与关，电磁铁(43)在垂直最低位吸起冲击头总成(5)，在垂直最高处电磁铁(43)磁力消失，冲击头总成(5)做自由落体运动，冲击头(54)冲击样品表面；
5)试验机不断步骤4)的动作，直到冲击次数或冲击时间到，设备自动停止。
具体实施方式分三种情况：一是改变冲击功，二是改变冲击频率或冲击次数(或时间)，三是改变冲击头。自由落体连续冲击试验机最终工作状态是这三种情况分别确定后的状态。以下1，2，3项为改变冲击功；4，5项为改变冲击频率或冲击次数(或时间)；6，7项为改变冲击头。
1.固定冲击频率、冲击次数(或者冲击时间)，根据要求定冲击功(W＝F ﹒S)，由冲击功选择圆盘(72)直径及强度(改变冲击高度)或改变万向节 (74)在圆盘(72)上安装位置，并对电机(21)安装高度、冲击头定位轴承(32)安装高度、滑轨(31)长度以及低位吸附限位(22)、高位释放限位(23)安装位置做相应调整。
例：增加冲击高度，圆盘(72)直径增加，电机(21)安装位置升高、冲击头定位轴承(32)安装位置升高、滑轨(31)长度增长，低位吸附限位 (22)、高位释放限位(23)安装位置距电机(21)转动轴距离加大；
或：
万向节(74)在圆盘(72)上安装位置距圆盘(72)圆心增加，冲击头定位轴承(32)安装位置升高、滑轨(31)长度增长。
2.固定冲击频率、冲击次数(或者冲击时间)，根据要求定冲击功(W＝F ﹒S)，由冲击功选择配重(52)重量、尺寸(改变冲击重力)，并在圆盘(72) 增加适当配重，平衡冲击头总成(5)的重量，提高电机(21)运行稳定性，
3.固定冲击频率、冲击次数(或者冲击时间)，根据要求定冲击功(W＝F ﹒S)，由冲击功选择滑动杆(53)重量、尺寸，并对滑轨(31)长度、连接杆(71)长度、冲击头定位轴承(32)安装高度进行相应调整。
4.固定冲击功、冲击频率，改变冲击次数(或者冲击时间)
5.固定冲击功、冲击次数(或者冲击时间)，改变电机转速(改变冲击频率)
6.冲击头(54)为球形硬质合金或轴承钢
7.冲击头(54)为楔形硬质合金或轴承钢。

Claims (5)

1.一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于，包括基座(1)、动力及磁力控制总成(2)、滑轨及冲击头定位总成(3)、滑块及磁力部件总成(4)、冲击头总成(5)、样品夹持总成(6)、冲击高度控制总成(7)和控制系统；
所述的动力及磁力控制总成(2)包括有电机(21)、低位吸附限位(22)、高位释放限位(23)和支架(24)；支架(24)固定在基座(1)上，电机(21)固定在支架(24)上，低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)固定在支架(24)上，
所述的滑轨及冲击头定位总成(3)包括滑轨(31)和冲击头定位轴承(32)；滑轨(31)垂直固定在所述的基座(1)上，冲击头定位轴承(32)垂直安装在滑轨(31)上，冲击头定位轴承(32)中心与基座(1)垂直，冲击头定位轴承(32)与所述的冲击头总成(5)中的滑动杆(53)间隙配合；
所述的滑块及磁力部件总成(4)包括滑块(41)、螺丝杆(42)和电磁铁(43)：滑块(41)安插在滑轨(31)上，螺丝杆(42)用于提拉电磁铁(43)，螺丝杆(42)上串有弹簧后再与电磁铁(43)配合，弹簧与电磁铁(43)直接接触；螺丝杆(42)与滑块(41)非刚性连接；
所述的冲击头总成(5)包括起重板(51)、配重(52)、滑动杆(53)和冲击头(54)；起重板(51)为与滑轨(31)间隙配合；
冲击头(54)固定在滑动杆(53)正下方；
配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的重心共线；
所述的击高度控制总成(7)包括连接杆(71)、圆盘(72)、限位触发器(73)、万向节(74)：圆盘(72)通过万向节(74)连接连接杆(71)，且限位触发器(73)设置在圆盘(72)上；
电机(21)旋转带动圆盘(72)转动，连接杆(71)把圆盘(72)转矩转化滑块(41)在滑轨(31)上的竖直往复运动；限位触发器(73)与低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)相配合，分别控制电磁铁(43)磁力的开与关，电磁铁(43)在垂直最低位吸起冲击头总成(5)，在垂直最高处电磁铁(43)磁力消失，冲击头总成(5)做自由落体运动，冲击头(54)冲击样品表面。
2.根据权利要求1所述的一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于：配重(52)、滑动杆(53)、冲击头(54)三者的外形尺寸均能根据需要进行独立变动。
3.根据权利要求1所述的一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于：低位吸附限位(22)和高位释放限位(23)以电机(21)转动轴呈轴对称上下分布。
4.根据权利要求1所述的一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于：限位触发器从释放限位运行到吸附限位的时间大于冲击头总成从被释放处自由落到最低处的时间。
5.根据权利要求1所述的一种自由落体连续冲击试验机，其特征在于：样品夹持总成(6)将样品牢固压在在基座(1)。
CN201810140149.8A 2018-02-11 2018-02-11 一种自由落体连续冲击试验机 Pending CN108132184A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140149.8A CN108132184A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种自由落体连续冲击试验机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140149.8A CN108132184A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种自由落体连续冲击试验机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108132184A true CN108132184A (zh) 2018-06-08

Family

ID=62430761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810140149.8A Pending CN108132184A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种自由落体连续冲击试验机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108132184A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109410688A (zh) * 2018-12-27 2019-03-01 重庆电子工程职业学院 一种自由落体危险体验装置
CN109556978A (zh) * 2019-01-23 2019-04-02 上汽大众汽车有限公司 跌落式冲击试验设备

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2804845Y (zh) * 2005-06-16 2006-08-09 黄清洁 餐具、厨具、刀具疲劳强度测试仪
CN102331334A (zh) * 2011-10-11 2012-01-25 三河市桂宇星体育用品有限公司 一种冲击试验机
CN104075781A (zh) * 2014-07-09 2014-10-01 宁波乔士橡塑有限公司 一种储液壶液位传感器性能测试台
CN204085833U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 山东英特力新材料有限公司 一种用于复合材料方舱样板抗冲击性能的测试设备
CN204086044U (zh) * 2014-09-23 2015-01-07 重庆市港腾塑胶有限公司 一种落锤冲击试验机
CN204116162U (zh) * 2014-09-25 2015-01-21 宁波新盛建材开发有限公司 抗裂混凝土用自动冲击试验机
CN204731119U (zh) * 2015-05-09 2015-10-28 青岛双凌科技设备有限公司 一种输送带冲击强度试验机
CN204758413U (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 广东万德检测技术股份有限公司 一种箱包落锤冲击试验机
CN204914575U (zh) * 2015-07-10 2015-12-30 南京清晓信息科技有限公司 一种用于3d打印机的偏心轮定位结构
CN206399751U (zh) * 2017-01-04 2017-08-11 中国建材检验认证集团股份有限公司 自由落体冲击试验机
CN206960265U (zh) * 2017-05-19 2018-02-02 广东嘉腾机器人自动化有限公司 一种板材抗冲击性能测试装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2804845Y (zh) * 2005-06-16 2006-08-09 黄清洁 餐具、厨具、刀具疲劳强度测试仪
CN102331334A (zh) * 2011-10-11 2012-01-25 三河市桂宇星体育用品有限公司 一种冲击试验机
CN104075781A (zh) * 2014-07-09 2014-10-01 宁波乔士橡塑有限公司 一种储液壶液位传感器性能测试台
CN204085833U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 山东英特力新材料有限公司 一种用于复合材料方舱样板抗冲击性能的测试设备
CN204086044U (zh) * 2014-09-23 2015-01-07 重庆市港腾塑胶有限公司 一种落锤冲击试验机
CN204116162U (zh) * 2014-09-25 2015-01-21 宁波新盛建材开发有限公司 抗裂混凝土用自动冲击试验机
CN204731119U (zh) * 2015-05-09 2015-10-28 青岛双凌科技设备有限公司 一种输送带冲击强度试验机
CN204758413U (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 广东万德检测技术股份有限公司 一种箱包落锤冲击试验机
CN204914575U (zh) * 2015-07-10 2015-12-30 南京清晓信息科技有限公司 一种用于3d打印机的偏心轮定位结构
CN206399751U (zh) * 2017-01-04 2017-08-11 中国建材检验认证集团股份有限公司 自由落体冲击试验机
CN206960265U (zh) * 2017-05-19 2018-02-02 广东嘉腾机器人自动化有限公司 一种板材抗冲击性能测试装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109410688A (zh) * 2018-12-27 2019-03-01 重庆电子工程职业学院 一种自由落体危险体验装置
CN109556978A (zh) * 2019-01-23 2019-04-02 上汽大众汽车有限公司 跌落式冲击试验设备
CN109556978B (zh) * 2019-01-23 2024-03-15 上汽大众汽车有限公司 跌落式冲击试验设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105308315B (zh) 具有阻尼器的风轮机塔架
CN106372355B (zh) 通用起竖负载模拟装置
CN108132184A (zh) 一种自由落体连续冲击试验机
CN104325400B (zh) 一种去毛刺机及其夹紧机构
CN103624528B (zh) 一种压缩机堵头装配装置
CN109238902B (zh) 一种拉簧式微小颗粒冲击实验装置
CN108406270A (zh) 一种轴承安装装置
CN109211706B (zh) 一种压簧式微小颗粒冲击实验系统
CN204725337U (zh) 马达外壳用抛丸机吊挂装置
CN217462881U (zh) 一种可抗冲击载荷的可倾瓦推力轴承
CN207469702U (zh) 一种建筑施工平台
CN207682197U (zh) 一种喷丸设备
CN203650262U (zh) 安全抛丸机
CN212459245U (zh) 一种基于分离式霍普金森压杆的卧式冲锤实验装置
CN107228804A (zh) 一种用于竖直式机械冲击试验机的冲击锤
CN205802872U (zh) 一种矿用机械装置检修安装平台
CN209485438U (zh) 颗粒流体流量监测装置
CN204093515U (zh) 缓冲型球磨机衬板
CN209774021U (zh) 变速器壳体铣镗加工的装夹装置
CN209520835U (zh) 一种拆卸工具
CN207485888U (zh) 一种轴承拆装装置
CN106113469B (zh) 一种底模支架的保护装置
CN205184401U (zh) 机床用自动防坠落机构
CN210998231U (zh) 一种抛丸机的丸料输送装置
CN205218862U (zh) 一种用于抛丸处理的工件吊具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180608