CN109060563A - 一种头盔耐穿透性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种头盔耐穿透性能测试装置及测试方法，属于头盔测试装置技术领域。装置包括砧台基座、支架、钢丝导轨、释放机构、坠落机构、升降钢丝、升降机构和头模装置；支架、砧台基座、钢丝导轨、释放机构、坠落机构、升降钢丝以及升降机构之间配合设置；还包括高度校准机构，高度校准机构包括卷尺盒、卷尺、上调节机构和下调节机构，卷尺盒固定在支架下端，卷尺固定在卷尺盒内，卷尺的尺带头部与上调节机构连接，上调节机构连接在释放机构上；下调节机构固定在卷尺盒上。本发明利用高度校准机构，能够实现冲击高度的精确定位，以提高测试精确度，同时结构简单，操作方便、安全；测试过程清晰、科学，操作简单方便，测试精度和测试效率高。
Description
技术领域
本发明属于头盔测试装置技术领域，具体是一种头盔耐穿透性能测试装置及测试方法。
背景技术
消防头盔是消防员重要的个人防护装备之一，可以对消防员的头部起到有效的保护。而消防头盔的耐穿透性能是决定消防头盔防护性能优劣的管件技术指标。我国GA44-2004《消防头盔》行业标准中规定消防头盔必须通过耐穿透性能的检测。
目前，消防头盔行业中使用的消防头盔的耐穿透性能试验台都是坠落式穿透性试验台，其冲击锤的上升高度无法精确定位，冲击锤释放时的高度与实际要求有一定偏差，影响测试精度；另外，释放机构升降采用电机驱动提升，升降不宜控制，且能耗高。
经检索，中国专利，申请号：201720197299.3，申请公布日：2017.09.19，公开了一种摩托车乘员头盔护目镜强度测试评估系统。该系统通过对电机的驱动可以将落锤调整到适应的高度，然后下落敲击冲击钉从而冲击套设在头模上的摩托车乘员头盔的护目镜，来测试护目镜的抗冲击性能；红外传感器捕捉到信号后驱动两侧气缸的轴伸出，经过反弹的落锤被伸出的气缸轴阻挡落锤防止二次冲击护目镜，良好的模拟现实中的单次冲击摩托车乘员头盔的护目镜，得到准确的检测结果；落锤设计成可拆卸的两部分，便于从落锤支架中拆卸出来，便于进行更换不同质量的落锤，通过不同强度的冲击对摩托车乘员头盔护目镜的强度进行评估，了解不同厂家的产品质量，同时可目以供给不同测试产品进行冲击测试。该使用新型落锤的落点高度无法精确定位，无法对头盔进行精确的穿透性能测试，且使用电机驱动落锤升降，不易控制高度，噪音大、耗能高、易出现故障。
又有，中国专利，申请号：94200825.1，申请公布日：1994.10.12，公开了一种头盔导管式穿透试验台，由滑轮、释放机构、冲击锤、支杆、支柱、落高标记、不锈钢导管、升降机构、电源、头盔、头型移动机构、混凝土地面、声光显示器、释放拉手、释放钢丝绳组成，立柱上有至少两个支杆，均匀分布支承不锈钢导管，导管上有上下通槽，固接着冲击锤的连接杆上装有导向销，连接杆上有一对凹槽，凹槽内分别装有弹簧和电刷；头型移动机构的手把和手把丝杠与头型支架和头型相连，滑板座上有燕尾导轨，滑板可在滑板座上移动。该实用新型具有冲击锤落点精准，试验头型角度、位置可调等优点，但该实用新型使用时冲击锤提升高度无法精确定位，测试数据可靠性差。
发明内容
发明要解决的技术问题
针对现有的头盔耐穿透性能测试台，冲击锤提升高度无法精确定位，测试数据可靠性差的问题，本发明提供了一种头盔耐穿透性能测试装置及测试方法，利用高度校准机构，能够实现冲击高度的精确定位，以提高测试精确度，同时结构简单，操作方便、安全；测试过程清晰、科学，操作简单方便，测试精度和测试效率高。
技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种头盔耐穿透性能测试装置，包括砧台基座、支架、钢丝导轨、释放机构、坠落机构、升降钢丝、升降机构和头模装置；所述支架呈门框形，包括两根竖直的立柱和位于顶端的横梁，所述支架竖直固定在所述砧台基座上，所述钢丝导轨上端与所述支架固定连接，下端与所述砧台基座固定连接，所述钢丝导轨为竖直平行设置并拉紧的两根钢丝；所述释放机构和所述坠落机构配合设置在所述钢丝导轨上，可沿所述钢丝导轨上下滑动；所述升降钢丝一端与所述释放机构固定连接，另一端与所述升降机构连接，中部绕行在设置在所述支架顶端的滚轮上，通过控制所述升降机构可以提升所述释放机构和所述坠落机构；还包括高度校准机构，所述高度校准机构包括卷尺盒、卷尺、上调节机构和下调节机构，所述卷尺盒固定在所述支架下端，所述卷尺固定在所述卷尺盒内，所述卷尺的尺带头部与所述上调节机构固定连接，所述上调节机构通过连接板固定在所述释放机构上；所述下调节机构固定在所述卷尺盒上。
进一步地、所述上调节机构包括连杆Ⅰ、套管Ⅰ和紧固旋钮Ⅰ；所述套管Ⅰ套设在所述连杆Ⅰ上，所述紧固旋钮Ⅰ螺接在所述套管Ⅰ上，并贯穿所述套管Ⅰ抵紧在所述连杆Ⅰ上；所述连杆Ⅰ下端与所述卷尺的尺带头部固定连接；所述连接板一端与所述释放机构固定连接，另一端与所述套管Ⅰ固定连接。
进一步地、所述下调节机构包括连杆Ⅱ、套管Ⅱ、紧固旋钮Ⅱ和基准板；所述连杆Ⅱ竖直固定在所述卷尺盒上，所述套管Ⅱ套设在所述连杆Ⅱ上；所述紧固旋钮Ⅱ螺接在所述套管Ⅱ上，并贯穿所述套管Ⅱ抵紧在所述连杆Ⅱ上；所述基准板一端与所述套管Ⅱ固定连接，另一端伸至所述卷尺的尺带的前侧。
进一步地、所述释放机构包括横板Ⅰ、导向管Ⅰ和电磁锁体；所述导向管Ⅰ分别固定在所述横板Ⅰ左右两端，所述电磁锁体固定在所述横板Ⅰ中部；所述导向管Ⅰ套设在所述钢丝导轨上；所述电磁锁体上连接有释放开关。
进一步地、所述坠落机构包括横板Ⅱ、导向管Ⅱ、立板、锁卡、螺柱和冲击锤；所述导向管Ⅱ分别固定在所述横板Ⅱ左右两端，且套设在所述钢丝导轨上；所述立板竖直固定在所述横板Ⅱ上端中部，所述锁卡固定在所述立板上端，所述电磁锁体与所述锁卡上下配合设置；所述螺柱倒置固定在所述横板Ⅱ下端中部，所述冲击锤螺接在所述螺柱上。
进一步地、所述升降机构包括齿盘、绕线轮、连接轴和转动手柄，所述齿盘和所述绕线轮均固定在所述连接轴上，所述连接轴与所述支架通过轴承连接；所述转动手柄固定在所述齿盘上；所述升降钢丝缠绕在所述绕线轮上。
进一步地、所述升降机构还包括挡块、拨动件和弹簧挡片；所述挡块倾斜设置在所述齿盘上方，且上端与所述支架活动连接，下端抵住所述齿盘的轮齿；所述拨动件贴紧设置在所述挡块一侧，且与所述支架活动连接；所述弹簧挡片紧贴所述拨动件设置。
进一步地、所述头模装置包括头模底座和头模，所述头模底座竖直固定在所述砧台基座上，且位于所述坠落机构正下方；所述头模活动连接在所述头模底座上端。
进一步地、其中：
所述坠落机构上设置有加速度传感器，所述头模装置设置有冲击力传感器；
还包括数据处理终端，所述数据处理终端用于接收和处理所述加速度传感器和所述冲击力传感器采集的测试数据。
一种头盔耐穿透性能测试方法，步骤为：
步骤一、固定头盔：
A、选取试验头盔，在头盔上标示出测试位置；
B、把头盔正常佩戴在头模上，然后把头模倾斜至使头盔测试位置朝上；
步骤二、确定选用冲击锤类型：选取穿刺冲击锤；
步骤三、确定标尺零位：
A、利用升降机构将坠落机构升起，使冲击锤锤头距离头盔200～300mm；
B、利用升降机构缓慢降下坠落机构，使冲击锤锤头临界接触头盔顶部，并锁定位置；
C、调整高度校准机构，确定标尺零位；
步骤四、冲击测试过程：
A、把升降机构升至测试位置高度；
B、按下释放开关，使坠落机构自由平稳下落冲击头盔；
C、重复测试两次；
步骤五、观察冲击锤是否穿透头盔与头模接触；
步骤六、试验结束，整理试验数据，并做好相应记录。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，设置有高度校准机构，利用尺盒、卷尺、上调节机构和下调节机构的配合设置，能够实现冲击高度的精确定位，以提高测试精确度，同时结构简单，操作方便、安全；
(2)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用连杆Ⅰ、卷尺、套管Ⅰ和紧固旋钮Ⅰ的配合设置，完成初步零位标定，操作简单、方便，效率高；结构简单，成本低；
(3)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用连杆Ⅱ、套管Ⅱ、紧固旋钮Ⅱ和基准板的配合设置，完成最终零位标定，操作简单、方便，效率高；结构简单，成本低；
(4)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，将坠落机构和释放机构通过电磁锁体以及锁卡(54)配合连接，结构简单，操作方便，测试过程更加方便、高效；
(5)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用手动控制升降机构提升释放机构，使得提升过程更加稳定，上升高度更加准确可控，同时节省电能，降低成本；
(6)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用挡块、拨动件、弹簧挡片以及齿盘的配合设置，能够实现升降机构锁定功能，同时还可以利用升降机构缓慢降下坠落机构，完成零位标定，结构简单，操作方便；
(7)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，头模与头模底座通过万向接头连接，头模可转动、倾斜，方便调整角度；
(8)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试装置，设置有加速度传感器、冲击力传感器和数据处理终端，用于采集、存储试验数据，方便分析试验结果，使得测试更加科学、精确；
(9)本发明提供的一种头盔耐穿透性能测试方法，测试过程清晰、科学，操作简单方便，测试精度和测试效率高。
附图说明
图1、本发明的结构示意图；
图2、本发明中的升降机构的立体结构示意图；
图3、本发明中的升降机构的右视图；
图4、本发明中的支架上滚轮的位置示意图；
图5、本发明中的释放机构、坠落机构、高度校准机构的结构及配合示意图；
图6、本发明中的高度校准机构的结构示意图；
图7、本发明中的头模装置的结构示意图；
图8、本发明中的齿盘、连接轴以及绕线轮的配合结构示意图。
附图中：1、砧台基座；2、支架；3、头模装置；4、释放机构；5、坠落机构；6、升降机构；7、高度校准机构；8、钢丝导轨；9、升降钢丝；10、滚轮；11、释放开关；12、数据处理终端；31、头模底座；32、头模；41、横板Ⅰ；42、导向管Ⅰ；43、电磁锁体；51、横板Ⅱ；52、导向管Ⅱ；53、立板；54、锁卡；55、螺柱；56、冲击锤；61、齿盘；62、绕线轮；63、转动手柄；64、挡块；65、拨动件；66、弹簧挡片；67、连接轴；70、连接板；71、卷尺盒；72、卷尺；73、连杆Ⅰ；74、套管Ⅰ；75、紧固旋钮Ⅰ；76、连杆Ⅱ；77、套管Ⅱ；78、紧固旋钮Ⅱ；79、基准板。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
实施例1
一种头盔耐穿透性能测试装置，如图1、5、6所示，包括砧台基座1、支架2、钢丝导轨8、释放机构4、坠落机构5、升降钢丝9、升降机构6和头模装置3；所述支架2呈门框形，包括两根竖直的立柱和位于顶端的横梁，所述支架2竖直固定在所述砧台基座1上，所述钢丝导轨8上端与所述支架2固定连接，下端与所述砧台基座1固定连接，所述钢丝导轨8为竖直平行设置并拉紧的两根钢丝；所述释放机构4和所述坠落机构5配合设置在所述钢丝导轨8上，可沿所述钢丝导轨8上下滑动；所述升降钢丝9一端与所述释放机构4固定连接，另一端与所述升降机构6连接，中部绕行在设置在所述支架2顶端的滚轮10上，通过控制所述升降机构6可以提升所述释放机构4和所述坠落机构5，如图4所示，所述滚轮10设置在所述支架2顶端的横梁上；还包括高度校准机构7，所述高度校准机构7包括卷尺盒71、卷尺72、上调节机构和下调节机构，所述卷尺盒71固定在所述支架2右侧的立柱下端，所述卷尺72安装固定在所述卷尺盒71内，所述卷尺72的尺带头部与所述上调节机构固定连接，所述上调节机构通过连接板70固定在所述释放机构4上；所述下调节机构固定在所述卷尺盒71上。
利用本实施例中的头盔耐穿透性能测试装置测试头盔耐穿透性能时，步骤如下：
步骤一、固定头盔：
A、选取试验头盔，在头盔上标示出测试位置；
B、把头盔正常佩戴在头模装置3上，然后调整头模装置3使头盔测试位置朝上；
步骤二、确定标尺零位：
A、利用升降机构6将坠落机构5升起，使冲击锤锤头距离头盔200～300mm；
B、然后再利用升降机构6缓慢降下坠落机构5，使冲击锤56锤头临界接触头盔顶部，并锁定位置；
C、调整高度校准机构7，确定标尺零位，具体调节过程为：先调节所述上调节机构，使卷尺72上的刻度零点与头盔顶点处于同一水平高度上，然后调节所述下调节机构，使所述下调节机构上的指针指在卷尺72上的刻度零点位置，即完成标尺零位确定；
步骤四、冲击测试过程：
A、把升降机构6升至测试位置高度；
B、按下释放开关11，使坠落机构5自由平稳下落冲击头盔；
C、重复测试两次；
步骤五、观察头盔是否被穿透；
步骤六、试验结束，整理试验数据，并做好相应记录。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用高度校准机构7中尺盒71、卷尺72、上调节机构以及下调节机构的配合设置，能够实现冲击高度的精确定位，以提高测试精确度，同时结构简单，操作方便、安全。
实施例2
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于，如图5、6所示，所述上调节机构包括连杆Ⅰ73、套管Ⅰ74和紧固旋钮Ⅰ75；所述套管Ⅰ74套设在所述连杆Ⅰ73上，所述紧固旋钮Ⅰ75螺接在所述套管Ⅰ74上，并贯穿所述套管Ⅰ74抵紧在所述连杆Ⅰ73上；所述连杆Ⅰ73下端与所述卷尺72的尺带头部固定连接；所述连接板70一端与所述释放机构4固定连接，另一端与所述套管Ⅰ74固定连接。
调节时，旋转所述紧固旋钮Ⅰ75，松开对所述连杆Ⅰ73的锁定，然后上下移动所述连杆Ⅰ73，直至所述卷尺72上的刻度零点与头盔顶点处于同一水高度上，然后旋转所述紧固旋钮Ⅰ75锁紧所述连杆Ⅰ73，即完成初步零位标定。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用连杆Ⅰ73、卷尺72、套管Ⅰ74以及紧固旋钮Ⅰ75的配合设置，完成初步零位标定，操作简单、方便，效率高；结构简单，成本低。
实施例3
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于，如图6所示，所述下调节机构包括连杆Ⅱ76、套管Ⅱ77、紧固旋钮Ⅱ78和基准板79；所述连杆Ⅱ76竖直固定在所述卷尺盒71上，所述套管Ⅱ77套设在所述连杆Ⅱ76上；所述紧固旋钮Ⅱ78螺接在所述套管Ⅱ77上，并贯穿所述套管Ⅱ77抵紧在所述连杆Ⅱ76上；所述基准板79一端与所述套管Ⅱ77固定连接，另一端伸至所述卷尺72的尺带的前侧。本实施例中，所述基准板79为透明塑料板或玻璃板，所述基准板79上设置有水平定位线，与所述卷尺72配合用于指示刻度。
调节时，完成实施例2中的调节步骤后，旋转所述紧固旋钮Ⅱ78，松开对所述连杆Ⅱ76的锁定，上下移动所述套管Ⅱ77，使得所述基准板79上的水平定位线指在所述卷尺72上的刻度零点位置，然后旋转所述紧固旋钮Ⅱ78将所述套管Ⅱ77位置锁定，即完成最终零位标定。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用连杆Ⅱ76、套管Ⅱ77、紧固旋钮Ⅱ78以及基准板79的配合设置，完成最终零位标定，操作简单、方便，效率高；结构简单，成本低。
实施例4
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例1至3任一，不同和改进之处在于，如图1、5所示，所述释放机构4包括横板Ⅰ41、导向管Ⅰ42和电磁锁体43；所述导向管Ⅰ42分别固定在所述横板Ⅰ41左右两端，所述电磁锁体43固定在所述横板Ⅰ41中部；所述导向管Ⅰ42套设在所述钢丝导轨8上，所述横板Ⅰ41用于固定所述电磁锁体43，所述导向管Ⅰ42用于与所述钢丝导轨8配合，使得所述释放机构4能够沿所述钢丝导轨8上下自由滑动；所述电磁锁体43上连接有释放开关11，所述电磁锁体43和所述释放开关11通过导线连接，所述释放开关11用于控制所述电磁锁体43解锁。
实施例5
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例4任一，不同和改进之处在于，如图1、5所示，所述坠落机构5包括横板Ⅱ51、导向管Ⅱ52、立板53、锁卡54、螺柱55和冲击锤56；所述导向管Ⅱ52分别固定在所述横板Ⅱ51左右两端，且套设在所述钢丝导轨8上；所述立板53竖直固定在所述横板Ⅱ51上端中部，所述锁卡54固定在所述立板53上端，所述电磁锁体43与所述锁卡54上下配合设置；所述螺柱55倒置固定在所述横板Ⅱ51下端中部，所述冲击锤56螺接在所述螺柱55上。所述横板Ⅱ51用于支撑固定所述立板53、和螺柱55，所述立板53用于安装支撑所述锁卡54，所述锁卡54通过螺栓固定在所述立板53上端，便于拆卸；所述螺柱55用于安装冲击锤56，所述冲击锤56螺接在所述螺柱55上，方便拆卸更换。测试过程中提升坠落机构5时，所述锁卡54锁紧在所述电磁锁体43上，利用升降机构6带动升降钢丝9提升所述释放机构4，所述释放机构4带动所述坠落机构5一并提升，当升至测试位置高度后停止并锁定，按下释放开关11控制所述电磁锁体43解锁，所述坠落机构5沿所述钢丝导轨8受重力自由坠落，使所述冲击锤56冲击在头盔上，即完成一次冲击测试。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，将坠落机构5和释放机构4通过电磁锁体43以及锁卡54配合连接，结构简单，操作方便，测试过程更加方便、高效。
实施例6
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例1至5任一，不同和改进之处在于，如图2、3、8所示，所述升降机构6包括齿盘61、绕线轮62、连接轴67和转动手柄63，所述齿盘61和所述绕线轮62均固定在所述连接轴67上，所述连接轴67与所述支架2通过轴承连接；所述转动手柄63固定在所述齿盘61上；所述升降钢丝9缠绕在所述绕线轮62上。
利用所述升降机构6提升所述释放机构4时，握住转动手柄63并顺时针转动，带动所述绕线轮62转动，使升降钢丝9绕在所述绕线轮62，进而使所述释放机构4上升。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用手动控制所述升降机构6提升所述释放机构4，使得提升过程更加稳定，上升高度更加准确可控，同时节省电能，降低成本。
实施例7
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例6，不同和改进之处在于，如图2、3所示，所述升降机构6还包括挡块64、拨动件65和弹簧挡片66；所述挡块64倾斜设置在所述齿盘61上方，且上端与所述支架2活动连接，下端抵住所述齿盘61的轮齿，防止所述齿盘61逆时针转动，本实施例中所述挡块64与所述支架2通过销轴连接；所述拨动件65贴紧设置在所述挡块64一侧，且与所述支架2活动连接，本实施例中，所述拨动件65与所述支架2通过销轴连接，所述拨动件65位于所述挡块64下侧，拨动所述拨动件65可以将所述挡块64顶起，使所述挡块64下端与所述齿盘61的轮齿分离，从而解除对所述齿盘61的逆时针锁定；所述弹簧挡片66紧贴所述拨动件65设置，将所述拨动件65顶住，并锁在所述弹簧挡片66于所述挡块64之间，避免所述拨动件65来回摆动。
当利用升降机构6缓慢降下坠落机构5时，如图3所述，向下拨动所述拨动件65，所述拨动件65将所述挡块64顶起，解除对所述齿盘61的锁定，然后逆时针转动所述转动手柄63，缓慢降下所述坠落机构5至指定位置，然后松开所述拨动件65，所述挡块64受重力作用顺时针下摆，卡住所述齿盘61的轮齿，再次锁定所述齿盘61，即完成操作。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，利用挡块64、拨动件65、弹簧挡片66以及齿盘61的配合设置，能够实现升降机构6锁定功能，同时还可以利用升降机构6缓慢降下坠落机构5，完成零位标定，结构简单，操作方便。
实施例8
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例1至7任一，不同和改进之处在于，如图7所示，所述头模装置3包括头模底座31和头模32，所述头模底座31通过螺栓竖直固定在所述砧台基座1上，且位于所述坠落机构5正下方；所述头模32活动连接在所述头模底座31上端，本实施例中所述头模32与所述头模底座31通过万向接头连接，所述头模32可转动、倾斜，方便调整角度。
实施例9
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试装置，基本结构同实施例1至8任一，不同和改进之处在于，其中：
所述坠落机构5上设置有加速度传感器，所述头模装置3设置有冲击力传感器；本实施例中所述加速度传感器和所述冲击力传感器均为无线发射传感器，无需接线，避免连接线对试验的干扰；
如图1所示，还包括数据处理终端12，所述数据处理终端12用于接收和处理所述加速度传感器和所述冲击力传感器采集的测试数据，本实施例中，所述数据处理终端12为电脑，该电脑上安装有与所述加速度传感器和所述冲击力传感器配合的测试软件，用于接收、存储数据。
所述加速度传感器和所述冲击力传感器分别用来采集坠落机构5的坠落加速度和坠落机构5对头模装置3的冲击力数据，并发送给数据处理终端12进行分析存储，方便分析试验结果，使得测试更加科学、精确。
可以理解的，也可以使用普通有线传感器，此时传感器通过导线所述与数据处理终端12连接。
实施例10
一种应用实施例9中的头盔耐穿透性能测试装置测试头盔耐穿透性能的方法，步骤为：
步骤一、固定头盔：
A、选取试验头盔，在头盔上标示出测试位置；
B、把头盔正常佩戴在头模32上，然后把头模32倾斜至使头盔测试位置朝上；
步骤二、确定选用冲击锤56类型：选取穿刺冲击锤；
步骤三、确定标尺零位：
A、利用升降机构6将坠落机构5升起，使冲击锤56锤头距离头盔200～300mm；
B、利用升降机构6缓慢降下坠落机构5，使冲击锤56锤头临界接触头盔顶部；
C、调整高度校准机构7，确定标尺零位，具体步骤为：旋转所述紧固旋钮Ⅰ75，松开对所述连杆Ⅰ73的锁定，然后上下移动所述连杆Ⅰ73，直至所述卷尺72上的刻度零点与头盔顶点处于同一水高度上，然后旋转所述紧固旋钮Ⅰ75锁紧所述连杆Ⅰ73，即完成初步零位标定，然后旋转所述紧固旋钮Ⅱ78，松开对所述连杆Ⅱ76的锁定，上下移动所述套管Ⅱ77，使得所述基准板79上的水平定位线指在所述卷尺72上的刻度零点位置，然后旋转所述紧固旋钮Ⅱ78将所述套管Ⅱ77位置锁定，即完成最终零位标定；
步骤四、冲击测试过程：
A、把升降机构6升至测试位置高度；
B、按下释放开关11，使坠落机构5自由平稳下落冲击头盔；
C、重复测试两次；
步骤五、观察冲击锤56是否穿透头盔与头模32接触；
步骤六、试验结束，整理试验数据，并做好相应记录。
本实施例的一种头盔耐穿透性能测试方法，测试过程清晰、科学，操作简单方便，测试精度和测试效率高。
实施例11
一种头盔耐穿透性能测试方法，与实施例10的不同和改进之处在于：所述步骤三中的C步骤中调整高度校准机构7确定标尺零位的具体步骤为：
旋转所述紧固旋钮Ⅱ78，松开对所述连杆Ⅱ76的锁定，上下移动所述套管Ⅱ77，使得所述基准板79上的水平定位线与头盔顶点处于同一水高度上，然后旋转所述紧固旋钮Ⅱ78将所述套管Ⅱ77位置锁定，即完成初步零位标定；
然后旋转所述紧固旋钮Ⅰ75，松开对所述连杆Ⅰ73的锁定，然后上下移动所述连杆Ⅰ73，直至所述基准板79上的水平定位线指在所述卷尺72上的刻度零点上，然后旋转所述紧固旋钮Ⅰ75锁紧所述连杆Ⅰ73，即完成最终零位标定。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种头盔耐穿透性能测试装置，包括砧台基座(1)、支架(2)、钢丝导轨(8)、释放机构(4)、坠落机构(5)、升降钢丝(9)、升降机构(6)和头模装置(3)；所述支架(2)竖直固定在所述砧台基座(1)上，所述钢丝导轨(8)上端与所述支架(2)固定连接，下端与所述砧台基座(1)固定连接，所述释放机构(4)和所述坠落机构(5)配合设置在所述钢丝导轨(8)上；所述升降钢丝(9)一端与所述释放机构(4)固定连接，另一端与所述升降机构(6)连接，中部绕行在设置在所述支架(2)顶端的滚轮(10)上；其特征在于：还包括高度校准机构(7)，所述高度校准机构(7)包括卷尺盒(71)、卷尺(72)、上调节机构和下调节机构，所述卷尺盒(71)固定在所述支架(2)下端，所述卷尺(72)固定在所述卷尺盒(71)内，所述卷尺(72)的尺带头部与所述上调节机构固定连接，所述上调节机构通过连接板(70)固定在所述释放机构(4)上；所述下调节机构固定在所述卷尺盒(71)上。
2.根据权利要求1所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述上调节机构包括连杆Ⅰ(73)、套管Ⅰ(74)和紧固旋钮Ⅰ(75)；所述套管Ⅰ(74)套设在所述连杆Ⅰ(73)上，所述紧固旋钮Ⅰ(75)螺接在所述套管Ⅰ(74)上，并贯穿所述套管Ⅰ(74)抵紧在所述连杆Ⅰ(73)上；所述连杆Ⅰ(73)下端与所述卷尺(72)的尺带头部固定连接；所述连接板(70)一端与所述释放机构(4)固定连接，另一端与所述套管Ⅰ(74)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述下调节机构包括连杆Ⅱ(76)、套管Ⅱ(77)、紧固旋钮Ⅱ(78)和基准板(79)；所述连杆Ⅱ(76)竖直固定在所述卷尺盒(71)上，所述套管Ⅱ(77)套设在所述连杆Ⅱ(76)上；所述紧固旋钮Ⅱ(78)螺接在所述套管Ⅱ(77)上，并贯穿所述套管Ⅱ(77)抵紧在所述连杆Ⅱ(76)上；所述基准板(79)一端与所述套管Ⅱ(77)固定连接，另一端伸至所述卷尺(72)的尺带的前侧。
4.根据权利要求1所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述释放机构(4)包括横板Ⅰ(41)、导向管Ⅰ(42)和电磁锁体(43)；所述导向管Ⅰ(42)分别固定在所述横板Ⅰ(41)左右两端，所述电磁锁体(43)固定在所述横板Ⅰ(41)中部；所述导向管Ⅰ(42)套设在所述钢丝导轨(8)上；所述电磁锁体(43)上连接有释放开关(11)。
5.根据权利要求4所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述坠落机构(5)包括横板Ⅱ(51)、导向管Ⅱ(52)、立板(53)、锁卡(54)、螺柱(55)和冲击锤(56)；所述导向管Ⅱ(52)分别固定在所述横板Ⅱ(51)左右两端，且套设在所述钢丝导轨(8)上；所述立板(53)竖直固定在所述横板Ⅱ(51)上端中部，所述锁卡(54)固定在所述立板(53)上端，所述电磁锁体(43)与所述锁卡(54)上下配合设置；所述螺柱(55)倒置固定在所述横板Ⅱ(51)下端中部，所述冲击锤(56)螺接在所述螺柱(55)上。
6.根据权利要求1所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述升降机构(6)包括齿盘(61)、绕线轮(62)、连接轴(67)和转动手柄(63)，所述齿盘(61)和所述绕线轮(62)均固定在所述连接轴(67)上，所述连接轴(67)与所述支架(2)通过轴承连接；所述转动手柄(63)固定在所述齿盘(61)上；所述升降钢丝(9)缠绕在所述绕线轮(62)上。
7.根据权利要求6所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述升降机构(6)还包括挡块(64)、拨动件(65)和弹簧挡片(66)；所述挡块(64)倾斜设置在所述齿盘(61)上方，且上端与所述支架(2)活动连接，下端抵住所述齿盘(61)的轮齿；所述拨动件(65)贴紧设置在所述挡块(64)一侧，且与所述支架(2)活动连接；所述弹簧挡片(66)紧贴所述拨动件(65)设置。
8.根据权利要求1所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于：所述头模装置(3)包括头模底座(31)和头模(32)，所述头模底座(31)竖直固定在所述砧台基座(1)上，且位于所述坠落机构(5)正下方；所述头模(32)活动连接在所述头模底座(31)上端。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种头盔耐穿透性能测试装置，其特征在于，其中：
所述坠落机构(5)上设置有加速度传感器，所述头模装置(3)设置有冲击力传感器；
还包括数据处理终端(12)，所述数据处理终端(12)用于接收和处理所述加速度传感器和所述冲击力传感器采集的测试数据。
10.一种头盔耐穿透性能测试方法，其特征在于，步骤为：
步骤一、固定头盔：
A、选取试验头盔，在头盔上标示出测试位置；
B、把头盔正常佩戴在头模(32)上，然后把头模(32)倾斜至使头盔测试位置朝上；
步骤二、确定选用冲击锤(56)类型：选取穿刺冲击锤；
步骤三、确定标尺零位：
A、利用升降机构(6)将坠落机构(5)升起，使冲击锤(56)锤头距离头盔200～300mm；
B、利用升降机构(6)缓慢降下坠落机构(5)，使冲击锤(56)锤头临界接触头盔顶部；
C、调整高度校准机构(7)，确定标尺零位；
步骤四、冲击测试过程：
A、把升降机构(6)升至测试位置高度；
B、按下释放开关(11)，使坠落机构(5)自由平稳下落冲击头盔；
C、重复测试两次；
步骤五、观察冲击锤(56)是否穿透头盔与头模(32)接触；
步骤六、试验结束，整理试验数据，并做好相应记录。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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