CN109238881A

CN109238881A - 一种腋拐冲击强度试验机

Info

Publication number: CN109238881A
Application number: CN201810905511.6A
Authority: CN
Inventors: 王志明; 崔利贞; 蔡正龙; 庞长富; 叶王伟
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2019-01-18
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: CN109238881B

Abstract

本发明提供了一种腋拐冲击强度试验机，包括支架、上下移动框架机构、腋托位姿调节机构、支脚位姿调节机构、防护网和控制箱；上下移动框架左右两侧与支架间两条丝杠连接的T螺母固连，电机连接减速机，减速机伸出轴与主动丝杠通过联轴器连接，主动丝杠通过链轮传动带动从动丝杠同步转动从而带动上下移动框架包括重锤上下移动，腋拐位姿通过腋托位姿调节机构和支脚位姿调节机构进行调整，在支架右侧竖立型材上固定连接控制箱，试验机外围安装防护网，其上连接触摸屏；转动第一手轮实现腋托高度调整，转动第二手轮实现腋托前后调整，转动第三手轮实现支脚前后调整，支脚高度固定。本发明采用电磁铁通电提升、断电释放重锤实现落锤冲击试验。

Description

一种腋拐冲击强度试验机

技术领域

本发明涉及一种冲击强度试验设备，具体涉及一种腋拐冲击强度试验机，属于腋拐冲击性能测试领域。

背景技术

随着社会人口老龄化不断加剧，康复辅具产品在功能障碍人群中的使用日益广泛，腋拐成为最常用的康复辅具之一。由于使用者自身身体存在功能障碍，腋拐的质量直接关系到使用者的安全，因此测试腋拐的冲击性能十分必要。目前国内多采用机械夹钳提放重锤的方式冲击腋拐手柄。固定腋拐位姿，试验设备冲击部分采用2个气缸，气缸1伸缩推动机械手在设备竖直中间面内上下移动，机械手包括气缸2和机械夹钳，当气缸1推动机械手达到指定位置后，通过气缸2伸缩控制机械夹钳张合，从而释放或者提升重锤。这种方式能有效利用重锤冲击腋拐手柄进行强度测试，但是冲击方式复杂，试验调试不便且不能控制气缸伸缩的稳定性。另外目前多数冲击试验机不能灵活调节腋拐位姿，大多为前后方向整体调整腋拐。除此之外，裸机形式对试验人员的安全造成潜在威胁。这三点很大程度上影响了腋拐冲击性能测试的精确度。

发明内容：

本发明目的在于针对已有技术存在的不足提供一种腋拐冲击强度试验机，简化重锤冲击腋拐手柄的方式，灵活调节腋拐位姿，同时能保护试验人员安全。

为达到上述目的，本发明的构思是：

测试过程中，上下移动框架带动气缸和重锤整体上下移动，气缸连接电磁铁，通过电磁铁通断电实现重锤的释放和提升；通过3处丝杠螺母传动的方式调节腋拐支脚和腋托位姿；通过在设备外围安装防护网的方式保证试验人员的安全。

根据上述构思，本发明采用下述技术方案：

一种腋拐冲击强度试验机，包括支架、上下移动框架机构、腋托位姿调节机构、支脚位姿调节机构、防护网和控制箱；所述上下移动框架左右两侧与支架间两条丝杠连接的T螺母固连，电机连接减速机，减速机伸出轴与主动丝杠通过联轴器连接，主动丝杠通过链轮传动带动从动丝杠同步转动从而带动上下移动框架包括重锤上下移动，腋拐位姿通过所述腋托位姿调节机构和支脚位姿调节机构进行调整，在支架右侧竖立型材上固定连接控制箱，试验机外围安装防护网，其上连接触摸屏；转动第一手轮实现腋托高度调整，转动第二手轮实现腋托前后调整，转动第三手轮实现支脚前后调整，支脚高度固定。

所述支架采用型材搭建，底部台板通过螺栓和弹性螺母固定连接在底部型材上，蹄脚通过螺栓连接在底部型材上支撑整个试验机；顶部横梁通过螺栓固定连接在竖立型材上，四条直线导轨固定于铝板上再连接到每根竖立型材上，左右侧型材之间搭建桥架；电机与减速机通过螺栓连接，固定连接在顶部横梁上，减速机伸出轴与主动丝杠通过联轴器连接；两个链轮通过键与主动丝杠和从动丝杠紧配，采用顶丝锁紧，张紧链轮中间安装深沟球轴承与调节铝板紧配，能够调节张紧链轮前后位置；主动丝杠和从动丝杠上下两端通过四个角接触轴承座固定连接在型材间的桥架和顶部横梁上。

所述上下移动框架机构的框架采用方管焊接，上平面中间位置焊接钢板，其上连接气缸；两直线轴承固定安装在钢板左右端，两根导杆光轴插入直线轴承，挡块用螺栓并紧在导杆光轴顶端；气缸伸出轴与浮动接头连接座间通过浮动接头连接；浮动接头连接座与两个气缸导杆座均连接到铝板上，电磁铁连接在铝板面；框架中部水平面焊接钢板，直线轴承固定连接在钢板上，重锤锤柄插入直线轴承，锤盖与锤柄间放置弹簧起到缓冲作用；框架底面焊接两块钢板，其上连接两个抱紧气缸，抱紧气缸伸出轴与尼龙夹具连接；一次冲击完成后抱紧气缸伸长两侧尼龙夹具夹紧锤柄，防止二次冲击引起试验误差。

所述腋托位姿调节机构的铝板固定连接在铝合金型材立柱前端面，其上安装两条直线导轨；腋托挂钩固定连接在直线导轨滑块上；同时腋托挂钩与丝杠T螺母固定连接，丝杠通过角接触轴承座固定连接在铝板上；转动第一手轮，丝杠转动从而带动T螺母连接的腋托挂钩沿直线导轨上下移动，实现腋托高度调节；立柱固定连接在滑动钢板上端面；滑动钢板底面与丝杠传动机构T螺母固定连接；滑动钢板底面前后安装深沟球轴承；丝杠传动机构通过两个角接触轴承座一端固定连接在后半底部台板底面，一端固定连接在底部型材上；转动第二手轮，丝杠传动机构转动带动T螺母连接的立柱沿着底部台板的后腰槽在前后方向上移动，实现腋托前后调节，腋托位姿确定后用螺栓将滑动钢板与底部台板固定。

所述支脚位姿调节机构的支脚夹具与丝杠机构T螺母固定连接；支脚夹具底面前后安装深沟球轴承；丝杠机构通过两个角接触轴承座一端固定连接在前半底部台板底面，一端固定在底部型材上；转动第三手轮，丝杠机构转动从而带动T螺母连接的支脚夹具沿着底部台板的前腰槽在前后方向上移动，实现支脚前后调节，支脚位姿确定后将支脚夹具与底部台板固定。

本发明与现有技术相比较，具有以下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明通过位姿调节机构实现手动腋托前后和高度调节以及支脚前后调节，移动框架在电机减速机驱动下通过链轮以丝杠螺母机构传动的方式上下移动；确定腋拐位姿后，启动电机将移动框架调整至重锤锤头接触到腋拐手柄中心的位置，气缸推动电磁铁通电将重锤吸至腋拐手柄上方50mm后断电，重锤自由落体冲击手柄。本发明采用电磁铁通电提升、断电释放重锤的方式实现冲击，相比目前机械夹钳式便捷有效；通过位姿调节机构灵活调整腋拐；整个冲击试验在防护网内进行，保障试验人员安全。

附图说明：

图1是腋拐冲击强度试验机的总体结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的仰视图。

具体实施方式

本发明的优选实例结合附图说明如下：

如图1至图3所示，一种腋拐冲击强度试验机，包括支架1、上下移动框架机构2、腋托位姿调节机构3、支脚位姿调节机构4、防护网和控制箱；其特征在于：所述上下移动框架2左右两侧与支架1间两条丝杠141、142连接的T螺母固连，电机131连接减速机132，减速机132伸出轴与主动丝杠141通过联轴器连接，主动丝杠141通过链轮133、134传动带动从动丝杠142同步转动从而带动上下移动框架2包括重锤24上下移动，腋拐位姿通过所述腋托位姿调节机构3和支脚位姿调节机构4进行调整，在支架右侧竖立型材121上固定连接控制箱，试验机外围安装防护网，其上连接触摸屏；转动第一手轮35实现腋托高度调整，转动第二手轮38实现腋托前后调整，转动第三手轮44实现支脚前后调整，支脚高度固定。

所述支架1采用铝合金型材搭建，底部台板111通过螺栓和弹性螺母固定连接在底部型材112上，蹄脚113通过螺栓连接在底部型材112上支撑整个试验机；顶部横梁13通过螺栓固定连接在竖立型材121上，四条直线导轨122固定于铝板123上再连接到每根竖立型材121上，左右侧型材之间搭建桥架124；电机131与减速机132通过螺栓连接，固定连接在顶部横梁13上，减速机132伸出轴与主动丝杠141通过联轴器连接；两个链轮133通过键与主动丝杠141和从动丝杠142紧配，采用顶丝锁紧，张紧链轮134中间安装深沟球轴承与调节铝板135紧配，能够调节张紧链轮134前后位置；主动丝杠141和从动丝杠142上下两端通过四个角接触轴承座15固定连接在型材间的桥架124和顶部横梁13上。

所述上下移动框架机构2的结构是：框架采用方管211焊接，上平面中间位置焊接钢板212，其上连接气缸221；两直线轴承固定安装在钢板212左右端，两根导杆光轴222插入直线轴承，挡块223用螺栓并紧在导杆光轴222顶端；气缸221伸出轴与浮动接头连接座224间通过浮动接头连接；浮动接头连接座224与两个气缸导杆座226均连接到铝板225上，电磁铁227连接在铝板225底面；框架中部水平面焊接钢板213，直线轴承23固定连接在钢板213上，重锤24锤柄插入直线轴承23，锤盖与锤柄间放置弹簧起到缓冲作用；框架底面焊接两块钢板214，其上连接两个抱紧气缸25，抱紧气缸25伸出轴与尼龙夹具26连接；一次冲击完成后抱紧气缸25伸长两侧尼龙夹具26夹紧锤柄，防止二次冲击引起试验误差。

所述腋托位姿调节机构3的结构是：铝板311固定连接在铝合金型材立柱312前端面，其上安装两条直线导轨313；腋托挂钩32固定连接在直线导轨313滑块上；同时腋托挂钩32与丝杠33T螺母固定连接，丝杠33通过角接触轴承座34固定连接在铝板311上；转动第一手轮35，丝杠33转动从而带动T螺母连接的腋托挂钩32沿直线导轨313上下移动，实现腋托高度调节；立柱312固定连接在滑动钢板314上端面；滑动钢板314底面与丝杠传动机构361T螺母固定连接；滑动钢板314底面前后安装深沟球轴承362；丝杠传动机构361通过两个角接触轴承座37一端固定连接在后半底部台板111底面，一端固定连接在底部型材112上；转动第二手轮38，丝杠传动机构361转动带动T螺母连接的立柱312沿着底部台板111的后腰槽在前后方向上移动，实现腋托前后调节，腋托位姿确定后用螺栓将滑动钢板314与底部台板111固定。

所述支脚位姿调节机构4的结构是：支脚夹具41与丝杠机构421T螺母固定连接；支脚夹具41底面前后安装深沟球轴承422；丝杠机构421通过两个角接触轴承座43一端固定连接在前半底部台板111底面，一端固定在底部型材112上；转动第三手轮44，丝杠机构421转动从而带动T螺母连接的支脚夹具41沿着底部台板111的前腰槽在前后方向上移动，实现支脚前后调节，支脚位姿确定后将支脚夹具41与底部台板111固定。

测试过程中，用质量为50kg的重锤从高于手柄中心50mm处自由落体来冲击腋拐手柄，测试其强度。通过所述腋托位姿调节机构3和支脚位姿调节机构4实现手动腋托前后、高度调整以及支脚前后调整，调整腋拐位姿，使符合国家GB/T 19545.2-2009中6.4.4冲击强度试验要求。所述上下移动框架2在电机131和减速机132驱动下通过链轮133以丝杠螺母机构传动的方式进行上下移动，调整好腋拐位姿后，启动电机131将上下移动框架2调整到重锤24锤尖恰能接触到腋拐手柄中心的位置，气缸221推动电磁铁227将重锤24吸至腋拐手柄上方50mm后断电，重锤24自由落体冲击腋拐手柄，一次冲击完成后两侧抱紧气缸25伸长，尼龙夹具26夹紧重锤锤柄，防止二次冲击引起试验误差。试验过程中关闭防护网。

Claims

1.一种腋拐冲击强度试验机，包括支架（1）、上下移动框架机构（2）、腋托位姿调节机构（3）、支脚位姿调节机构（4）、防护网和控制箱；其特征在于：所述上下移动框架（2）左右两侧与支架（1）间两条丝杠（141、142）连接的T螺母固连，电机（131）连接减速机（132），减速机（132）伸出轴与主动丝杠（141）通过联轴器连接，主动丝杠（141）通过链轮（133、134）传动带动从动丝杠（142）同步转动从而带动上下移动框架（2）包括重锤（24）上下移动，腋拐位姿通过所述腋托位姿调节机构（3）和支脚位姿调节机构（4）进行调整，在支架右侧竖立型材（121）上固定连接控制箱，试验机外围安装防护网，其上连接触摸屏；转动第一手轮（35）实现腋托高度调整，转动第二手轮（38）实现腋托前后调整，转动第三手轮（44）实现支脚前后调整，支脚高度固定。

2.根据权利要求1所述的腋拐冲击强度试验机，其特征在于：所述支架（1）采用型材搭建，底部台板（111）通过螺栓和弹性螺母固定连接在底部型材（112）上，蹄脚（113）通过螺栓连接在底部型材（112）上支撑整个试验机；顶部横梁（13）通过螺栓固定连接在竖立型材（121）上，四条直线导轨（122）固定于铝板（123）上再连接到每根竖立型材（121）上，左右侧型材之间搭建桥架（124）；电机（131）与减速机（132）通过螺栓连接，固定连接在顶部横梁（13）上，减速机（132）伸出轴与主动丝杠（141）通过联轴器连接；两个链轮（133）通过键与主动丝杠（141）和从动丝杠（142）紧配，采用顶丝锁紧，张紧链轮（134）中间安装深沟球轴承与调节铝板（135）紧配，能够调节张紧链轮（134）前后位置；主动丝杠（141）和从动丝杠（142）上下两端通过四个角接触轴承座（15）固定连接在型材间的桥架（124）和顶部横梁（13）上。

3.根据权利要求1所述的腋拐冲击强度试验机，其特征在于：所述上下移动框架机构（2）的框架采用方管（211）焊接，上平面中间位置焊接钢板（212），其上连接气缸（221）；两直线轴承固定安装在钢板（212）左右端，两根导杆光轴（222）插入直线轴承，挡块（223）用螺栓并紧在导杆光轴（222）顶端；气缸（221）伸出轴与浮动接头连接座（224）间通过浮动接头连接；浮动接头连接座（224）与两个气缸导杆座（226）均连接到铝板（225）上，电磁铁（227）连接在铝板（225）底面；框架中部水平面焊接钢板（213），直线轴承（23）固定连接在钢板（213）上，重锤（24）锤柄插入直线轴承（23），锤盖与锤柄间放置弹簧起到缓冲作用；框架底面焊接两块钢板（214），其上连接两个抱紧气缸（25），抱紧气缸（25）伸出轴与尼龙夹具（26）连接；一次冲击完成后抱紧气缸（25）伸长两侧尼龙夹具（26）夹紧锤柄，防止二次冲击引起试验误差。

4.根据权利要求1所述的腋拐冲击强度试验机，其特征在于：所述腋托位姿调节机构（3）的铝板（311）固定连接在铝合金型材立柱（312）前端面，其上安装两条直线导轨（313）；腋托挂钩（32）固定连接在直线导轨（313）滑块上；同时腋托挂钩（32）与丝杠（33）T螺母固定连接，丝杠（33）通过角接触轴承座（34）固定连接在铝板（311）上；转动第一手轮（35），丝杠（33）转动从而带动T螺母连接的腋托挂钩（32）沿直线导轨（313）上下移动，实现腋托高度调节；立柱（312）固定连接在滑动钢板（314）上端面；滑动钢板（314）底面与丝杠传动机构（361）T螺母固定连接；滑动钢板（314）底面前后安装深沟球轴承（362）；丝杠传动机构（361）通过两个角接触轴承座（37）一端固定连接在后半底部台板（111）底面，一端固定连接在底部型材（112）上；转动第二手轮（38），丝杠传动机构（361）转动带动T螺母连接的立柱（312）沿着底部台板（111）的后腰槽在前后方向上移动，实现腋托前后调节，腋托位姿确定后用螺栓将滑动钢板（314）与底部台板（111）固定。

5.根据权利要求1所述的腋拐冲击强度试验机，其特征在于：所述支脚位姿调节机构（4）的支脚夹具（41）与丝杠机构（421）T螺母固定连接；支脚夹具（41）底面前后安装深沟球轴承（422）；丝杠机构（421）通过两个角接触轴承座（43）一端固定连接在前半底部台板（111）底面，一端固定在底部型材（112）上；转动第三手轮（44），丝杠机构（421）转动从而带动T螺母连接的支脚夹具（41）沿着底部台板（111）的前腰槽在前后方向上移动，实现支脚前后调节，支脚位姿确定后将支脚夹具（41）与底部台板（111）固定。