CN110243565B - 一种安全头盔性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全头盔性能测试装置,包括测试箱,所述测试箱内设有测试机构,所述测试箱上端面固定有测试块,所述测试块内设有可对头盔产生冲击的发生机构,所述测试块内设有驱动腔,所述驱动腔内设有驱动所述发生机构工作的驱动机构,所述驱动腔内还设有控制所述驱动机构产生不同动力输出的控制机构,该装置通过控制不同的弹簧拉伸,从而去给冲击块附加不同的推动力,使冲击块能在相同高度得到不同的初速度,从而给予头盔不同的冲击力,相比传统的头盔安全冲击试验,该测试装置高度可以得到明显的降低,便于室内进行,且通过机械的传动可实现自动化测试,提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及测试领域,具体为一种安全头盔性能测试装置。
背景技术
头盔作为人们骑行时,对头部的重要保护道具,它的质量尤为重要,头盔在生产出来后,通常会抽样进行安全性能检测,以保证头盔的质量;
现阶段,通常对头盔进行冲击试验,测试头盔的安全性能,而冲击试验大多由高处自由下落的重物冲击头盔,需要不同的冲击力,则需要不同的高度,大多数产生冲击的实验装置高度都很高,体型巨大,不利于搬运到室内测试,且有些需要人工帮助测试,测试效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全头盔性能测试装置,克服测试装置高度高以及测试效率低等问题,提高测试效率。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种安全头盔性能测试装置机械结构图,主要包括测试箱,所述测试箱内设有测试机构,所述测试箱上端面固定有测试块,所述测试块内设有可对头盔产生冲击的发生机构,所述测试块内设有驱动腔,所述驱动腔内设有驱动所述发生机构工作的驱动机构,所述驱动腔内还设有控制所述驱动机构产生不同动力输出的控制机构;
所述驱动机构包括马达以及与所述马达动力连接的驱动轴,所述驱动腔内还设有升降块以及固定块,所述升降块与所述固定块均被所述驱动轴下端贯穿,所述升降块内设有被所述驱动轴贯穿的传动腔,所述传动腔内设有与所述驱动轴滑动连接的套筒,所述套筒上固定有凸轮,所述套筒上侧设有环形块且所述环形块与所述套筒之间通过两个支撑弹簧连接,所述套筒内设有推动槽,所述推动槽内设有磁铁块以及与所述磁铁块相吸的梯形块,所述梯形块右端可与所述驱动轴螺纹连接,所述环形块下端面固定有下端位于所述推动槽内且与所述梯形块接触的下压杆,所述固定块内设有被所述驱动轴下端贯穿的转动腔,所述转动腔内设有与所述驱动轴滑动连接的卷绳轮,所述卷绳轮上缠绕有绳索,通过所述控制机构控制所述驱动机构进行不同的工作,从而控制所述发生机构在相同高度的情况下,对头盔产生不同的冲击力,从而实现对测试装置高度的降低。
进一步地,所述测试机构包括开口向右的测试腔,所述测试腔下端壁固定有支撑块,所述支撑块上端嵌设有传感器,所述支撑块上端可安装头盔,所述测试腔内设有右端位于外界空间内的拨块,所述拨块左端内设有封闭板。
进一步地,所述发生机构包括升降腔,所述升降腔右端壁内设有连通所述升降腔的从动腔,所述从动腔下端壁连通所述测试腔,所述从动腔内设有左端位于所述升降腔内的升降板,所述升降板内设有连通所述从动腔与所述升降腔的限位腔,所述限位腔内设有限位块,所述限位块下端设有冲击块,所述升降腔内设有滑动块以及连接所述滑动块与所述升降腔右端壁的升降弹簧,所述滑动块右端连接有右端与所述升降板上端连接的锁链,所述滑动块内设有开口向前的滑动槽,所述滑动块上侧设有三块弹簧块,所述弹簧块与所述滑动块之间通过两个伸缩弹簧连接且三组所述伸缩弹簧最大伸缩量不同,所述测试块右端面固定有显示屏,所述测试块内还设有开口向下且连通所述测试腔的收纳腔,所述封闭板上端位于所述收纳腔内。
进一步地,所述驱动机构还包括开口向右的移动腔,所述升降块与固定块右端均位于所述升降腔内,所述移动腔内设有右端位于所述升降腔内的移动杆,所述移动杆右端固定有移动块,所述移动块内设有开口向后的电磁腔,所述电磁腔前端壁固定有第一电磁铁,所述电磁腔内还设有后端位于所述升降腔内的第二电磁铁,所述转动腔右端壁内设有开口向右的弹簧腔,所述弹簧腔内设有右端位于所述升降腔内的弹簧杆以及可使所述弹簧杆复位的压缩弹簧,所述绳索右端与所述弹簧杆左端连接,所述弹簧杆右端的后侧位于所述滑动槽内且固定有上端与所述移动块连接的伸缩板。
进一步地,所述控制机构包括下端贯穿所述传动腔且位于所述转动腔内的控制板,所述转动腔左端壁固定有可与所述控制板相斥或相吸的第三电磁铁,所述控制板内设有开口向右的平移腔,所述平移腔内设有右端可与所述卷绳轮左端啮合的齿条块,所述平移腔上端壁内设有抬升腔,所述齿条块与所述平移腔后端壁之间通过平移弹簧连接,所述齿条块内设有开口向上的限位槽,所述抬升腔内设有抬升板,所述抬升板下端面固定有下端位于所述限位槽内的抬升块,所述齿条块前端固定有限制板,所述抬升腔上端壁内设有开口向上且右端壁连通所述驱动腔以及所述传动腔的限制腔,所述限制腔内设有限制块,所述限制块下端固定有下端与所述齿条块后端连接的弹性绳,所述限制块下端还固定有下端与所述抬升板连接的细绳,所述限制块右端面固定有右端位于所述传动腔内的梯形板。
进一步地,所述弹性绳的弹力与所述压缩弹簧的弹力之和远大于所述卷绳轮与所述驱动轴之间的摩擦力。
进一步地,所述卷绳轮与所述驱动轴之间的摩擦力远大于所述压缩弹簧的弹力。
进一步地,所述伸缩弹簧拉伸后,所述弹簧杆和所述滑动块之间的摩擦力远大于所述滑动块和所述升降腔下端壁之间的摩擦力与所述升降弹簧的弹力之和,所述升降弹簧的弹力远大于所述滑动块与所述升降腔下端壁之间的摩擦力、所述升降板的重力、所述限位块的重力与所述冲击块的重力之和。
本发明的有益效果 :该装置结构简单,操作便捷,该装置通过控制不同的弹簧拉伸,从而去给冲击块附加不同的推动力,使冲击块能在相同高度得到不同的初速度,从而给予头盔不同的冲击力,相比传统的头盔安全冲击试验,该测试装置高度可以得到明显的降低,便于室内进行,且通过机械的传动可实现自动化测试,提高测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图;
图 2 是本发明实施例的A-A结构示意图;
图 3 是本发明实施例的B-B结构示意图;
图 4 是本发明实施例的驱动机构局部剖的主视放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明,其中,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-4所述的一种安全头盔性能测试装置机械结构图,主要包括测试箱1,所述测试箱1内设有测试机构61,所述测试箱1上端面固定有测试块22,所述测试块22内设有可对头盔产生冲击的发生机构63,所述测试块22内设有驱动腔18,所述驱动腔18内设有驱动所述发生机构63工作的驱动机构62,所述驱动腔18内还设有控制所述驱动机构62产生不同动力输出的控制机构61,所述驱动机构62包括马达17以及与所述马达17动力连接的驱动轴19,所述驱动腔18内还设有升降块24以及固定块26,所述升降块24与所述固定块26均被所述驱动轴19下端贯穿,所述升降块24内设有被所述驱动轴19贯穿的传动腔60,所述传动腔60内设有与所述驱动轴19滑动连接的套筒52,所述套筒52上固定有凸轮55,所述套筒52上侧设有环形块53且所述环形块53与所述套筒52之间通过两个支撑弹簧54连接,所述套筒52内设有推动槽65,所述推动槽65内设有磁铁块48以及与所述磁铁块48相吸的梯形块47,所述梯形块47右端可与所述驱动轴19螺纹连接,所述环形块53下端面固定有下端位于所述推动槽65内且与所述梯形块47接触的下压杆50,所述固定块26内设有被所述驱动轴19下端贯穿的转动腔51,所述转动腔51内设有与所述驱动轴19滑动连接的卷绳轮66,所述卷绳轮66上缠绕有绳索58,通过所述控制机构61控制所述驱动机构62进行不同的工作,从而控制所述发生机构63在相同高度的情况下,对头盔产生不同的冲击力,从而实现对测试装置高度的降低。
有益地,所述测试机构61包括开口向右的测试腔5,所述测试腔5下端壁固定有支撑块2,所述支撑块2上端嵌设有传感器3,所述支撑块2上端可安装头盔,所述测试腔5内设有右端位于外界空间内的拨块6,所述拨块5左端内设有封闭板7。
有益地,所述发生机构63包括升降腔16,所述升降腔16右端壁内设有连通所述升降腔16的从动腔11,所述从动腔11下端壁连通所述测试腔5,所述从动腔11内设有左端位于所述升降腔16内的升降板13,所述升降板13内设有连通所述从动腔11与所述升降腔16的限位腔15,所述限位腔15内设有限位块12,所述限位块12下端设有冲击块9,所述升降腔16内设有滑动块31以及连接所述滑动块31与所述升降腔16右端壁的升降弹簧33,所述滑动块31右端连接有右端与所述升降板13上端连接的锁链14,所述滑动块31内设有开口向前的滑动槽30,所述滑动块31上侧设有三块弹簧块29,所述弹簧块29与所述滑动块31之间通过两个伸缩弹簧32连接且三组所述伸缩弹簧32最大伸缩量不同,所述测试块22右端面固定有显示屏10,所述测试块22内还设有开口向下且连通所述测试腔5的收纳腔8,所述封闭板7上端位于所述收纳腔8内。
有益地,所述驱动机构62还包括开口向右的移动腔56,所述升降块24与固定块26右端均位于所述升降腔16内,所述移动腔56内设有右端位于所述升降腔16内的移动杆23,所述移动杆23右端固定有移动块25,所述移动块25内设有开口向后的电磁腔43,所述电磁腔43前端壁固定有第一电磁铁44,所述电磁腔43内还设有后端位于所述升降腔16内的第二电磁铁42,所述转动腔51右端壁内设有开口向右的弹簧腔28,所述弹簧腔28内设有右端位于所述升降腔16内的弹簧杆27以及可使所述弹簧杆27复位的压缩弹簧59,所述绳索58右端与所述弹簧杆27左端连接,所述弹簧杆27右端的后侧位于所述滑动槽30内且固定有上端与所述移动块25连接的伸缩板45。
有益地,所述控制机构61包括下端贯穿所述传动腔60且位于所述转动腔51内的控制板20,所述转动腔20左端壁固定有可与所述控制板20相斥或相吸的第三电磁铁46,所述控制板20内设有开口向右的平移腔36,所述平移腔36内设有右端可与所述卷绳轮66左端啮合的齿条块26,所述平移腔36上端壁内设有抬升腔40,所述齿条块26与所述平移腔36后端壁之间通过平移弹簧38连接,所述齿条块26内设有开口向上的限位槽35,所述抬升腔4内设有抬升板41,所述抬升板41下端面固定有下端位于所述限位槽35内的抬升块67,所述齿条块26前端固定有限制板70,所述抬升腔40上端壁内设有开口向上且右端壁连通所述驱动腔18以及所述传动腔60的限制腔21,所述限制腔21内设有限制块34,所述限制块34下端固定有下端与所述齿条块26后端连接的弹性绳37,所述限制块34下端还固定有下端与所述抬升板41连接的细绳39,所述限制块34右端面固定有右端位于所述传动腔60内的梯形板49。
整个装置的机械动作的顺序 :
1 :向上抬升拨块6,从而使封闭板7向上运动,将头盔安装在支撑块2上侧,马达17工作带动驱动轴19转动,从而带动卷绳轮66转动,从而放松绳索58,从而使弹簧杆27在压缩弹簧59的作用下向右运动,直至移动块25运动至一块弹簧块29前侧,此时第一电磁铁44与第二电磁铁42工作相斥,从而使第二电磁铁42的后端位于弹簧块29与滑动块31之间,马达17停止工作;
2 :此时第三电磁铁46工作控制控制板20向右运动,从而使齿条块26右端与卷绳轮66左端啮合,限制所述卷绳轮66转动,梯形板49向右运动带动环形块53向下运动,从而使下压杆50向下运动带动梯形块47向右运动,从而使梯形块47右端与驱动轴19螺纹连接,此时马达17再次工作带动驱动轴19转动,卷绳轮66由于齿条块26的限制不能转动,梯形块47由于驱动轴19的带动带动套筒52转动,当凸轮55与控制板20接触后,梯形块47在驱动轴19的带动下向上运动,从而带动升降块24、梯形板49与限制块34向上运动,从而带动移动杆23向上运动,从而带动移动块25向上运动,从而使第二电磁铁42带动弹簧块29向上运动,从而使两根伸缩弹簧32拉伸;
3 :限制块34向上运动使弹性绳37被拉伸,且随着限制块34逐渐向上运动,细绳39逐渐被拉紧,当升降块24上升到最上侧时,马达17停止工作,弹簧块29与限位腔15处于同一水平线上,且细绳39被拉紧且带动抬升板41向上运动,从而使抬升块67离开限位槽35,此时弹性绳37复位带动齿条块26向后运动,从而带动卷绳轮66转动放松绳索58,从而使弹簧杆27向右运动带动滑动块31向右运动,压缩升降弹簧33,放松锁链14,且使弹簧块29向右运动,从而使被抬升的弹簧块29右端进入限位腔15内;
4 :此时第三电磁铁46工作控制控制板20复位,从而使梯形板49向左运动,从而使环形块53在支撑弹簧54的作用下复位,从而使下压杆50复位,从而使梯形块47复位且与驱动轴19分离,从而升降块24与移动杆23在两根伸缩弹簧32的作用下下降复位,且带动升降板14、限位块12与冲击块9下降, 从而使冲击块9下端冲击头盔上端,进行试验,传感器记录测试情况,将数据传输到显示屏10上;
5 :弹性绳37复位,细绳39重新编宽松,从而使齿条块26在平移弹簧38的作用下复位,当限位槽35再次位于抬升块67下侧时,抬升块67再次进入限位槽35内,弹簧块29与伸缩弹簧32复位后,伸缩弹簧32不再使滑动块31与弹簧杆27紧密贴合,从而使滑动块31在升降弹簧33的作用下复位,通过锁链14的传动使升降板14、限位块12与冲击块9复位,马达17再次工作控制驱动轴19转动,从而控制卷绳轮66转动,从而卷紧绳索58,从而使弹簧杆27复位,装置完成复位。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种安全头盔性能测试装置,主要包括测试箱,其特征在于:所述测试箱内设有测试机构,所述测试箱上端面固定有测试块,所述测试块内设有可对头盔产生冲击的发生机构,所述测试块内设有驱动腔,所述驱动腔内设有驱动所述发生机构工作的驱动机构,所述驱动腔内还设有控制所述驱动机构产生不同动力输出的控制机构;
所述驱动机构包括马达以及与所述马达动力连接的驱动轴,所述驱动腔内还设有升降块以及固定块,所述升降块与所述固定块均被所述驱动轴下端贯穿,所述升降块内设有被所述驱动轴贯穿的传动腔,所述传动腔内设有与所述驱动轴滑动连接的套筒,所述套筒上固定有凸轮,所述套筒上侧设有环形块且所述环形块与所述套筒之间通过两个支撑弹簧连接,所述套筒内设有推动槽,所述推动槽内设有磁铁块以及与所述磁铁块相吸的梯形块,所述梯形块右端可与所述驱动轴螺纹连接,所述环形块下端面固定有下端位于所述推动槽内且与所述梯形块接触的下压杆,所述固定块内设有被所述驱动轴下端贯穿的转动腔,所述转动腔内设有与所述驱动轴滑动连接的卷绳轮,所述卷绳轮上缠绕有绳索,通过所述控制机构控制所述驱动机构进行不同的工作,从而控制所述发生机构在相同高度的情况下,对头盔产生不同的冲击力,从而实现对测试装置高度的降低。
2.根据权利要求 1 所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述测试机构包括开口向右的测试腔,所述测试腔下端壁固定有支撑块,所述支撑块上端嵌设有传感器,所述支撑块上端可安装头盔,所述测试腔内设有右端位于外界空间内的拨块,所述拨块左端内设有封闭板。
3.根据权利要求2 所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述发生机构包括升降腔,所述升降腔右端壁内设有连通所述升降腔的从动腔,所述从动腔下端壁连通所述测试腔,所述从动腔内设有左端位于所述升降腔内的升降板,所述升降板内设有连通所述从动腔与所述升降腔的限位腔,所述限位腔内设有限位块,所述限位块下端设有冲击块,所述升降腔内设有滑动块以及连接所述滑动块与所述升降腔右端壁的升降弹簧,所述滑动块右端连接有右端与所述升降板上端连接的锁链,所述滑动块内设有开口向前的滑动槽,所述滑动块上侧设有三块弹簧块,所述弹簧块与所述滑动块之间通过两个伸缩弹簧连接且三组所述伸缩弹簧最大伸缩量不同,所述测试块右端面固定有显示屏,所述测试块内还设有开口向下且连通所述测试腔的收纳腔,所述封闭板上端位于所述收纳腔内。
4.根据权利要求3所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述驱动机构还包括开口向右的移动腔,所述升降块与固定块右端均位于所述升降腔内,所述移动腔内设有右端位于所述升降腔内的移动杆,所述移动杆右端固定有移动块,所述移动块内设有开口向后的电磁腔,所述电磁腔前端壁固定有第一电磁铁,所述电磁腔内还设有后端位于所述升降腔内的第二电磁铁,所述转动腔右端壁内设有开口向右的弹簧腔,所述弹簧腔内设有右端位于所述升降腔内的弹簧杆以及可使所述弹簧杆复位的压缩弹簧,所述绳索右端与所述弹簧杆左端连接,所述弹簧杆右端的后侧位于所述滑动槽内且固定有上端与所述移动块连接的伸缩板。
5.根据权利要求 4所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述控制机构包括下端贯穿所述传动腔且位于所述转动腔内的控制板,所述转动腔左端壁固定有可与所述控制板相斥或相吸的第三电磁铁,所述控制板内设有开口向右的平移腔,所述平移腔内设有右端可与所述卷绳轮左端啮合的齿条块,所述平移腔上端壁内设有抬升腔,所述齿条块与所述平移腔后端壁之间通过平移弹簧连接,所述齿条块内设有开口向上的限位槽,所述抬升腔内设有抬升板,所述抬升板下端面固定有下端位于所述限位槽内的抬升块,所述齿条块前端固定有限制板,所述抬升腔上端壁内设有开口向上且右端壁连通所述驱动腔以及所述传动腔的限制腔,所述限制腔内设有限制块,所述限制块下端固定有下端与所述齿条块后端连接的弹性绳,所述限制块下端还固定有下端与所述抬升板连接的细绳,所述限制块右端面固定有右端位于所述传动腔内的梯形板。
6.根据权利要求 5 所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述弹性绳的弹力与所述压缩弹簧的弹力之和远大于所述卷绳轮与所述驱动轴之间的摩擦力。
7.根据权利要求6 所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述卷绳轮与所述驱动轴之间的摩擦力远大于所述压缩弹簧的弹力。
8.根据权利要求 7 所述的一种安全头盔性能测试装置,其特征在于:所述伸缩弹簧拉伸后,所述弹簧杆和所述滑动块之间的摩擦力远大于所述滑动块和所述升降腔下端壁之间的摩擦力与所述升降弹簧的弹力之和,所述升降弹簧的弹力远大于所述滑动块与所述升降腔下端壁之间的摩擦力、所述升降板的重力、所述限位块的重力与所述冲击块的重力之和。
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