CN110470546A - 一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机及测试方法 - Google Patents

一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模压产品测试装置及测试方法。目的是提供一种测试负载模压托盘的试验机及测试方法，所述试验机应能测试摆动状态下的模压托盘支撑腿的承载强度及支撑腿与承载面的结合强度，并具有结构简单、操作方便的特点；所述方法具有步骤简洁、测试项目针对性强的特点。技术方案是：一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，包括基座以及控制器；其特征在于：该基座上设置有可往复水平移动的机座、可绕竖直轴线转动地定位在机座顶端的工作台以及安装在工作台上以用于固定模压托盘的若干个夹具；所述机座通过一直线移动机构可移动地定位在基座上，并由一移动机构驱动从而作往复直线运动；所述工作台通过一转动机构定位在机座上。

Description

一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机及测试方法
技术领域
本发明涉及一种模压产品测试装置及测试方法，具体是测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机及测试方法。
背景技术
托盘是当今世界现代物流集装两大构成单元之一，是现代化物流货物装卸、运输的载具，较之传统货物载具有很高的工作效率、较低的物流成本、安全便捷的运输优势。托盘把分散的货物堆垛，与集装箱一起组成集装单元的运输体系，成为现代物流系统的主体部分。
木材是最早被用来制作托盘的材料，因其取材方便、制造工艺简单、生产成本低而占据着托盘市场的主导地位，但木托盘在制造及使用中消耗了巨量的优质木材，木托盘天然的力学性能不强，使用过程易损坏，遇潮湿易变形和霉变，导致货物被污染，木材中携带的森林病虫害会破坏进口国的生态环境，IPPC 与欧美发达国家都制定了极严格的检验检疫规范，使木托盘的国际贸易无法持续。因此，占主导地位的木材制造的托盘，逐渐被刨花模压托盘所替代。
由于刨花模压托盘是利用林业“三剩物”制成一定规格的刨花，经施胶、高温模压制成，为确保承载状态下负荷能有效从承载面传递到支撑腿，需要有效控制托盘承载面与支撑腿的结合强度，有必要及时获得负载托盘支撑腿的摆动强度的测试数据。由于现有托盘标准基本都是针对实木托盘制定，模压托盘与实木托盘负载的力学传递原理明显不同，现有检测标准的检测方法及其检测设备已经不能满足负载模压托盘支撑腿的摆动强度的测试要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种测试负载模压托盘的试验机及测试方法，所述试验机应能测试摆动状态下的模压托盘支撑腿的承载强度及支撑腿与承载面的结合强度，并具有结构简单、操作方便的特点；所述方法具有步骤简洁、测试项目针对性强的特点。
本发明提供的技术方案是：
一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，包括基座以及控制器；其特征在于：该基座上设置有可往复水平移动的机座、可绕竖直轴线转动地定位在机座顶端的工作台以及安装在工作台上以用于固定模压托盘的若干个夹具；
所述机座通过一直线移动机构可移动地定位在基座上，并由一移动机构驱动从而作往复直线运动；
所述工作台通过一转动机构定位在机座上，并由一驱动机构驱动从而实现可绕竖直轴线的转动；
所述移动机构、驱动机构均通过有线或无线设备连通所述控制器。
所述直线移动机构包括设置在基座上且相互平行的两条导轨以及分别设置在机座左右两侧的底端且与所述两条导轨相配合的若干个滚轮。
所述移动机构包括固定于基座的直线移动电机、固定在直线移动电机轴上作为曲柄的动力盘以及两端分别与动力盘及机座铰接的连杆。
所述转动机构包括固定在桥架顶端中央的内圈导轨以及固定在工作台的底表面且与内圈导轨可滑动地嵌合的外圈滑块。
所述驱动机构包括固定于机座的转动电机、制作在外圈滑块外圆周面的齿圈以及固定在转动电机轴上且与所述齿圈啮合的驱动齿轮。
所述若干个夹具分别通过一锁紧调节架固定在工作台上，以使各夹具的位置与模压托盘支撑腿的位置一一对应。
所述夹具包括固定片以及可与固定片作相对运动的活动片，另有一斜楔块对活动片施加使其移动的推力，以使固定片与活动片夹紧模压托盘的支撑腿。
一种负载模压托盘支撑腿摆动强度的测试方法，按以下步骤进行：
1)将模压托盘放置在工作台上，将模压托盘的支撑腿一一对准工作台上的夹具并且由夹具夹紧；
2)在模压托盘上施加重物；以模拟实际运输工作环境；
3)启动试验机的直线移动机构，使机座连同工作台一起作往复水平移动；往复水平移动的行程为200mm～400mmm，可根据实际测试需要确定具体的行程；往复水平移动的速率为100mm～200mm/秒，可根据设定的速率测试；
4)开启试验机的驱动机构，使工作台绕竖直轴线转动90度，接着再次启动试验机的直线移动机构，使机座连同工作台一起作往复水平移动；往复水平移动的行程为200mm～400mmm，可根据实际测试需要确定具体的行程；往复水平移动的速率为100mm～200mm/秒，可根据设定的速率测试。
5)以直线移动规定次数，加转动一次，为一个试验次数,进行循环测试。测试过程出现任一支撑腿目视可见的变形、开裂、与承载面结合处断裂等现象，或达到规定的试验次数，测试即告结束。
6)测试停止后，取下托盘上重物，松开夹具，取下模压托盘。
所述步骤2)中的重物质量按照模压托盘的明示承载量确定；重物可以是砂袋，也可以是金属块。在托盘上摆放要均匀分布，使每个支撑腿的受力均衡。摆放到托盘上的重物，应予以固定，防止在托盘移动和转动时掉落，出现危及财物和人员安全的事故。
本发明的有益效果是：
本发明提供的测试方法，由于模拟了实际运输工作环境，因而针对性强、检测步骤简洁，能够对模压托盘在实际运输环境下支撑腿承压强度及支撑腿与承载面的结合强度是否符合要求进行准确、有效地检测；本发明提供的设备由于配置了相应的运动机构，因此能够按照检测标准的要求进行相关项目的检测 (相差90度的两个方向的水平晃动检测)；而且本发明配置的夹角夹口形状与模压托盘的支撑腿形状相适合，不但夹持牢固、稳定性好，还不会损伤支撑腿。此外，本发明的总体结构较为简洁紧凑，可操作性强，维护便捷，制作和维护成本不高。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例的立体结构示意图。
图3是本发明实施例的爆炸示意图。
图4是本发明实施例中摆动机构的立体结构示意图(移走位于导轨以上诸部件后的视图)。
图5是部分组件的立体结构示意图(转动机构在机座上的安装位置图)。
图6是锁紧调节架的主视结构示意图。
图7是锁紧调节架的俯视结构示意图。
图8是锁紧调节架的左视结构示意图。
图9是锁紧调节架的立体结构示意图。
图10是图6中的A部放大结构示意图。
图11是图7中的B部放大结构示意图。
图12是模压托盘的主视结构示意图。
图13是模压托盘的立体放大结构示意图。
图14是图12中的D部放大结构示意图。
图15是模压托盘检测时支撑腿的夹持状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
图12、图13所示的模压托盘M为平板状(水平面投影面积的大小根据所承载的商品而定)，模压托盘的底端具有通过模压形成的支撑腿M1(图中的模压托盘的底端有9个支撑腿。
如图所示模压托盘摆动试验机，包括基座3以及控制器。
所述基座上设置有机座(机座包括前后两侧相互平行布置的机体箱板7以及连接两个机体箱板的若干个固定杆21)，所述机座通过一直线移动机构可移动地定位在基座上，并受到一移动机构施加的驱动力从而作往复直线移动(往复水平移动)。所述直线移动机构中：两条导轨1相互平行地设置在基座上，两条导轨之间的间距与机座前后两侧的距离相适合；若干个滚轮4分别设置在机座前后两侧的底端(图4中显示：每一侧机体箱板的底端分别安装有四个滚轮，其中两个滚轮是安装在两个底杆6的端部，另有两个滚轮通过滚轮轴定位在机体箱板上)，并且分别与所述两条导轨嵌合，进行着移动配合。所述移动机构中：直线移动电机8固定在基座上，直线移动电机轴上固定着作为曲柄的动力盘5，连杆22的两端则分别与动力盘及机座铰接(图中可见：其中连杆的一端铰接在一个固定杆21上，固定杆的两端与机体箱板固定)。
机座顶端可绕竖直轴线转动地定位着工作台14；所述工作台通过一转动机构定位在机座上，一驱动机构驱动所述工作台实现工作台绕竖直轴线的转动。机座中还包括以下结构(参见图4、图5)：桥架19的两端分别通过开设的通孔穿套在两个固定杆上，并且穿套部位焊接固定；两个相互平行的加强板9通过开设的卯口与桥架上的卯口铆接，并且加强板与桥架的四个相交部位分别固定四个垂直固定板10，使得加强板板面与桥架板面保持垂直(垂直固定板的两个相互垂直的侧边分别与加强板以及桥架焊接固定)。所述转动机构可有多种结构选用；图3、图5所示的实施例中：内圈导轨18覆盖在四个垂直固定板上并且通过螺栓与垂直固定板固定，外圈滑块13则固定(通过紧固件固定)在工作台的底表面；外圈滑块的内孔直径与内圈导轨的外径相适合，内圈导轨的厚度(竖直方向的尺寸)大于外圈滑块的厚度。因此内圈导轨插入外圈滑块的内孔之后，内圈导轨的端面贴合在工作台的底表面，从而形成一转动机构。或者，所述转动机构采用外购的回转支承转盘，前提是其具有足够强的承载能力。
所述驱动机构中：转动电机11通过电机支撑板11-1固定在机座上(图5 中可见，是通过紧固件固定在桥架和加强板上)，外圈滑块的外圆周面则制作有齿圈，转动电机轴上固定有可与所述齿圈啮合的驱动齿轮12；转动电机启动，通过驱动齿轮与齿圈的啮合，可按要求实现工作台的转动。
若干个用于固定模压托盘支撑腿的夹具15通过锁紧调节架安装在工作台上面，这些夹具的位置与模压托盘支撑腿的位置一一对应。夹具中与支撑腿接触部位设置橡胶垫，起固定作用的同时不损伤支撑腿。
所述锁紧调节架(现有技术)中：三个竖向导轨31相互平行地固定(优选焊接固定)在工作台上，横向导轨33则固定在与竖向导轨滑动配合的竖向滑块32上面；与横向导轨配合的横向滑块34上通过支撑板35固定有所述夹具；另外，支撑架41与推杆42固定，固定在支撑架上的夹头40又夹持固定着斜楔块 39(斜楔块与夹具中的活动夹具进行推压配合)；支撑架还通过位于其下部的托板45(图6、图10中被支撑板遮挡；参见图11)与第二调节滑块固定，第二调节滑块(图6、图10中位于横向滑块34后侧且被横向滑块遮挡)也可滑动地定位在横向导轨33上并且与横向滑块34间隔一定的距离。所述推杆42横向(图 6的左右方向)伸展至整个工作台并且与三个相互平行排列的支撑架41(每个支撑架驱动3个夹具)固定连接。控制电机43的机身与横向导轨固定，控制电机输出轴则通过带动的丝杆驱动推杆(与丝杆配合的丝杆螺母固定在推杆上)。控制电机启动，可带动三个支撑架以及支撑架上的斜楔块一起运动。此外，夹具由固定夹具36与活动夹具38合并形成，固定夹具与活动夹具形成的夹口形状与模压托盘支撑腿的外部形状相适合，以对模压托盘提供可靠的夹持力，同时不至于对模压托盘的支撑腿造成损伤。固定夹具固定在支撑板35上，支撑板又固定在横向滑块34上(待夹具位置确定后，即拧紧横向滑块上的锁定螺栓，将横向滑块与横向导轨连接锁定)。活动夹具通过活动结构定位在支撑板35上；活动结构(常规结构，图中省略)包括开设在活动夹具上的腰形槽以及固定在腰形槽中的定位销，定位销的头部是大于腰形槽宽度的凸台，所以活动夹具可沿着腰形槽长度方向活动一定的距离，但不能脱开定位销。因此，控制电机带动三个支撑架以及支斜楔块一起运动时，活动夹具随即被推动，与固定夹具一起对模压托盘的支撑腿进行夹压固定。
本发明的竖向导轨和横向导轨可适应不同规格的模压托盘检测需要；在检测某种规格的模压托盘时，先将模压托盘的支撑腿放入夹具中，待竖向滑块与竖向导轨的相对位置调定后，拧紧竖向滑块上的紧固螺钉32-1将竖向滑块与竖向导轨紧固为一体；接着待横向滑块与横向导轨的相对位置调定后，拧紧横向滑块上的紧固螺钉34-1将横向滑块与横向导轨紧固为一体。该种规格的模压托盘上的多个支撑腿位置就被确定，之后检测时只需启动控制电机即可对各被检模压托盘的支撑腿进行夹紧或放松。若要检测下一个不同规格的模压托盘，则需要重新调节竖向滑块与竖向导轨的相对位置以及横向滑块与横向导轨的相对位置。
所述移动机构、驱动机构均通过有线或无线设备电连接所述控制器，由控制器统一控制各机构的运作；控制器安装在操作控制台23上。
此外，本发明的周围还采用挡板2围成的护栏，在检测时可将员工隔离开来以确保安全。
本发明的工作原理是：将模压托盘M水平放置在工作台上，接着把模压托盘底端的支撑腿M1与夹具的夹口一一对应地嵌入，并且夹紧夹具使模压托盘得到有效固定；然后在模压托盘中放置一定重量的重物(通常为砂袋或金属块，可用电动葫芦之类的起重器械将重物均匀放置在模压托盘上)，以使模压托盘模拟实际的承重状态；之后启动直线移动电机9，使得携带着承重模压托盘的机座按着测试要求确定的行程和速率来回往复直线运动(水平晃动测试)；直线运动停止后再启动转动电机11，使得机座绕竖直轴线在规定的时间内转动90度；之后再重新启动直线移动电机，进行模压托盘另一方向的水平移动测试(按照测试要求确定的行程和速率作来回往复直线运动)；测试过程中，出现支撑腿损坏或支撑腿与承载面结合部破坏、或达到规定的测试次数后，测试结束。
上述测试中，驱动工作台(工作台上固定了承载重物的托盘)直线往复运动若干次，接着由转动机构驱动工作台在规定时间旋转90°后，再继续直线往复运动若干次，这样1个测试循环确定为测试1次。如此循环，直到有支撑腿发生变形、开裂或折断等任一种情况出现，或达到规定的测试次数后，停止操作，记录循环次数。

Claims (9)

1.一种测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，包括基座(3)以及控制器；其特征在于：该基座上设置有可往复水平移动的机座、可绕竖直轴线转动地定位在机架顶端的工作台(14)以及安装在工作台上以用于固定模压托盘的若干个夹具(15)；
所述机座通过一直线移动机构可移动地定位在基座上，并由一移动机构驱动从而作往复直线运动；
所述工作台通过一转动机构定位在机座上，并由一驱动机构驱动从而实现可绕竖直轴线的转动。
所述移动机构、驱动机构均通过有线或无线设备连通所述控制器。
2.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：所述直线移动机构包括设置在基座上且相互平行的两条导轨(1)以及分别设置在机架左右两侧的底端且与所述两条导轨相配合的若干个滚轮(4)。
3.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：所述移动机构包括固定于基座的直线移动电机(8)、固定在直线移动电机轴上作为曲柄的动力盘(5)以及两端分别与动力盘及机架铰接的连杆。
4.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：所述转动机构包括固定在桥架顶端中央的内圈导轨(18)以及固定在工作台的底表面且与内圈导轨可滑动地嵌合的外圈滑块(13)。
5.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：所述驱动机构包括固定于机座的转动电机(11)、制作在外圈滑块外圆周面的齿圈以及固定在转动电机轴上且与所述齿圈啮合的驱动齿轮(12)。
6.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：若干个夹具分别通过一锁紧调节架固定在工作台上，以使各夹具的位置与模压托盘支撑腿的位置一一对应。
7.根据权利要求1所述的测试负载模压托盘支撑腿摆动强度的试验机，其特征在于：所述夹具包括固定片(15-1)以及可与固定片作相对运动的活动片(15-2)，另有一斜楔块(39)对活动片施加使其移动的推力，以使固定片与活动片夹紧模压托盘的支撑腿。
8.采用权利要求1所述的试验机对负载模压托盘支撑腿摆动强度测试的方法，按以下步骤进行：
1)将模压托盘放置在工作台上，将模压托盘的支撑腿一一对准工作台上的夹具并且由夹具夹紧；
2)在模压托盘上施加重物；以模拟实际运输工作环境；
3)启动试验机的直线移动机构，使机座连同工作台一起作往复水平移动；往复水平移动的行程为200mm～400mmm，可根据实际测试需要确定具体的行程；往复水平移动的速率为100mm～200mm/秒，可根据设定的速率测试；
4)开启试验机的驱动机构，使工作台绕竖直轴线转动90度，接着再次启动试验机的直线移动机构，使机座连同工作台一起作往复水平移动；往复水平移动的行程为200mm～400mmm，可根据实际测试需要确定具体的行程；往复水平移动的速率为100mm～200mm/秒，可根据设定的速率测试；
5)以直线移动规定次数，加转动一次，为一个试验次数,进行循环测试。测试过程出现任一支撑腿目视可见的变形、开裂、与支承载面结合处断裂现象，或达到规定的试验次数，测试即告结束；
6)测试停止后，取下托盘上重物，松开夹具，取下模压托盘。
9.根据权利要求8所述的对负载模压托盘支撑腿摆动强度测试的方法，其特征在于：所述步骤2)中的重物质量按照模压托盘的明示承载量确定；重物可以是砂袋，也可以是金属块。在托盘上摆放要均匀分布，使每个支撑腿的受力均衡。摆放到托盘上的重物，应予以固定，防止在托盘移动和转动时掉落，出现危及财物和人员安全的事故。
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