CN110926742A - 一种气动式单翼跌落试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动式单翼跌落试验机，包括底板、跌落机构和固定机构，所述底板上固定有电机，所述电机的输出轴连接有第一皮带轮，所述第一皮带轮连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮键连接在减速机上，所述减速机连接有第一链轮，所述第一链轮连接有链条，所述链条一端固定在第一安装箱的内壁底端，另一端固定在第一安装箱的顶端，所述链条上传动连接有第二链轮，所述第二链轮键连接在第一转轴上，所述第一转轴转动连接在第二安装箱内，所述链条一侧传动连接有第三链轮，所述第三链轮键连接在第二转轴上，所述跌落机构设在第一安装箱内，所述固定机构设在第一安装箱的上侧。实现对产品跌落试验，结构简单，成本低，操作容易。

Description

一种气动式单翼跌落试验机

技术领域

本发明属于跌落试验机技术领域，具体涉及一种气动式单翼跌落试验机。

背景技术

跌落试验机又称跌落试验台，是一种专用于测试产品包装经过坠落后的受损情况和评估搬运过程中耐冲击强度的机器。试验机通过把包装好的被测物件提升到给定高度后让其自由跌落地面，经过规定的试验次数后，检查并记录产品的受损情况进而改进包装设计，随着商品贸易的急速增长，对商品包装的要求也愈趋严格。商品在运输过程中，其外包装要求有很好的保护性以防止意外跌落对商品造成损伤。

目前市场上销售的跌落试验机价格昂贵，有些操作非常复杂、体积庞大、外观粗糙，甚至有些早期开发的仪器无法实现角跌落、棱跌落试验。传统的跌落试验机使用时的噪音较大、没有缓冲装置、也没有电气控制跌落、跌落位置不精准。为此，我们提出一种气动式单翼跌落试验机来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动式单翼跌落试验机，以解决上述背景技术中提出目前市场上销售的跌落试验机价格昂贵，有些操作非常复杂、体积庞大、外观粗糙，甚至有些早期开发的仪器无法实现角跌落、棱跌落试验。传统的跌落试验机使用时的噪音较大、没有缓冲装置、也没有电气控制跌落、跌落位置不精准的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气动式单翼跌落试验机，包括底板、跌落机构和固定机构，所述底板的上端一侧固定有电机，所述电机的输出轴端部键连接有第一皮带轮，所述第一皮带轮的一侧通过传送带传动连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮键连接在减速机的输入轴上，所述减速机固定在底板上，所述减速机的输出轴端部键连接有第一链轮，所述第一链轮的上咬合传动连接有链条，所述链条的一端固定在第一安装箱的内壁底端一后侧，另一端固定在第一安装箱的顶端前侧，所述链条的上端咬合传动连接有第二链轮，所述第二链轮键连接在第一转轴上，所述第一转轴转动连接在第二安装箱内，所述链条靠近第二链轮的一侧咬合传动连接有第三链轮，所述第三链轮键连接在第二转轴上，所述第二转轴转动连接在第二安装箱内，所述第二安装箱的下端一侧与底板之间固定连接有立柱，所述跌落机构设置在第一安装箱内，所述固定机构设置在第一安装箱的上侧。

优选的，所述跌落机构包括气缸，所述气缸固定在第一安装箱的内壁上，所述气缸的活塞杆端部固定有齿条，所述气缸的后端固定有滑块，所述滑块在滑轨内滑动，所述滑轨安装在第一安装箱的内壁上，所述齿条的前端啮合传动连接有齿轮，所述齿轮键连接在第三转轴上，所述第三转轴的一侧固定有跌落臂，所述跌落臂的下端固定有支撑板。

优选的，所述第一安装箱的内壁上固定有电磁铁，所述电磁铁的一侧设置有锁舌，所述锁舌的中间设置有支撑座，所述支撑座固定在第一安装箱的内壁上，所述锁舌的下端端部插接在锁止孔内，所述锁止孔设置在跌落臂的一侧。

优选的，所述跌落臂的后侧设置有缓冲胶柱，所述缓冲胶柱安装在第一安装箱的后侧内壁上。

优选的，所述固定机构包括第一滑杆，所述第一滑杆固定在第一安装箱的上端，所述第一滑杆上滑动连接有第一调节块，所述第一调节块，的一侧固定有第二滑杆，所述第二滑杆上滑动连接有第二调节块，所述第二调节块的一侧滑动连接有第三滑杆，所述第三滑杆的下端端部固定有夹紧头，所述第一调节块和第二调节块上均螺接有顶丝。

优选的，所述减速机的外侧设置有第三安装箱，所述第三安装箱安装在底板上，所述第三安装箱的上端固定有导向杆，所述导向杆的外侧滑动连接有导套，所述导套固定在第一安装箱的顶端，所述链条贯穿导向杆的内腔。

优选的，所述第一安装箱的后端上侧固定有指针，所述立柱上固定有与指针相配合的刻度尺。

优选的，所述第二安装箱的底端和第三安装箱的顶端均安装有接近开关，所述第二转轴的一端端部安装有译码器。

优选的，所述电机、第一皮带轮和第二皮带轮的外侧设置有保护罩，所述保护罩安装在底板上。

优选的，所述支撑板和夹紧头上均设置有十字槽。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种气动式单翼跌落试验机，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过电机带动第一皮带轮旋转，进而第一皮带轮通过传送带带动第二皮带轮旋转，进而第二皮带轮带动减速机工作，进而把转速降低，然后减速机带动第一链轮旋转，第一链轮带动链条在第二链轮和第三链轮的配合下移动，进而链条的两端高度发生改变，进而链条带动第一安装箱沿导向杆上下移动，第一安装箱内设置有跌落臂，跌落臂上放置有待检测产品，进而第一安装箱带动产品实现高度调节，第一安装箱和第二安装箱上均安装有接近开关，实现第一安装箱上下行程限位功能，在第二转轴上安装有译码器，通过检测第二转轴旋转圈数计算出第一安装箱移动的高度，并显示出来，便于观察、记录数据，方便工作；

2、本发明通过电磁铁通电产生磁力，进而电磁铁磁吸住锁舌的上端，进而锁舌的下端离开跌落臂上的锁止孔，然后气缸的活塞杆带动齿条向下运动，进而齿条驱动齿轮逆时针旋转，进而齿轮带动第三转轴旋转，进而第三转轴带动跌落臂绕第三转轴的轴心线逆时针旋转，进而跌落臂迅速向后上方旋转与产品分离，在重力的作用下产品向下做自由落体运动，产品落到下面的底板上实现跌落模拟，传统的跌落装置通过释放拉伸弹簧后的弹性势能使得摆动快速运动，这样的设计需要专门的电机和复位机构进行摆臂的复位过程，使用过程不仅噪声大，而且运行过程不平稳，易发生故障，摆臂发生的碰撞也比较大，整机的使用寿命不长，此设计改进了传动跌落方式，采用气动跌落装置，跌落臂的跌落与复位运动均由气缸完成，免去了复位电机，操作维护简单，同时采用电磁铁控制的锁舌进行跌落臂的锁紧，有效实现了对跌落臂的控制，操作人员更加安装方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的A处放大图；

图3为本发明的整体立体图；

图4为本发明的B处放大图；

图5为本发明的C处放大图；

图6为本发明的D处放大图；

图7为本发明的跌落机构结构图。

附图标记：1、底板；2、电机；3、第一皮带轮；4、第二皮带轮；5、减速机；6、第一链轮；7、链条；8、第一安装箱；9、第二链轮；10、第一转轴；11、第二安装箱；12、第三链轮；13、第二转轴；14、立柱；15、跌落机构；1501、气缸；1502、齿条；1503、滑块；1504、滑轨；1505、齿轮；1506、第三转轴；1507、跌落臂；1508、支撑板；1509、电磁铁；1510、锁舌；1511、支撑座；1512、锁止孔；1513、缓冲胶柱；16、固定机构；1601、第一滑杆；1602、第一调节块；1603、第二滑杆；1604、第二调节块；1605、第三滑杆；1606、夹紧头；1607、顶丝；17、导向杆；18、第三安装箱；19、导套；20、指针；21、刻度尺；22、接近开关；23、译码器；24、保护罩；25、十字槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-7所示的一种气动式单翼跌落试验机，包括底板1、跌落机构15和固定机构16，所述底板1的上端一侧固定有电机2，电机2为三相异步电机，所述电机2的输出轴端部键连接有第一皮带轮3，所述第一皮带轮3的一侧通过传送带传动连接有第二皮带轮4，所述第二皮带轮4键连接在减速机5的输入轴上，减速机5为蜗轮蜗杆减速机，所述减速机5固定在底板1上，所述减速机5的输出轴端部键连接有第一链轮6，所述第一链轮6 的上咬合传动连接有链条7，所述链条7的一端固定在第一安装箱8的内壁底端一后侧，另一端固定在第一安装箱8的顶端前侧，所述链条7的上端咬合传动连接有第二链轮9，所述第二链轮9键连接在第一转轴10上，所述第一转轴10转动连接在第二安装箱11内，所述链条7靠近第二链轮9的一侧咬合传动连接有第三链轮12，所述第三链轮12键连接在第二转轴13上，所述第二转轴13转动连接在第二安装箱11内，所述第二安装箱11的下端一侧与底板1之间固定连接有立柱14，所述跌落机构15设置在第一安装箱8内，所述固定机构16设置在第一安装箱8的上侧。

较佳地，所述跌落机构15包括气缸1501，所述气缸1501固定在第一安装箱8的内壁上，所述气缸1501的活塞杆端部固定有齿条1502，所述气缸 1501的后端固定有滑块1503，所述滑块1503在滑轨1504内滑动，所述滑轨 1504安装在第一安装箱8的内壁上，所述齿条1502的前端啮合传动连接有齿轮1505，所述齿轮1505键连接在第三转轴1506上，所述第三转轴1506的一侧固定有跌落臂1507，所述跌落臂1507的下端固定有支撑板1508。

通过采用上述技术方案，采用气动跌落装置，跌落臂1507的跌落与复位运动均由气缸1501完成，免去了复位电机，操作维护简单。

较佳地，所述第一安装箱8的内壁上固定有电磁铁1509，所述电磁铁1509 的一侧设置有锁舌1510，所述锁舌1510的中间设置有支撑座1511，所述支撑座1511固定在第一安装箱8的内壁上，所述锁舌1510的下端端部插接在锁止孔1512内，所述锁止孔1512设置在跌落臂1507的一侧。

通过采用上述技术方案，采用电磁铁1509控制的锁舌1510进行跌落臂 1507的锁紧，有效实现了对跌落臂1507的控制，操作人员更加安装方便。

较佳地，所述跌落臂1507的后侧设置有缓冲胶柱1513，所述缓冲胶柱 1513安装在第一安装箱8的后侧内壁上。

通过采用上述技术方案，跌落臂1507转动一定角度之后与后方的聚氨酯材质的缓冲胶柱1513发生碰撞、停止跌落臂1507转动的动作，跌落动作结束，起到限位、保护跌落臂1507的作用，同时减少噪音的产生。

较佳地，所述固定机构16包括第一滑杆1601，所述第一滑杆1601固定在第一安装箱8的上端，所述第一滑杆1601上滑动连接有第一调节块1602，所述第一调节块1602，的一侧固定有第二滑杆1603，所述第二滑杆1603上滑动连接有第二调节块1604，所述第二调节块1604的一侧滑动连接有第三滑杆1605，所述第三滑杆1605的下端端部固定有夹紧头1606，所述第一调节块1602和第二调节块1604上均螺接有顶丝1607。

通过采用上述技术方案，通过第一调节块1602在第一滑杆1601上下滑动实现第二滑杆1603的高度调节，通过第二调节块1604在第二滑杆1603上前后滑动实现夹紧头1606的前后位置调节，通过第三滑杆1605在第二调节块1604上下滑动实现夹紧头1606的高度调节，调节好夹紧头1606的位置后通过顶丝1607把第一调节块1602与第一滑杆1601，以及第二调节块1604与第二滑杆1603和第三滑杆1605固定在一起，进而把产品夹紧在支撑板1508和夹紧头1606之间，结构简单，调节方便，夹紧牢固。

较佳地，所述减速机5的外侧设置有第三安装箱18，所述第三安装箱18 安装在底板1上，所述第三安装箱18的上端固定有导向杆17，所述导向杆 17的外侧滑动连接有导套19，所述导套19固定在第一安装箱8的顶端，所述链条7贯穿导向杆17的内腔。

通过采用上述技术方案，使第一安装箱8沿导向杆17上下滑动，起到限位第一安装箱8的作用，同时链条7从导向杆17内穿过，实现对链条7的保护。

较佳地，所述第一安装箱8的后端上侧固定有指针20，所述立柱14上固定有与指针20相配合的刻度尺21。

通过采用上述技术方案，第一安装箱8上下运动指针20上下运动，进而通过指针20和刻度尺21指示第一安装箱8目前高度，方便操作人员观察。

较佳地，所述第二安装箱11的底端和第三安装箱18的顶端均安装有接近开关22，所述第二转轴13的一端端部安装有译码器23。

通过采用上述技术方案，接近开关22的设置实现第一安装箱8上下行程限位功能，译码器23的通过检测第二转轴13旋转圈数计算出第一安装箱8移动的高度，并显示出来，便于观察、记录数据，方便工作。

较佳地，所述电机2、第一皮带轮3和第二皮带轮4的外侧设置有保护罩 24，所述保护罩24安装在底板1上。

通过采用上述技术方案，实现对电机2、第一皮带轮3和第二皮带轮4的隔离、保护。

较佳地，所述支撑板1508和夹紧头1606上均设置有十字槽25。

通过采用上述技术方案，方便摆放不同姿势角度的被测产品提高装置的机动性和灵活性。

因为跌落臂作摆动运动，在对跌落臂进行分析后，跌落臂在终止位置时，需要气缸提供的力最大。

已知跌落臂旋转角度为49°。重心离转轴中心距离L＝160.69mm

T＝mg·L

此时的转矩

T_max＝mg·L＝6.44×9.8×160.69×10^-3＝10.14N·m

初步选择半径的直齿轮。

因为

则需要气缸实际提供的力:

气缸效率为85％，则气缸理论提供的力至少需要

因使用气源压力为0.3MPa，气缸直径为50mm。查气缸理论出气表。

初步选择气缸型号为JMDBB80G-50。

根据表格数据得到：

F_IN＝589N；

F_OUT＝513N；

按气缸效率85％计算：

F’_IN＝F_IN×85％＝500.65N

F’_OUT＝F_OUT×85％＝436.05N

实际提供的转矩：

T＝F’_IN·r＝500.65×36×10^-3＝18.02N·m

用Solidworks分析出跌落臂的转动惯量：

l＝1.12kg·m²

可计算出开始跌落时跌落臂的角加速度：

因此选定气缸型号：JMDBB80G-50。

按齿面接触强度设计

由设计计算公式进行计算，即

(1)确定公式内的各计算数值

1)试选载荷系数K_t＝1.3。

2)计算小齿轮传递的转矩。(预设齿轮模数m＝3mm,直径d＝72mm)

T＝F’_IN·r＝500.65×36＝1.802×10⁴N·mm (4-9)

3)选取齿宽系数

4)查得材料的弹性影响系数

5)按齿面硬度查得:

小齿轮的接触疲劳强度极限

σ_Hlim1＝600MPa；

齿条的接触疲劳强度极限

σ_{Hlim 2}＝500MPa；

6)齿轮的工作应力循环次数

N＝60njL_h (4-10)

由式(4-10)计算应力循环次数

N₁＝60n₁jL_h＝60×37.5×1×(8×300×10)＝5.4×10⁷

7)取接触疲劳寿命系数

K_HN1＝0.95

8)计算接触疲劳许用应力

由式(4-11)，计出

(2)计算

1)试算小齿轮分度圆直径d_t1，由式(4-8)

2)计算圆周速度v。

v＝v₁＝200mm/s＝0.2m/s；

3)计算齿宽b

由式(4-12)可计出齿宽

4)计算齿宽与齿高之比

由式(4-13)可计出

模数

齿高h＝2.25m_t＝2.25×1.50＝3.375

(3)计算载荷系数。

根据v＝0.2m/s,7级精度，查手册得动载荷系数；直齿轮；查得使用系数；

用插值法查得7级精度、小齿轮为非对称布置时

K_Hβ＝1.250；

由

K_Hβ＝1.250查弯曲强度计算的齿向载分布系数图，得

K_Fβ＝1.210；

载荷系数公式

K＝K_AK_vK_HαK_Hβ (4-14)

故由式(4-14)可计出载荷系数

K＝K_AK_vK_HαK_Hβ＝1.5×1×1×1.250＝1.875

分度圆直径公式

按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(4-15)得

由式(4-13)计算模数m

4.2.3按齿根弯曲强度设计

弯曲强度设计公式为

(1)试选K_Ft＝1.77

(2)确定公式内各计算数值

查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

σ_Flim1＝500MPa；

齿条的弯曲强度极限

σ_lim2＝380MPa；

1)查弯曲疲劳寿命系数图取弯曲疲劳寿命系数K_FN1＝0.95,K_FN2＝0.95

2)计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由式(4-17)得

3)计算载荷系数K

K＝K_A×K_V×K_Fβ×K_Fα (4-18)

由式(4-18)可计得载荷系数K

K＝K_A×K_V×K_Fβ×K_Fα＝1.5×1×1×1.185＝1.78

4)查取齿形系数

由齿形系数表查得Y_Fa1＝2.66,Y_Fa2＝2.05

5)查取应力校正系数

由应力校正系数表查得Y_Sa1＝1.59，Y_Sa2＝1.96。

6)计算齿轮齿条的

并加以比较。

比较得出齿条的数值大。

(3)由式(4-16)计算得

由于齿轮模数m的大小主要决定弯曲强度，而齿面接触疲劳强度主要取决于齿轮直径。取m＝3mm.按接触强度算得的分度圆直径d₁＝50.80mm,算出齿轮齿数

取z₁＝24。

以上计算过程验证了模数m＝3,直径d＝72mm的齿轮是符合强度要求的。

4.3转轴的设计与计算

1、根据轴的工作条件，选择材料及热处理方法，确定许用应力，已算得齿轮转速n＝37.5r/min。齿轮分度圆直径d＝72mm。选用45号钢调质。

查机械设计手册中相关表格得，抗拉强度σ_b＝650MPa，查手册得许用弯曲应力[σ_-1]_b＝60MPa。

2、按扭转强度估算最小直径

已知：P＝684w

T_max＝10.14N·m

轴的直径

式中：

P——轴传递的功率；

n——轴的转速。

查手册取A₀＝103，按式(4-21)计算得：

考虑轴有两个键槽，故将轴放大15％并取标准值，即取d＝30mm。

3、轴的结构设计

(1)将轴设计成阶梯轴按T＝1.965×10⁴N·mm，轴两端选用SB6806ZZ轴承，轴承宽度B＝7mm，外径D＝42mm。轴承由套筒和轴肩实现轴向定位，圆角r＝1.2mm。取齿轮轴头直径为35mm，定位环高度h＝2.5mm，其余圆角r＝1.2mm。

4.4电机、减速器的选型和计算

负载F＝1600N，初定提升速度v’＝80mm/s；

根据已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。

功率P_w计算公式：

P_w＝Fv (4-22)

由公式(4-22)可计出

P_w＝Fv’＝1600×0.08＝128W；

总效率公式：

η＝η₁η₂η₃η₄η₅ (4-23)

式中：

η₁＝0.96——带传动效率；

η₂＝0.40——涡轮蜗杆减速器效率；

η₃＝0.90——开式链传递效率；

η₄＝η₅＝0.98——一对轴承的传递效率；

由式(4-23)可计出总效率

η＝η₁η₂η₃η₄η₅＝0.96×0.40×0.90×0.98×0.98＝0.332

电机功率计算公式

根据式(4-24)计算出所需电机功率

初选Y系列三项异步电机，型号为：Y80M2-4；

最大转矩为T＝2.3，额定转速为1390r/min；

1)确定传动比

提升速度

v’＝0.08m/s＝4.8m/min；

输出轴输出轴转速计算公式

其中：

v’——提升速度；

d₃——减速器输出链轮直径；

由式(4-25)计算出减速器输出转速

总传动比初步计算公式

由式(4-26)初算总传动比

选定v带传动比i₁＝2；减速器传动比i₂＝60；

总传动比计算公式

i＝i₁·i₂ (4-27)

根据式(4-27)计算出总传动比

i＝i₁·i₂＝2×60＝120；

2)计算输出转矩

根据式(4-28)计算出转矩

3)修正输出转矩

根据使用条件，8小时运转、较小冲击；

K＝1；

T₁＝T·K＝96N·m

4)输入功率计算公式

根据式(4-29)计算出输入功率

5)选择减速器型号规格

查表4.3选择减速器型号。

表4.3减速器选型表

选择WPS型号70，传动比1/60，输入功率0.52KW，输出扭矩97N·m；减速器型号：WPS60SIZE70；

6)电机型号确定

查表4.4选择电机型号。

表4.4电机选型表

根据功率及负载持续条件电机，查表4.4得：Y80M2-4符合要求；

最终提升/下降速度为：

4.5V带传动的设计与计算

1)确定计算功率P_ca

P_ca＝K_AP_d (4-30)

其中：

K_A——工况系数；

P_d——小带轮功率

查机械设计手手册得工况系数K_A＝1.2；

已知小带轮功率P_d＝0.75kW

根据公式(4-30)计算出功率

P_ca＝K_AP_d＝1.1×0.75＝0.825kW

2)选择V带的带型

因为小带轮转速n＝1390r/min；

根据P_ca、n由查手册中普通V带选型图，选用Z型带。

3)确定带轮的基准直径d_d并验算带速v

Ⅰ查手册中普通V带轮的基准直径系列，取小带轮的基准直径 d1＝75mm

Ⅱ验算带速v

按式(4-31)算出V带的速度

因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。

Ⅲ计算大带轮的基准直径

根据式(4-32)计算大带轮的基准直径

d_d2＝i₁d_d1＝2×75＝150mm

查手册中普通V带轮的基准直径系列，取标准值为d_d2＝150mm

5)确定V带的中心距a和基准长度Ld

0.7(d_d1+d_d2)≤a₀≤2(d_d1+d_d2) (4-33)

Ⅰ根据式(4-33)计算出中心距范围

157≤a₀≤450

初定中心距a₀＝450mm

Ⅱ计算带所需的基准长度

根据式(4-34)计算出V带所需的基准长度

查手册中V带基准长度表，选带的基准长度Ld＝1330mm

Ⅲ计算实际中心距a

由a_min＝a-0.015L_d，a_max＝a+0.03L_d

得中心距的范围为467≤a≤526mm

5)验算小带轮上的包角α₁

6)计算带的根数z

Ⅰ计算单根V带的额定功率Pr

由d_d1＝75mm和n₁＝1390r/min查手册中单根普通V带的基本额定功率表，得P₀＝0.35kW

由n₁＝1390r/min，i＝2和Z型带，查手册中单根普通V带额定功率的

增量表，得ΔP₀＝0.03kW

P_r＝(P₀+ΔP₀)·K_α·K_L (4-35)

查手册中包角修正系数表，得K_α＝0.98；

查手册中带长修正系数表，得K_L＝1.13；

根据式(4-35)计算出额定功率

P_r＝(P₀+ΔP₀)·K_α·K_L＝(0.35+0.03)×0.98×1.13＝0.42kW

Ⅱ计算V带的根数z

根据式(4-36)计算根数

取z＝2根。

7)计算单根V带的初拉力F0

查手册中V带定位长度的质量表，得Z型带的单位长度质量q＝0.060kg/m；

所以根据式(4-37)计算初出拉力

8)计算压轴力

根据式(4-38)计算出轴压力

9)主要设计结果

带的型号：Z型

带的根数：2根

带的大小带轮直径：d_d1＝75mm,d_d2＝150mm

带的中心距：a＝486.5mm

工作原理：首先把待测产品放到跌落臂1507下端的支撑座1511上，然后向下移动第一调节块1602，进而第一调节块1602带动第二滑杆1603向下滑动，直至第三滑杆1605下端的夹紧头1606接近产品的顶端，然后通过第二调节块 1604带动第三滑杆1605沿第二滑杆1603前后运动，直至夹紧头1606位于产品的中间位置，然后向下滑动第三滑杆1605，进而第三滑杆1605带动夹紧头1606 与产品的的顶端紧密接触，通过顶丝1607把第一调节块1602和第二调节块 1604锁紧，进而在支撑板1508和夹紧头1606的作用下把产品夹紧；

然后启动电机2，进而电机2带动第一皮带轮3旋转，进而第一皮带轮3通过传送带带动第二皮带轮4旋转，进而第二皮带轮4带动减速机5工作，进而把转速降低，然后减速机5带动第一链轮6旋转，第一链轮6带动链条7在第二链轮9和第三链轮12的配合下移动，进而链条7的两端高度发生改变，进而链条7 带动第一安装箱8沿导向杆17向上移动，进而第一安装箱8带动产品向上运动直至到达预定高度；

然后给电磁铁1509通电，进而电磁铁1509向后拉动锁舌1510，进而锁舌1510的下端离开跌落臂1507上的锁止孔1512，进而跌落臂1507处于打开状态，同时气缸1501的活塞杆带动齿条1502向下运动，进而齿条1502驱动齿轮1505逆时针旋转，进而齿轮1505带动第三转轴1506旋转，进而第三转轴1506带动跌落臂1507绕第三转轴1506的轴心线逆时针旋转，进而跌落臂 1507迅速向后上方旋转与产品分离，在重力的作用下产品向下做自由落体运动，产品落到下面的底板1上实现跌落模拟；

然后气缸1501带动齿条1502向上伸出，进而驱动齿轮1505顺时针旋转，同理带动跌落臂1507回到原始位置，给电磁铁1509断电，进在弹簧的弹力作用下锁舌1510向前伸出，进而锁舌1510的下端插入到跌落臂1507上的锁止孔1512内，进而实现对跌落臂1507的锁紧、固定，依次循环进行。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气动式单翼跌落试验机，包括底板(1)、跌落机构(15)和固定机构(16)，其特征在于：所述底板(1)的上端一侧固定有电机(2)，所述电机(2)的输出轴端部键连接有第一皮带轮(3)，所述第一皮带轮(3)的一侧通过传送带传动连接有第二皮带轮(4)，所述第二皮带轮(4)键连接在减速机(5)的输入轴上，所述减速机(5)固定在底板(1)上，所述减速机(5)的输出轴端部键连接有第一链轮(6)，所述第一链轮(6)的上咬合传动连接有链条(7)，所述链条(7)的一端固定在第一安装箱(8)的内壁底端一后侧，另一端固定在第一安装箱(8)的顶端前侧，所述链条(7)的上端咬合传动连接有第二链轮(9)，所述第二链轮(9)键连接在第一转轴(10)上，所述第一转轴(10)转动连接在第二安装箱(11)内，所述链条(7)靠近第二链轮(9)的一侧咬合传动连接有第三链轮(12)，所述第三链轮(12)键连接在第二转轴(13)上，所述第二转轴(13)转动连接在第二安装箱(11)内，所述第二安装箱(11)的下端一侧与底板(1)之间固定连接有立柱(14)，所述跌落机构(15)设置在第一安装箱(8)内，所述固定机构(16)设置在第一安装箱(8)的上侧。

2.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述跌落机构(15)包括气缸(1501)，所述气缸(1501)固定在第一安装箱(8)的内壁上，所述气缸(1501)的活塞杆端部固定有齿条(1502)，所述气缸(1501)的后端固定有滑块(1503)，所述滑块(1503)在滑轨(1504)内滑动，所述滑轨(1504)安装在第一安装箱(8)的内壁上，所述齿条(1502)的前端啮合传动连接有齿轮(1505)，所述齿轮(1505)键连接在第三转轴(1506)上，所述第三转轴(1506)的一侧固定有跌落臂(1507)，所述跌落臂(1507)的下端固定有支撑板(1508)。

3.根据权利要求2所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述第一安装箱(8)的内壁上固定有电磁铁(1509)，所述电磁铁(1509)的一侧设置有锁舌(1510)，所述锁舌(1510)的中间设置有支撑座(1511)，所述支撑座(1511)固定在第一安装箱(8)的内壁上，所述锁舌(1510)的下端端部插接在锁止孔(1512)内，所述锁止孔(1512)设置在跌落臂(1507)的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述跌落臂(1507)的后侧设置有缓冲胶柱(1513)，所述缓冲胶柱(1513)安装在第一安装箱(8)的后侧内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述固定机构(16)包括第一滑杆(1601)，所述第一滑杆(1601)固定在第一安装箱(8)的上端，所述第一滑杆(1601)上滑动连接有第一调节块(1602)，所述第一调节块(1602)，的一侧固定有第二滑杆(1603)，所述第二滑杆(1603)上滑动连接有第二调节块(1604)，所述第二调节块(1604)的一侧滑动连接有第三滑杆(1605)，所述第三滑杆(1605)的下端端部固定有夹紧头(1606)，所述第一调节块(1602)和第二调节块(1604)上均螺接有顶丝(1607)。

6.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述减速机(5)的外侧设置有第三安装箱(18)，所述第三安装箱(18)安装在底板(1)上，所述第三安装箱(18)的上端固定有导向杆(17)，所述导向杆(17)的外侧滑动连接有导套(19)，所述导套(19)固定在第一安装箱(8)的顶端，所述链条(7)贯穿导向杆(17)的内腔。

7.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述第一安装箱(8)的后端上侧固定有指针(20)，所述立柱(14)上固定有与指针(20)相配合的刻度尺(21)。

8.根据权利要求6所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述第二安装箱(11)的底端和第三安装箱(18)的顶端均安装有接近开关(22)，所述第二转轴(13)的一端端部安装有译码器(23)。

9.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述电机(2)、第一皮带轮(3)和第二皮带轮(4)的外侧设置有保护罩(24)，所述保护罩(24)安装在底板(1)上。

10.根据权利要求1所述的一种气动式单翼跌落试验机，其特征在于：所述支撑板(1508)和夹紧头(1606)上均设置有十字槽(25)。

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