CN111474049A - 一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，包括实验台和材料板，所述实验台的下端面焊接有多个支撑脚，所述实验台的上端面上焊接有两根竖直的支撑柱，两根所述支撑柱的顶部共同焊接有一块安装板，所述安装板下端面的中间位置焊接有一个转动座，所述转动座上设有摆杆长度可调节装置。优点在于：本发明设有限位装置，其中的定位杆可以起到位置记忆功能，保证摆锤每次举起为同一高度，从而使每次的摆锤下落对材料板的冲击力相等，提高了实验数据的准确度，同时定位杆位置可以移动，不方便进行调整，改变下落高度来获得不同大小的冲击力，提高装置的实用性。

Description

一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台

技术领域

本发明涉及复合材料性能测试技术领域，尤其涉及一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台。

背景技术

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料，一般定义的复合材料需满足以下条件：复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料；复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在；它具有结构可设计性，可进行复合结构设计；复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

复合材料的生产出来到应用于市场，在这之间需要进过各种各样的性能测试，特别是一些复合材料板需要对其表面力学性能进行测试，而现有的测试大多采用摆锤测试装置进行测试，这种方式虽然原理简单，但是现有的摆锤测试装置很难保证每次摆锤都处于相同高度下落，从而影响实验数据的准确性，且现有的摆锤测试装置中的摆杆的长度是固定的，在对不同大小的材料板进行使用时，无法调整摆杆的长度，使得装置实用性较差，同时实验过程中缺乏对冲击力方向的改变，使得实验数据不具有全面性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的摆锤测试装置很难保证每次摆锤都处于相同高度下落，从而影响实验数据的准确性，且现有的摆锤测试装置中的摆杆的长度是固定的，在对不同大小的材料板进行使用时，无法调整摆杆的长度，使得装置实用性较差，同时实验过程中缺乏对冲击力方向的改变，使得实验数据不具有全面性的问题，而提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，包括实验台和材料板，所述实验台的下端面焊接有多个支撑脚，所述实验台的上端面上焊接有两根竖直的支撑柱，两根所述支撑柱的顶部共同焊接有一块安装板，所述安装板下端面的中间位置焊接有一个转动座，所述转动座上设有摆杆长度可调节装置，所述安装板的下端面位于转动座的一侧焊接有一块四分之一圆的扇形板，所述扇形板上设有限位装置，所述实验台上设有材料固定装置。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，所述摆杆长度可调节装置包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆的上端与转动座通过销轴转动连接诶，所述第一摆杆内部开设有空腔，所述第一摆杆的空腔内滑动连接有一个调节块，所述调节块下端面与第二摆杆的上端焊接，所述第一摆杆的下端位置设有由限位凸起，所述第二摆杆远离调节块的一端焊接有一个摆锤。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，所述调节块的内开设有一个圆柱型的滑腔，所述滑腔一端贯穿调节块的侧壁与空腔连通，所述滑腔内滑动连接有一个滑动销，所述滑腔内设有一根第一弹簧连接着滑动销，所述第一摆杆的外壁上开设有多个通孔，每个所述通孔均与空腔连通。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，每相邻两个所述通孔之间的距离相等，所述滑腔的直径与通孔直径相同。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，所述限位装置包括转动杆，所述扇形板的板面上开设有一条四分之一圆的圆弧槽，所述扇形板上位于圆弧槽的圆心位置处与转动杆的一端通过销轴转动连接，所述圆弧槽内滑动连接有一根定位杆，所述圆弧槽的靠近转动杆的一侧槽壁上开设有多个限位槽，所述转动杆靠近圆弧槽的一端开设有一个凹槽，所述定位杆靠近转动杆的一侧焊接有一个连接块，所述连接块远离定位杆的一端焊接有一根第二弹簧，所述第二弹簧远离连接块的一端与凹槽的底部固定连接，所述连接块与凹槽的槽壁滑动连接。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，所述材料固定装置包括固定台，所述实验台的上端面开设有开设有两条相互平行的滑槽，每条所述滑槽内滑动连接有一个滑块，两个所述滑块的上端面与固定台的下端面固定连接，所述固定台的上端面焊接有两块固定板，所述材料板放置在固定台上位于两固定板之间，其中一块所述固定板上螺纹连接有两个螺纹杆，两根所述螺纹杆一端与材料板相抵，两根所述螺纹杆远离材料板的一端设置有旋钮。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，所述固定台远离支撑柱的一侧焊接有一个连接座，所述连接座上通过销轴转动连接有一根抵杆，所述实验台上位于两条滑槽之间位置开设有一条卡齿槽，所述卡齿槽的底部开设有多个限位卡齿，所述抵杆远离连接座的一端与卡齿槽内的卡齿相抵。

在上述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台中，两条所述滑槽靠近支撑柱的一端与转动座正好位于同一竖直平面内。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明设有摆杆长度可调节装置，通过按动第一摆杆上通孔内的滑动销进入滑腔，解除对调节块的固定限制，然后先转动第二摆杆后推动在第一摆杆的空腔内滑动，以此控制转动座与摆锤的距离来调整整个摆杆的长度，可以对不同尺寸的复合材料板进行使用，增加了装置的适用范围。

2、本发明设有限位装置，其中的定位杆可以起到位置记忆功能，保证摆锤每次举起为同一高度，从而使每次的摆锤下落对材料板的冲击力相等，提高了实验数据的准确度，同时定位杆位置可以移动，不方便进行调整，改变下落高度来获得不同大小的冲击力，，提高装置的实用性。

3、本发明在实验台上设有滑槽、固定台、卡齿槽、抵杆等结构，一方面可对材料板起到固定作用，另一方面可将固定台一侧抵杆从卡齿槽内的卡齿中移出，然后推动整个固定台在实验台上滑动使材料板与摆锤之间的距离变大，来改变摆锤的冲击材料板的角度，增加实验数据的全面性。

附图说明

图1为本发明提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台的结构示意图；

图2为本发明提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台的结构侧视图；

图3为本发明提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台的结构俯视图；

图4为本发明提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台的A处放大示意图；

图5为本发明提出的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台的B处放大示意图。

图中：1实验台、2支撑脚、3支撑柱、4安装板、5转动座、6第一摆杆、7第二摆杆、8调节块、9限位凸起、10通孔、11滑腔、12滑动销、13第一弹簧、14摆锤、15扇形板、16转动杆、17圆弧槽、18限位槽、19定位杆、20凹槽、21第二弹簧、22连接块、23滑槽、24滑块、25固定台、26固定板、27螺纹杆、28连接座、29抵杆、30卡齿槽、31材料板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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，以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-5，一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，包括实验台1和材料板31，实验台1的下端面焊接有多个支撑脚2，实验台1的上端面上焊接有两根竖直的支撑柱3，两根支撑柱3的顶部共同焊接有一块安装板4，安装板4下端面的中间位置焊接有一个转动座5，转动座5上设有摆杆长度可调节装置，安装板4的下端面位于转动座5的一侧焊接有一块四分之一圆的扇形板15，扇形板15上设有限位装置，实验台1上设有材料固定装置。

摆杆长度可调节装置包括第一摆杆6和第二摆杆7，第一摆杆6的上端与转动座5通过销轴转动连接诶，第一摆杆6内部开设有空腔，第一摆杆6的空腔内滑动连接有一个调节块8，调节块8下端面与第二摆杆7的上端焊接，第一摆杆6的下端位置设有由限位凸起9，第二摆杆7远离调节块8的一端焊接有一个摆锤14，调节块8的内开设有一个圆柱型的滑腔11，滑腔11一端贯穿调节块8的侧壁与空腔连通，滑腔11内滑动连接有一个滑动销12，滑腔11内设有一根第一弹簧13连接着滑动销12，第一摆杆6的外壁上开设有多个通孔10，每个通孔10均与空腔连通，每相邻两个通孔10之间的距离相等，滑腔11的直径与通孔10直径相同。

限位装置包括转动杆16，扇形板15的板面上开设有一条四分之一圆的圆弧槽17，扇形板15上位于圆弧槽17的圆心位置处与转动杆16的一端通过销轴转动连接，圆弧槽17内滑动连接有一根定位杆19，圆弧槽17的靠近转动杆16的一侧槽壁上开设有多个限位槽18，转动杆16靠近圆弧槽17的一端开设有一个凹槽20，定位杆19靠近转动杆16的一侧焊接有一个连接块22，连接块22远离定位杆19的一端焊接有一根第二弹簧21，第二弹簧21远离连接块22的一端与凹槽20的底部固定连接，连接块22与凹槽20的槽壁滑动连接。

材料固定装置包括固定台25，实验台1的上端面开设有开设有两条相互平行的滑槽23，每条滑槽23内滑动连接有一个滑块24，两个滑块24的上端面与固定台25的下端面固定连接，固定台25的上端面焊接有两块固定板26，材料板31放置在固定台25上位于两固定板26之间，其中一块固定板26上螺纹连接有两个螺纹杆27，两根螺纹杆27一端与材料板31相抵，两根螺纹杆27远离材料板31的一端设置有旋钮，固定台25远离支撑柱3的一侧焊接有一个连接座28，连接座28上通过销轴转动连接有一根抵杆29，实验台1上位于两条滑槽23之间位置开设有一条卡齿槽30，卡齿槽30的底部开设有多个限位卡齿，抵杆29远离连接座28的一端与卡齿槽30内的卡齿相抵，两条滑槽23靠近支撑柱3的一端与转动座5正好位于同一竖直平面内。

本发明中，在实验前，首先将整个实验平台放置水平，然后将待测试的材料板31放置在固定台25上的两块固定板26之间的位置，转动旋钮使得两根螺纹杆27朝材料板31方向转动，将材料板进行固定，之后根据材料板31的尺寸大小来调节摆杆的长度，通过按动第一摆杆6上通孔10内的滑动销12，使滑动销12离开通孔10进入滑腔11，解除对调节块8的固定限制，然后先转动第二摆杆7后推动在第一摆杆6的空腔内滑动，以此控制转动座5与摆锤14的距离来调整整个摆杆的长度，在第二摆杆7确定好位置后，再次转动第二摆杆7，使滑动腔11与通孔10重合，此时滑动销12受第一弹簧13的作用进入对应的通孔10内，完成对摆杆长度的固定。

根据实验要求中摆锤的的下落高度，向外拉动定位杆19使定位杆滑出限位槽18进入圆弧槽17内，并继续推动定位杆19在圆弧槽17内滑动，在位置确定后受第二弹簧21的作用，连接块22进入转动杆16的凹槽20内，使定位杆19重新进入对应的限位槽18内，完成对定位杆19位置的固定，此时可将摆锤14举起，使摆杆与定位杆19相抵，然后放开摆锤14，使摆锤14下落对材料板31进行冲击，每次摆锤14的均举到定位杆19的高度，保证每次下落高度相同，从而每次的摆锤的冲击力相等，提高了实验数据的准确度，

为增加试验的全面性，先将固定台25一侧抵杆29从卡齿槽20内的卡齿中移出，然后推动整个固定台25在实验台1上滑动使材料板31与摆锤14之间的距离变大，来改变摆锤14的冲击材料板31的角度，重新将抵板29放入当前位置的卡齿中，对固定台25起到冲击支撑，然后操作多次摆锤14的下落，获得相应的试验数据

尽管本文较多地使用了实验台1、支撑脚2、支撑柱3、安装板4、转动座5、第一摆杆6、第二摆杆7、调节块8、限位凸起9、通孔10、滑腔11、滑动销12、第一弹簧13、摆锤14、扇形板15、转动杆16、圆弧槽17、限位槽18、定位杆19、凹槽20、第二弹簧21、连接块22、滑槽23、滑块24、固定台25、固定板26、螺纹杆27、连接座28、抵杆29、卡齿槽30、材料板31等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，包括实验台(1)和材料板(31)，其特征在于，所述实验台(1)的下端面焊接有多个支撑脚(2)，所述实验台(1)的上端面上焊接有两根竖直的支撑柱(3)，两根所述支撑柱(3)的顶部共同焊接有一块安装板(4)，所述安装板(4)下端面的中间位置焊接有一个转动座(5)，所述转动座(5)上设有摆杆长度可调节装置，所述安装板(4)的下端面位于转动座(5)的一侧焊接有一块四分之一圆的扇形板(15)，所述扇形板(15)上设有限位装置，所述实验台(1)上设有材料固定装置。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，所述摆杆长度可调节装置包括第一摆杆(6)和第二摆杆(7)，所述第一摆杆(6)的上端与转动座(5)通过销轴转动连接诶，所述第一摆杆(6)内部开设有空腔，所述第一摆杆(6)的空腔内滑动连接有一个调节块(8)，所述调节块(8)下端面与第二摆杆(7)的上端焊接，所述第一摆杆(6)的下端位置设有由限位凸起(9)，所述第二摆杆(7)远离调节块(8)的一端焊接有一个摆锤(14)。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，所述调节块(8)的内开设有一个圆柱型的滑腔(11)，所述滑腔(11)一端贯穿调节块(8)的侧壁与空腔连通，所述滑腔(11)内滑动连接有一个滑动销(12)，所述滑腔(11)内设有一根第一弹簧(13)连接着滑动销(12)，所述第一摆杆(6)的外壁上开设有多个通孔(10)，每个所述通孔(10)均与空腔连通。

4.根据权利要求3所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，每相邻两个所述通孔(10)之间的距离相等，所述滑腔(11)的直径与通孔(10)直径相同。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，所述限位装置包括转动杆(16)，所述扇形板(15)的板面上开设有一条四分之一圆的圆弧槽(17)，所述扇形板(15)上位于圆弧槽(17)的圆心位置处与转动杆(16)的一端通过销轴转动连接，所述圆弧槽(17)内滑动连接有一根定位杆(19)，所述圆弧槽(17)的靠近转动杆(16)的一侧槽壁上开设有多个限位槽(18)，所述转动杆(16)靠近圆弧槽(17)的一端开设有一个凹槽(20)，所述定位杆(19)靠近转动杆(16)的一侧焊接有一个连接块(22)，所述连接块(22)远离定位杆(19)的一端焊接有一根第二弹簧(21)，所述第二弹簧(21)远离连接块(22)的一端与凹槽(20)的底部固定连接，所述连接块(22)与凹槽(20)的槽壁滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，所述材料固定装置包括固定台(25)，所述实验台(1)的上端面开设有开设有两条相互平行的滑槽(23)，每条所述滑槽(23)内滑动连接有一个滑块(24)，两个所述滑块(24)的上端面与固定台(25)的下端面固定连接，所述固定台(25)的上端面焊接有两块固定板(26)，所述材料板(31)放置在固定台(25)上位于两固定板(26)之间，其中一块所述固定板(26)上螺纹连接有两个螺纹杆(27)，两根所述螺纹杆(27)一端与材料板(31)相抵，两根所述螺纹杆(27)远离材料板(31)的一端设置有旋钮。

7.根据权利要求6所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，所述固定台(25)远离支撑柱(3)的一侧焊接有一个连接座(28)，所述连接座(28)上通过销轴转动连接有一根抵杆(29)，所述实验台(1)上位于两条滑槽(23)之间位置开设有一条卡齿槽(30)，所述卡齿槽(30)的底部开设有多个限位卡齿，所述抵杆(29)远离连接座(28)的一端与卡齿槽(30)内的卡齿相抵。

8.根据权利要求7所述的一种复合材料表面力学性能测试摆锤冲击实验平台，其特征在于，两条所述滑槽(23)靠近支撑柱(3)的一端与转动座(5)正好位于同一竖直平面内。

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