CN116296348B - 一种塑料滑梯疲劳试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塑料滑梯疲劳试验装置，属于塑料滑梯疲劳检测技术领域，包括搭台、固定单元、测试单元和收回单元。本发明所设置的测试单元不仅可模拟不同重量儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，还可模拟平躺和坐起两种常见使用姿势下的儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，模拟情景种类多且符合实际使用情况，增加试验数据，提高试验结果的可信度和准确度；利用间距调整单元和测试单元配合对待测滑梯实施分区域针对性疲劳试验，模拟儿童于滑梯中部、靠近滑梯边缘滑动的使用情景。
Description
技术领域
本发明涉及塑料滑梯疲劳检测技术领域，具体为一种塑料滑梯疲劳试验装置。
背景技术
塑料滑梯属于儿童体育活动器械，常见于幼儿园或儿童游乐场中，为了给儿童提供一个安全可靠的游玩环境，需要保障塑料滑梯在材质安全性、安装稳定性、整体牢固度等方面的质量。其中，对于塑料滑梯的牢固度方面的质量，需要在出厂前对塑料滑梯进行疲劳试验、抗拉试验、抗压试验等等力学性能检测。
针对塑料滑梯的疲劳试验，常通过在塑料滑梯下滑区持续施加下压力直至塑料滑梯出现破裂损坏，以此得到疲劳试验结果，但实际情况中，儿童使用塑料滑梯的方式是重复沿塑料滑梯向下滑动，在此过程中，儿童下滑位置、下滑状态是多变的，比如靠塑料滑梯边缘或者中部下滑，呈平躺或坐起姿势向下滑动，这些不同的状态最终在塑料滑梯呈现的结果不是通过一个简单持续施加下压力的试验方式就可以完全代替的，此种试验方式与塑料滑梯实际使用情况偏差较大，覆盖范围小，试验结果的可信度低。
发明内容
本发明提供的塑料滑梯疲劳试验装置，以解决相关技术中塑料滑梯疲劳试验模拟实际情况简易、覆盖范围小致使试验结果可信度低的问题。
本发明提供了一种塑料滑梯疲劳试验装置，包括搭台、固定单元、测试单元和收回单元，待测滑梯首端搭放在搭台上端、末端置于地面上，固定单元用于对待测滑梯两端实施限位固定，收回单元设于搭台上端。
所述测试单元包括测试人偶和加重件，测试人偶由通过连接块转动连接的上测体和下测体组成，下测体上端对称开设有两个矩形槽，矩形槽内转动安装有螺纹伸缩杆，上测体上开设有与螺纹伸缩杆伸缩端螺纹连接的螺纹孔，上测体中部对称开设有两个圆槽，所述加重件包括砝码盘、与圆槽螺纹连接的圆环，圆环内圈周向安装有若干三角块，圆槽底壁周向开设有与三角块一一对应的限位槽，限位槽内滑动安装有带弧面的夹持板，夹持板的弧面与三角块斜面接触，夹持板与限位槽槽壁之间连接有复位弹簧，通过夹持板固定砝码盘，夹持板上端安装有凸块，砝码盘设置有多个，多个砝码盘的重量与直径不等，仅厚度相等，凸块与圆槽底壁之间的距离等于砝码盘的厚度。
在一种可能实施的方式中，所述固定单元包括安装在搭台上端的纵板、设于地面上的弧形板，纵板和弧形板配合对待测滑梯实施横向限位，搭台上端对称安装有两个电动推杆，电动推杆推动端安装有夹固板，夹固板对待测滑梯实施纵向限位。
在一种可能实施的方式中，所述收回单元包括竖直板，竖直板上端转动安装有缠绕有收绳的卷辊，卷辊一端与电机连接，所述上测体侧端螺纹连接有圆柱，圆柱远离上测体侧端的一端与收绳连接，连接块中部开设有内壁带螺纹的贯通槽；测试单元测试人偶沿待测滑梯下滑前，圆柱与卷辊之间的收绳处于完全松弛状态且长度大于测试单元下滑距离。
在一种可能实施的方式中，间距调整单元试验，数量为二，对称搭设在待测滑梯两端，所述间距调整单元包括矩形板，矩形板侧端对称安装有与待测滑梯上端相卡接的两个U形板，矩形板上端滑动安装有T形板，T形板远离矩形板的一端均匀设置有多个竖直杆，多个竖直杆沿测试单元下滑方向并排排布。
在一种可能实施的方式中，所述测试人偶设置有多个，测试人偶中的上测体侧端对称开设有两个对接孔，两两测试人偶之间通过衔接件与对接孔配合实现组装，所述衔接件由两个嵌柱和两个嵌柱之间球铰接的连接端组成，嵌柱与对接孔螺纹连接，连接端为圆杆。
在一种可能实施的方式中，所述连接端为柔性绳。
在一种可能实施的方式中，所述竖直杆与T形板螺纹连接，且同个T形板上的竖直杆的长度不等。
本发明的有益效果：1、根据本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置，所设置的测试单元不仅可模拟不同重量儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，还可模拟平躺和坐起两种常见使用姿势下的儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，模拟情景种类多且符合实际使用情况，增加试验数据，提高试验结果的可信度和准确度。
2、根据本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置，通过收回单元配合完成测试单元的复位，实现试验的连续进行，试验期间无需人工移动测试人偶，提高了试验效率。同时还利用测试单元的复位过程实现一次疲劳试验，进一步提高试验结果的准确性，减少误差。
3、根据本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置，利用间距调整单元改变测试单元沿待测滑梯下滑的滑动区域位置，将待测滑梯分为三个试验滑动区域，间距调整单元与测试单元配合对待测滑梯实施分区域针对性疲劳试验，模拟儿童于滑梯中部、靠近滑梯边缘滑动的使用情景，扩大疲劳试验范围，进一步减小试验结果的误差。
4、根据本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置，利用连接件使两个测试人偶组装为一整体，并在两个测试人偶上添加相同或不同重量的砝码盘，使两个测试人偶重量一致或不一致，以此来模拟重量基本相同或差别小亦或差别较大的两个儿童同时使用滑梯的情景，进一步增多试验装置可模拟的情景种类，扩大试验覆盖范围，更进一步提高试验结果的可信度和准确度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的测试单元、固定单元和收回单元的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的平躺姿势下的测试人偶、固定单元和收回单元的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的间距调整单元和平躺姿势下的测试人偶的结构示意图。
图4是本发明图3的仰视图。
图5是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的间距调整单元和坐起姿势下的测试人偶的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的间距调整单元的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的测试单元的立体结构示意图。
图8是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的平躺姿势下的测试人偶的竖直剖视结构示意图。
图9是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的坐起姿势下的测试人偶的竖直剖视结构示意图。
图10是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的坐起姿势下的测试人偶和对接孔的结构示意图。
图11是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置通过衔接件组装两个坐起姿势下的测试人偶的结构示意图。
图12是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的衔接件的结构示意图。
图13是本发明实施例提供的一种塑料滑梯疲劳试验装置的砝码盘的结构示意图。
图中：1、搭台；2、固定单元；3、测试单元；4、收回单元；5、间距调整单元；21、纵板；22、弧形板；23、电动推杆；24、夹固板；31、测试人偶；32、加重件；33、矩形槽；34、螺纹伸缩杆；35、螺纹孔；311、上测体；312、下测体；313、连接块；314贯通槽；315、对接孔；316、衔接件；317、嵌柱；318、连接端；321、砝码盘；322、圆环；323、三角块；325、限位槽；326、夹持板；327、凸块；41、竖直板；42、收绳；43、圆柱；51、矩形板；52、U形板；53、T形板；54、竖直杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参阅图1和图2，一种塑料滑梯疲劳试验装置，包括搭台1、固定单元2、测试单元3和收回单元4，待测滑梯首端搭放在搭台1上端、末端置于地面上，固定单元2用于对待测滑梯两端实施限位固定，收回单元4设于搭台1上端。
请参阅图2和图4，所述固定单元2包括安装在搭台1上端的纵板21、设于地面上的弧形板22，纵板21和弧形板22配合对待测滑梯实施横向限位，纵板21位于卷辊靠近待测滑梯的一侧，搭台1上端对称安装有两个电动推杆23，电动推杆23位于纵板21和弧形板22之间，电动推杆23推动端安装有夹固板24，夹固板24对待测滑梯实施纵向限位；将待测滑梯首端置于搭台1上端并抵紧纵板21、末端抵紧弧形板22，再通过电动推杆23使夹固板24夹持待测滑梯。
请参阅图7-10和图13，所述测试单元3包括测试人偶31和加重件32，测试人偶31由通过连接块313转动连接的上测体311和下测体312组成，下测体312上端对称开设有两个矩形槽33，矩形槽33内转动安装有螺纹伸缩杆34，上测体311上开设有与螺纹伸缩杆34伸缩端螺纹连接的螺纹孔35，上测体311中部对称开设有两个圆槽，所述加重件32包括砝码盘321、与圆槽螺纹连接的圆环322，圆环322内圈周向安装有若干三角块323，圆槽底壁周向开设有与三角块323一一对应的限位槽325，限位槽325内滑动安装有带弧面的夹持板326，夹持板326的弧面与三角块323斜面接触，夹持板326与限位槽325槽壁之间连接有复位弹簧，复位弹簧与弧面正相对，通过夹持板326固定砝码盘321，夹持板326上端安装有凸块327，砝码盘321设置有多个，多个砝码盘321的重量与直径不等，仅厚度相等，凸块327与圆槽底壁之间的距离等于砝码盘321的厚度。
请参阅图2、图8和图9，所述收回单元4包括竖直板41，竖直板41上端转动安装有缠绕有收绳42的卷辊，卷辊一端与电机连接，所述上测体311侧端螺纹连接有圆柱43，圆柱43远离上测体311侧端的一端与收绳42连接，连接块313中部开设有内壁带螺纹的贯通槽314；测试单元3测试人偶31沿待测滑梯下滑前，圆柱43与卷辊之间的收绳42处于完全松弛状态且长度大于测试单元3下滑距离。
待测滑梯得到固定后，将平躺姿势的测试人偶31放在待测滑梯上，如图2所示。此时上测体311已通过圆柱43与收绳42连接，圆柱43与卷辊之间的收绳42处于完全松弛状态且长度大于测试单元3下滑距离，也就是说测试人偶31沿待测滑梯自由下滑期间，收绳42虽被拉动但始终处于松弛状态，测试人偶31沿待测滑梯下滑一次为一次疲劳性试验，测试人偶31下滑至待测滑梯末端并停止后，通过电机带动卷辊转动来收卷收绳42，收绳42绷紧后，测试人偶31在收绳42的拉动下沿待测滑梯上滑复位，此过程也作为一次疲劳性试验，上下两次疲劳性试验为一个试验周期，一个试验周期内完成两次疲劳试验及测试人偶31的同步复位，以便连续重复完成多个试验周期，期间无需人工移动测试人偶31，提高试验效率，平躺姿势下的测试人偶31沿待测滑梯下滑是模拟儿童平躺于滑梯上向下滑动，第一个试验周期结束后，利用砝码盘321增加测试人偶31重量来模拟不同重量儿童，平躺姿势下的测试人偶31上仅有一个圆环322，该圆环322安装在上测体311上端，将相应重量的砝码盘321置于圆槽中，凸块327与圆槽底壁之间的距离等于砝码盘321的厚度，此时凸块327和圆槽底壁配合对砝码盘321实施上下限位，通过转动圆环322使其带动三角块323转动，利用三角块323斜面使夹持板326沿限位槽325朝砝码盘321移动，至夹持板326夹紧砝码盘321，重复上述试验操作，使加上砝码盘321的平躺姿势的测试人偶31沿待测滑梯滑动完成一个试验周期，一个试验周期整体可重复多次，疲劳试验至待测滑梯出现破裂损坏时结束。模拟不同重量的儿童采取平躺姿势使用滑梯的试验结束后，向上转动上测体311使测试人偶31呈坐起姿势，同时向上转动螺纹伸缩杆34，然后伸长螺纹伸缩杆34并同步校准螺纹伸缩杆34与螺纹孔35之间的相对位置，最终螺纹伸缩杆34与螺纹孔35完成连接，如图1和图9所示，测试人偶31保持坐起姿势，此姿势下的上测体311通过连接块313上开设的贯通槽314与圆柱43连接，圆柱43与收绳42连接。参照上述平躺姿势下的测试人偶31的试验过程，使坐起姿势下的测试人偶31完成待测滑梯的疲劳试验，从第二个试验周期开始加砝码盘321，模拟不同重量儿童使用滑梯。
本发明通过设置的测试单元3，不仅可模拟不同重量儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，还可模拟平躺和坐起两种常见使用姿势下的儿童在使用滑梯时，滑梯多久会出现破裂损坏的情景，模拟情景种类多且符合实际使用情况，增加试验数据，提高试验结果的可信度和准确度，同时通过收回单元4配合可完成测试单元3的复位，实现试验的连续进行，且测试单元3的复位过程也是在进行疲劳试验，进一步提高试验结果的准确性，减少误差。
需要说明的是也可弧型板通过外部驱动源调整弧形板22与纵板21之间的距离来适应不同长度的待测滑梯。
请参阅图3、图5和图6，为进一步提高试验结果的可信度，在待测滑梯对称设置有两个间距调整单元5，所述间距调整单元5包括矩形板51，矩形板51侧端对称安装有与待测滑梯上端相卡接的两个U形板52，矩形板51上端滑动安装有T形板53，T形板53远离矩形板51的一端均匀螺纹连接有有多个竖直杆54，多个竖直杆54沿测试单元3下滑方向并排排布，且同个T形板53上的竖直杆54的长度不等；事先根据待测滑梯的弯曲度，通过转动竖直杆54来调整竖直杆54于待测滑梯的下滑区内的长度。利用间距调整单元5开展不同位置路线的疲劳试验，分为三组，具体为：第一组试验和第二组试验均仅使用单个T形板53，除T形板53的位置不同之外其他操作相同，第一组试验中的T形板53位于待测滑梯的后侧，第二组试验中的T形板53位于待测滑梯的前侧，以第一组试验为例：通过U形板52将矩形板51吊挂在待测滑梯上端，使得T形板53位于待测滑梯的上方，竖直杆54位于待测滑梯的下滑区内，如图3和图5所示，然后通过外部驱动源如电控伸缩杆使T形板53移动，T形板53带动竖直杆54同步移动至相应位置，此时一排竖直杆54与待测滑梯前端之间构成一条供测试人偶31下滑的滑动通道，然后参照上述利用测试人偶31对待测滑梯所进行疲劳试验操作，完成在此滑动通道下的待测滑梯疲劳试验，第三组试验通过两个T形板53配合，两排竖直杆54构成的滑动通道位于待测滑梯中部，通过三组试验对待测滑梯实施分区域针对性疲劳试验，模拟儿童于滑梯中部、靠近滑梯边缘滑动的使用情景，扩大疲劳试验范围，进一步减小试验结果的误差。
请参阅图10-12，所述测试人偶31设置有多个，测试人偶31中的上测体311侧端对称开设有两个对接孔315，对接孔315与螺纹孔35不在一个端面上，两两测试人偶31之间通过衔接件316与对接孔315配合实现组装，所述衔接件316由两个嵌柱317和两个嵌柱317之间球铰接的连接端318组成，嵌柱317与对接孔315螺纹连接，连接端318为圆杆。利用连接件使两个测试人偶31组装为一整体，如图11所示，并在两个测试人偶31上添加相同或不同重量的砝码盘321，使两个测试人偶31重量一致或不一致，以此来模拟重量基本相同或差别小亦或差别较大的两个儿童同时使用滑梯的情景，进一步增多试验装置可模拟的情景种类，扩大试验覆盖范围，更进一步提高试验结果的可信度和准确度，在连接端318为刚性的圆杆的情况下，两个测试人偶31之间的距离会控制在一定范围内。所述连接端318也可为柔性绳，在连接端318为柔性绳的情况下，两个测试人偶31之间的相对位置自由改变，模拟实际中，两个儿童同时使用滑梯时相对位置的多变性。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：包括搭台(1)和固定单元(2)，待测滑梯首端搭放在搭台(1)上端、末端置于地面上，固定单元(2)用于对待测滑梯两端实施限位固定；
测试单元(3)，沿待测滑梯下滑并进行待测滑梯疲劳试验，所述测试单元(3)包括测试人偶(31)和加重件(32)，测试人偶(31)由通过连接块(313)转动连接的上测体(311)和下测体(312)组成，下测体(312)上端对称开设有两个矩形槽(33)，矩形槽(33)内转动安装有螺纹伸缩杆(34)，上测体(311)上开设有与螺纹伸缩杆(34)伸缩端螺纹连接的螺纹孔(35)；通过螺纹伸缩杆(34)和螺纹孔(35)配合使测试人偶(31)从平躺姿势转为坐起姿势；
所述上测体(311)中部对称开设有两个圆槽，所述加重件(32)包括多个砝码盘(321)、与圆槽螺纹连接的圆环(322)，圆环(322)内圈周向安装有若干三角块(323)，圆槽底壁周向开设有与三角块(323)一一对应的限位槽(325)，限位槽(325)内滑动安装有带弧面的夹持板(326)，夹持板(326)的弧面与三角块(323)斜面接触，夹持板(326)与限位槽(325)槽壁之间连接有复位弹簧，复位弹簧与弧面正相对，通过夹持板(326)固定砝码盘(321)，夹持板(326)上端安装有凸块(327)，多个砝码盘(321)的重量与直径不等，仅厚度相等，凸块(327)与圆槽底壁之间的距离等于砝码盘(321)的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：收回单元(4)，设于搭台(1)上端，用于将下滑至待测滑梯末端的测试单元(3)上拉至待测滑梯首端，所述收回单元(4)包括竖直板(41)，竖直板(41)上端转动安装有缠绕有收绳(42)的卷辊，卷辊一端与电机连接，所述上测体(311)侧端螺纹连接有圆柱(43)，圆柱(43)远离上测体(311)侧端的一端与收绳(42)连接，连接块(313)中部开设有内壁带螺纹的贯通槽(314)；测试单元(3)测试人偶(31)沿待测滑梯下滑前，圆柱(43)与卷辊之间的收绳(42)处于完全松弛状态且长度大于测试单元(3)下滑距离。
3.根据权利要求1所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：间距调整单元(5)，数量为二，对称搭设在待测滑梯两端，所述间距调整单元(5)包括矩形板(51)，矩形板(51)侧端对称安装有与待测滑梯上端相卡接的两个U形板(52)，矩形板(51)上端滑动安装有T形板(53)，T形板(53)远离矩形板(51)的一端均匀设置有多个竖直杆(54)，多个竖直杆(54)沿测试单元(3)下滑方向并排排布。
4.根据权利要求1所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：所述测试人偶(31)设置有多个，测试人偶(31)中的上测体(311)侧端对称开设有两个对接孔(315)，两两测试人偶(31)之间通过衔接件(316)与对接孔(315)配合实现组装，所述衔接件(316)由两个嵌柱(317)和两个嵌柱(317)之间球铰接的连接端(318)组成，嵌柱(317)与对接孔(315)螺纹连接，连接端(318)为圆杆。
5.根据权利要求1所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：所述固定单元(2)包括安装在搭台(1)上端的纵板(21)、设于地面上的弧形板(22)，纵板(21)和弧形板(22)配合对待测滑梯实施横向限位，搭台(1)上端对称安装有两个电动推杆(23)，电动推杆(23)推动端安装有夹固板(24)，夹固板(24)对待测滑梯实施纵向限位。
6.根据权利要求4所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：所述连接端(318)为柔性绳。
7.根据权利要求3所述的一种塑料滑梯疲劳试验装置，其特征在于：所述竖直杆(54)与T形板(53)螺纹连接，且同个T形板(53)上的竖直杆(54)的长度不等。
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- 2023-05-22 CN CN202310573130.3A patent/CN116296348B/zh active Active
Patent Citations (7)
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