CN202956316U - 不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机，包括机身、主轴、摆锤及具有伸缩功能的摆锤释放装置，主轴可转动地安装于机身上，摆锤的一端连接于主轴，另一端由摆锤释放装置支撑，机身于摆锤360度转动的范围内开设有若干个供摆锤释放装置设置的安装位置，并且摆锤释放装置可移动地设于安装位置上，以使摆锤可360度地设置不同的预扬角，从而使摆锤在冲击试样时且不改变摆锤长度及冲击点位置的情况下获得不同的冲击速度。其中，在摆锤转动的圆周范围内灵活设置不同的预扬角并确保预扬角的精度，可较好地降低设置中产生的误差，同时保证获取冲击速度的精确度，这样，可简单有效地达到测试效果并保证测试质量。

Description

不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机

技术领域

本实用新型涉及材料抗冲击力的测试设备，尤其涉及一种不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机。

背景技术

摆锤式冲击试验机的预扬角位置是决定摆锤冲击速度的重要指标，国际标准ISO179-2000《塑料摆锤式冲击性能的测定》及ISO180-2000《塑料艾氏冲击强度的测定》两项标准规定了摆锤冲击试验机应具有2.9m/s、3.5m/s、3.8m/s的冲击速度，这些速度的获得取决于摆锤的长度及安放摆锤预扬角的位置。目前市面上的摆锤式冲击试验机，其冲击速度的改变是通过加长或缩短摆锤长度（摆锤预扬角的位置固定）的方法来实现（摆锤预扬角一般是150°或160°），其目的是通过改变摆锤的初始位能从而获得冲击时的动能，最终达到所需的冲击速度。可是，这种摆锤式冲击试验机于试验时不但要更换摆锤，同时还要更换试样夹具以使试样的高度适应摆锤打击中心的位置，致使用户操作不方便。另外，部分摆锤式冲击试验机，通过对其配置的摆锤释放装置进行调整而获取不同的预扬角，从而获取不同的冲击速度。如中国专利ZL200820092480.9，在2008年3月4日申请公开一种可变能量的摆锤式冲击试验机，包括主机架、设于主机架上部的摆轴箱和摆轴、通过摆杆悬挂于摆轴上的摆锤、驱动摆轴转动的驱动装置、设于主机架上部的挂摆装置，所述的挂摆装置包括与摆轴箱连接的支板、在支板上沿所述摆杆上挂摆轴摆动的轨迹间隔设置的多套挂摆机构，该挂摆机构与所述摆杆上的挂摆轴形成挂摆或脱摆配合。即根据需要通过驱动装置驱动摆杆转动，将摆锤举到一定高度，使其挂摆轴与某一挂钩配合挂摆；需要试验时，通过气缸的活塞杆推动挂钩绕其铰接轴转动，从而脱摆，摆锤向下运动工作。该挂摆机构包括挂钩及气缸，气缸的活塞杆一端与挂钩体铰接，另一端铰接于支板上，挂钩与摆杆上的挂摆形成挂摆及脱摆配合，可是该结构过于复杂，不利于企业成本预算及加工生产，而且其预扬角的设置精度不高，致形成的冲击速度存在较大偏差，大大影响测试质量。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机，通过设置有若干个安装位置，除了便于摆锤释放装置的安装，还可以灵活地设置不同的预扬角并保证预扬角的精度，另外，借由摆锤释放装置的伸缩性，方便快捷地放置摆锤及释放摆锤，大大增加用户操作的便利性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机，包括机身、主轴、摆锤及具有伸缩功能的摆锤释放装置，所述主轴可转动地安装于所述机身上，所述摆锤的一端连接于所述主轴，所述摆锤的另一端由所述摆锤释放装置支撑，所述机身于所述摆锤360度转动的范围内开设有若干个供所述摆锤释放装置设置的安装位置，并且所述摆锤释放装置可移动地设于所述安装位置上，以使所述摆锤可360度地设置不同的预扬角，从而使所述摆锤在冲击试样时且不改变所述摆锤长度及冲击点位置的情况下获得不同的冲击速度。

作为进一步的优选方案，所述安装位置设置有两个，其中一个所述安装位置设于所述摆锤释放装置固接的所述摆锤与所述主轴的轴向线形成160°的位置处，另一个所述安装位置设于所述摆锤释放装置固接的所述摆锤与所述主轴的轴向线形成97.5°的位置处。

作为进一步的优选方案，所述摆锤释放装置包括电磁铁、固定座及伸缩杆，所述电磁铁通过设有一电磁铁座与所述固定座固接于机身上，所述伸缩杆设置于所述固定座上并且所述伸缩杆的一端与所述电磁铁连接，所述伸缩杆的另一端通过所述固定座而与所述摆锤呈伸缩地接触；

优选地，所述伸缩杆包括穿设于所述电磁铁座、所述固定座的拉杆及套设于所述拉杆的弹性件，所述固定座开设有一供所述弹性件容纳的容纳孔；

优选地，所述拉杆上延伸有凸部，所述弹性件抵顶于所述凸部与所述电磁铁座之间。

作为进一步的优选方案，所述拉杆上插接有一定位销，并且所述定位销呈滑动地设于所述固定座上；

优选地，所述固定座于所述定位销的设置位置处开设有一定位孔，所述定位销穿过所述定位孔而插接于所述拉杆，并且所述定位销与所述定位孔呈相对滑动地配置。

作为进一步的优选方案，所述拉杆于穿过所述固定座的一端设有挡块，所述摆锤配置有与所述挡块接触的锤体定位套；

优选地，所述挡块的一端形成有第一斜面，所述锤体定位套形成有与所述第一斜面匹配的第二斜面。

作为进一步的优选方案，所述弹性件为压缩弹簧。

本实用新型的有益效果为：其中，在摆锤转动的圆周范围内灵活设置不同的预扬角并确保预扬角的精度，可较好地降低设置中产生的误差，同时保证获取冲击速度的精确度，这样，可简单有效地达到测试效果并保证测试质量。

附图说明

图1为本实用新型的摆锤式冲击试验机的摆锤摆动时的状态图；

图2为本实用新型的摆锤式冲击试验机的摆锤释放装置的结构示意图。

图中：

10、摆锤式冲击试验机；20、机身；30、主轴；40、摆锤；41、连接臂；50、摆锤释放装置；51、电磁铁；511、电磁铁座；52、伸缩杆；521、拉杆；5211、凸部；522、弹性件；523、定位销；524、挡块；5241、第一斜面；53、固定座；531、容纳孔；532、定位孔；54、锤体定位套；541、第二斜面。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参照图1所示，本实用新型提供一种不改变摆锤40长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机10，包括机身20、主轴30、摆锤40及具有伸缩功能的摆锤释放装置50，主轴30可转动地安装于机身20上，摆锤40的一端连接于主轴30，摆锤40的另一端由摆锤释放装置50支撑，机身20于摆锤360度转动的范围内开设有若干个供摆锤释放装置50设置的安装位置，并且摆锤释放装置50可移动地设于安装位置上，以使摆锤40可360度地设置不同的预扬角，从而使摆锤40在冲击试样时且不改变摆锤40长度及冲击点位置的情况下获得不同的冲击速度，可理解地，本案可设置足够多的安装位置，然后通过设于不同安装位置的摆锤释放装置50连接摆锤40，以使摆锤40可360°地形成不同的预扬角，由此获取不同的冲击速度。摆锤式冲击试验机10的冲击速度是其仪器本身的一项重要指标，一般地，摆锤40的重量为固定的，而冲击速度的大小是由连接臂41的长度及摆锤40的预扬角决定的，理论上摆锤40的冲击速度V由下式求出：

$V=\sqrt{\mathrm{mgh}(1-\cos \mathrm{\θ})}$

式中V为摆锤的冲击速度，单位为m/s；

θ为摆锤的预扬角；

h为摆杆长度，单位为mm；

g为重力加速度，单位为ms²；

由此可见，在这种仪器的设计中，普遍从连接臂41的长度及摆锤40的预扬角出发，可是仪器的高度限制着连接臂41的长度设计，因为仪器的高度是一个定值，一般其不会发生改变，因此，要想较好地获得不同的冲击速度，最好通过改变摆锤40的预扬角。据此理念，本案的出发点就是摆锤的重量为固定值，而连接臂41的长度也为固定值，则只要改变摆锤40的预扬角即可获取不同的冲击速度，而不同预扬角的获取只要通过设于不同安装位置的摆锤释放装置50与摆锤40之间的安装而得到。作为本案的优选实施例，安装位置设置有两个，其中一个安装位置设于摆锤释放装置50固接的摆锤40与主轴30的轴向线形成160°的位置处，另一个安装位置设于摆锤释放装置50固接的摆锤40与主轴30的轴向线形成97.5°的位置处。由于根据实际测试需要，一般的冲击测试所需的冲击速度为2.9m/s及3.8m/s，而摆锤40所对应设置的角度为97.5°及160°，那么，安装位置的预先设置，便于获取较精确的预扬角，继而获取较精确的冲击速度。当然，用户可根据所需冲击速度，通过计算出摆锤40所处的对应角度，继而设置相应的安装位置。

其中，在摆锤40转动的圆周范围内灵活设置不同的预扬角并确保预扬角的精度，可较好地降低设置中产生的误差，同时保证获取冲击速度的精确度，这样，可简单有效地达到测试效果并保证测试质量。另外，摆锤释放装置50可伸缩地与摆锤40接触，借由摆锤释放装置50的伸缩性，方便快捷地固定固定摆锤40及释放摆锤40，大大增加用户操作的便利性。

请参照图2所示，摆锤释放装置50包括电磁铁51、固定座53及伸缩杆52，电磁铁51通过设有一电磁铁座511与固定座53固接，伸缩杆52设置于固定座53上并且伸缩杆52的一端与电磁铁51电连接，伸缩杆52的另一端通过固定座53而与摆锤40呈伸缩地接触；其中，大体上由电磁铁51、固定座53及伸缩杆52所组成的摆锤释放装置50，则当任一摆锤释放装置50固定摆锤40时，可以凭借电磁铁51，电动地吸附伸缩杆52的一端，致使伸缩杆52与摆锤40接触的另一端因受吸附力作用而脱离于摆锤40，从而电动地控制摆锤40的释放，便于用户的测试操作。具体地，伸缩杆52包括穿设于电磁铁座511、固定座53的拉杆521及套设于拉杆521的弹性件522，固定座53开设有一供弹性件522容纳的容纳孔531，其中，通过拉杆521及弹性件522所组成的伸缩杆52，简单有效地满足伸缩杆52的伸缩性，而借由容纳孔531，可方便拉杆521及弹性件522之间的安装及设置。较具体地，拉杆521上延伸有凸部5211，弹性件522抵顶于凸部5211与电磁铁座511之间，由于凸部5211的设置，再加上弹性件522抵顶于凸部5211与电磁铁座511之间，使到电磁铁51通电吸附拉杆521后，致弹性件522因凸部5211的移动而受压缩，而弹性件522本身也因此产生弹性回复力并作用于凸部5211与电磁铁座511之间，那么，当摆锤释放装置50需要固定摆锤40时，只要停止电磁铁51通电，则电磁铁51因电磁吸附力的消失而释放拉杆521，弹性件522因其弹性回复力的作用而顶推凸部5211，继而快速地推动拉杆521固定摆锤40。另外，弹性件522为压缩弹簧522，其中，压缩弹簧522取材方便，便于组装。还有，摆锤释放装置50还包括有控制其伸缩操作的按键。

具体地，拉杆521上插接有一定位销523，并且定位销523呈滑动地设于固定座53上，较佳地，定位销523插接于凸部5211上，另外，借由定位销523的设置，可指定拉杆521的移动位置。较具体地，固定座53于定位销523的设置位置处开设有一定位孔532，定位销523穿过定位孔532而插接于拉杆521并且定位销523与定位孔532呈相对滑动地配置；通过定位销523与定位孔532呈相对滑动地配置，简单有效地保证拉杆521的移动位置。

具体地，拉杆521于穿过固定座53的一端设有挡块524，摆锤40配置有与挡块524接触的锤体定位套54，其中，挡块524及锤体定位套54的设置，除了较好地实现拉杆521与摆锤40之间的接触，还可避免拉杆521与摆锤40接触时出现的碰撞磨损，假使一旦出现挡块524及锤体定位套54之间的磨损，只要更换挡块524及锤体定位套54即可，不但可减少更换成本，而且即坏即换，较好地保证测试质量。较具体地，挡块524的一端形成有第一斜面5241，锤体定位套54形成有与第一斜面5241匹配的第二斜面541，通过挡块524的第一斜面5241与锤体定位套54的第二斜面541匹配，简单有效地保证摆锤40的设置角度。

下面结合图示，对本实用新型的摆锤式冲击试验机10的工作原理作进一步述说。

首先，根据所需的冲击速度2.9m/s或3.8m/s，将摆锤释放装置50安装于对应的安装位置。而操作摆锤释放装置50固定摆锤40时，只要把摆锤40转到对应的位置，并且保证摆锤释放装置50上的挡块524对准摆锤40上的锤体定位套54，然后按动摆锤释放装置50的控制按键，此时，弹性件522顶推着凸部5211与电磁铁座511之间，致凸部5211受力向右移动并带动拉杆521向右移动，同时地，插于凸部5211上的定位销523移向定位孔532的右端，而设于拉杆521一端的挡块524也靠向锤体定位套54并通过其第一斜面5241与锤体定位套54的第二斜面541匹配连接，从而使摆锤40固定于所设角度。当需要进行测试时，只要按动摆锤释放装置50的控制按键，而电磁铁51通电后，其产生的吸附力会吸附拉杆521，使到拉杆521向左移动并带动凸部5211移动，致使弹性件522因凸部5211的移动而受压缩，而弹性件522本身也因此产生弹性回复力并作用于凸部5211与电磁铁座511之间，同时地，插于凸部5211上的定位销523移向定位孔532的左端，而设于拉杆521一端的挡块524也向左移动，从而使到摆锤释放装置50释放摆锤40，使其可以绕着主轴30转动而进行冲击测试。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不改变摆锤长度而获得多种冲击速度的摆锤式冲击试验机，包括机身、主轴、摆锤及具有伸缩功能的摆锤释放装置，所述主轴可转动地安装于所述机身上，所述摆锤的一端连接于所述主轴，所述摆锤的另一端由所述摆锤释放装置支撑，其特征在于，所述机身于所述摆锤360度转动的范围内开设有若干个供所述摆锤释放装置设置的安装位置，并且所述摆锤释放装置可移动地设于所述安装位置上，以使所述摆锤可360度地设置不同的预扬角，从而使所述摆锤在冲击试样时且不改变所述摆锤长度及冲击点位置的情况下获得不同的冲击速度。

2.根据权利要求1所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述安装位置设置有两个，其中一个所述安装位置设于所述摆锤释放装置安放的所述摆锤与所述主轴的轴向线形成160°的位置处，另一个所述安装位置设于所述摆锤释放装置安放的所述摆锤与所述主轴的轴向线形成97.5°的位置处。

3.根据权利要求1所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述摆锤释放装置包括电磁铁、固定座及伸缩杆，所述电磁铁通过设有一电磁铁座与所述固定座固接，所述伸缩杆设置于所述固定座上并且所述伸缩杆的一端与所述电磁铁固接，所述伸缩杆的另一端通过所述固定座而与所述摆锤呈伸缩地安放。

4.根据权利要求3所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述伸缩杆包括穿设于所述电磁铁座、所述固定座的拉杆及套设于所述拉杆的弹性件，所述固定座开设有一供所述弹性件容纳的容纳孔。

5.根据权利要求4所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述拉杆上延伸有凸部，所述弹性件抵顶于所述凸部与所述电磁铁座之间。

6.根据权利要求4或5所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述拉杆上插接有一定位销，并且所述定位销呈滑动地设于所述固定座上。

7.根据权利要求6所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述固定座于所述定位销的设置位置处开设有一定位孔，所述定位销穿过所述定位孔而插接于所述拉杆，并且所述定位销与所述定位孔呈相对滑动地配置。

8.根据权利要求4或5所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述拉杆于穿过所述固定座的一端设有挡块，所述摆锤配置有与所述挡块接触的锤体定位套。

9.根据权利要求8所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述挡块的一端形成有第一斜面，所述锤体定位套形成有与所述第一斜面匹配的第二斜面。

10.根据权利要求4或5所述的摆锤式冲击试验机，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧。

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