CN203275212U - 检测电表箱抗冲击性能的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种检测电表箱抗冲击性能的试验装置，该试验装置的机械钢架通过两侧的钢柱固定在地基底板上,在机械钢架的上部板面中心部位设有与所述控制装置相连的提升与释放机构，提升与释放机构内设有能够提升和下落的牵引电磁铁，在机械钢架的上部板面中心设有与牵引电磁铁对中的中心孔，与中心孔对应的地基底板上设有卡槽。本实用新型的效果是建立了对现有表箱抗冲击性能的定量化评价装置，可方便测量不同规格的表箱外壳。利用机械结构系统与控制与传感系统联动进行数据采集，通过有限元分分析方法，对表箱进行了落锤破坏并分析结果，得到了表箱主要应力分布，为快速评价表箱抗冲击性能提供了保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能计量仪器领域，特别是一种检测电表箱抗冲击性能的试验装置。
背景技术
目前，低压用电信息采集系统建设工作，特别是低压用户的智能电能表换装工作正在进行。
在智能电能表换装的同时，完成对原电能计量箱的更换，统一更换为非金属材质的电能计量箱，其中该非金属材质的电能计量箱主要为SMC材质电能计量箱。此种材质的主要弱点是对冲击损伤非常敏感，在遇到冲击损伤时，电表箱结构压缩承载能力急剧下降。研究表明，随冲击能量的增加，其压缩承载能力的变冲击能量化包括两个阶段，即在低冲击能量阶段，随冲击能量的增加，其压缩承载能力不断下降；当冲击能量超过某一数值后，其压缩承载能力基本上不再下降而保持不变。由于结构可能遭受的外来物冲击能量是随机变量，无法确定，因此对复合材料体系抗冲击损伤能力的评定应该包括所有这两个阶段。
由于计量箱结构相对简单，技术含量相对较低，因此大量生产厂家参与投标。但是，同一产品的质量并不一样，而且，就目前来看，没有一种能够对不同厂商、不同材质的表箱进行有效检测表箱质量的检测设备。对于在运输、安装和使用过程中，电能计量表箱对外力的抗冲击性一直没有一种快速、定量的装置进行测试，造成因受到外力冲击发生破坏，废品率、次品率增加，耽误施工进度的事故发生。
发明内容
为解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种检测电表箱抗冲击性能的试验装置，以利于准确快速评价表箱抗冲击性能，规范了电能计量表箱检测的标准。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种检测电表箱抗冲击性能的试验装置，其中：该试验装置包括机械钢架、地基底板、落锤、提升与释放机构、控制装置、保护套管；
所述机械钢架通过两侧的钢柱固定在地基底板上,在机械钢架的上部板面中心部位设有与所述控制装置相连的提升与释放机构，所述地基底板、提升与释放机构是通过机械钢架固定为一个整体,提升与释放机构内设有能够提升和下落的牵引电磁铁，在机械钢架的上部板面中心设有与牵引电磁铁对中的中心孔，与中心孔对应的地基底板上设有卡槽。
本实用新型的有益效果填补了电能计量表箱检测领域的空白，建立了对现有表箱抗冲击性能的定量化评价装置与方法。本装置通过落锤试验，利用电磁铁将不同重量的金属块提升到不同的高度后，对电能计量表箱进行落锤试验。采用专用夹具将表箱夹持在落锤冲击试验机的底板上，在底板上开槽，方头螺栓穿进夹块和槽并可在槽内移动，可方便测量不同规格的表箱外壳。利用机械结构系统与控制与传感系统联动进行数据采集，通过有限元分分析方法，对表箱进行了落锤破坏并分析结果，得到了表箱主要应力分布，为快速评价表箱抗冲击性能提供了保障。
附图说明
图1为本实用新型的电表箱质量检测试验装置的结构示意图；
图2为本实用新型的电表箱质量检测试验装置的实验状态示意图。
图中：
1、地基底板2、机械钢架3、保护套管4、落锤5、提升与释放机构
具体实施方式
结合附图对本实用新型的检测电表箱抗冲击性能的试验装置加以说明。
本实用新型的检测电表箱抗冲击性能的试验装置的设计思想是基于利用落锤试验，对测试对象表箱进行试验的装置。通过落锤试验产生裂纹破坏,对裂纹扩展进行有限元计算,从而对表箱应力分布进行分析，通过对不同厂商和不同批次的样品进行裂纹分析，可以用作评价表箱质量的一种手段。利用落锤试验结合有限元模拟分析方法对表箱的应力分布进行定量化测试,是首次将裂纹扩展有限元分析方法从理论上落实到实践上的一种新的装置，也建立了独立评价表箱质量的一种手段。将复杂的数学公式进行了简化，实现了输入即输出的简易化的操作，提供了对话性强，上手简单的实际操作体验，大大提高了对表箱的筛选和评价效率。
如图1、2所示，本实用新型的检测电表箱抗冲击性能的试验装置结构是，该试验装置包括机械钢架2、地基底板1、落锤4、提升与释放机构5、保护套管3、控制装置（图未示）；
所述机械钢架2通过两侧的钢柱固定在地基底板1上,在机械钢架2的上部板面中心部位设有与所述控制装置相连的提升与释放机构5，所述地基底板1、提升与释放机构5是通过机械钢架2固定为一个整体,提升与释放机构5内设有能够提升和下落的牵引电磁铁，在机械钢架2的上部板面中心设有与牵引电磁铁对中的中心孔，与中心孔对应的地基底板1上设有卡槽。
在实验时，所述释放机构5内的牵引电磁铁吸合落锤4，在所述卡槽上设有保护套管3，落锤4、保护套管3在一条中心线上，可以提升到不同的高度进行落锤试验。
所述卡槽通过两侧的限位块限位，所述落锤4为重量为5kg、10kg重的金属块。
本装置通过落锤试验，利用牵引电磁铁将不同重量的金属块提升到不同的高度后，对电能计量表箱进行落锤试验。采用专用夹具将电能计量表箱夹持在落锤冲击试验装置的地基底板1卡槽上，在地基底板1上卡槽两侧，方头螺栓穿进限位块，使卡槽能够在一定范围内移动利于定位，可方便测量不同规格的电能计量表箱外壳。利用机械结构系统与控制装置中的控制与传感系统联动进行数据采集，通过有限元分分析方法，对电能计量表箱进行了落锤破坏并分析结果，得到了表箱主要应力分布，为快速评价表箱抗冲击性能提供了保障。落锤试验时，需要安装保护套管3，将落锤的下落路径固定在垂直下落的路线上，保证落锤试验的准确性。
本实用新型的检测电表箱抗冲击性能的试验装置功能过程是这样实现的：
1、用控制装置调整落锤式冲击试验机的牵引电磁铁到最低位置。
2、将3kg的落锤4放在牵引电磁铁上，进行吸合。
3、控制落锤4上升到一定高度，然后安装上保护套管3，保证落锤4可以在保护套管3内垂直落下。
4、将电能计量表箱上盖放在地基底板1的底台上，将电能计量表箱盖上预冲击的位置对准落锤4锤头的中心位置，用专用夹具将电能计量表盖固定在地基底板1的底台卡槽上，即保护套管3垂直向下投射在电能计量表箱壳上的点位与试验点位重合。
5、用控制装置将落锤4调整到准备进行试验的高度。
6、启动控制装置开始试验，落锤4下落，冲击到电能计量表箱盖的表面，试验结束。
7、将落锤4移开，松开专用夹具，取走电能计量表箱盖，再卸下试验机的保护套管3。对能计量表箱的裂纹进行测量，记录。
该检测电表箱抗冲击性能的试验装置通过冲击试验，能够有效地检测出SMC表箱的抗冲击性能。填补了电能计量表箱质量检测领域的技术空白，在大量试验与验证的基础上，初步制定出一套电能计量表箱检测的规程和标准，为日后的电能计量表箱检测工作常态化开展奠定了良好基础。本实用新型提供的检测电表箱抗冲击性能的试验装置，SMC表箱检测技术研究项目中研制出的SMC表箱试验装置在电能计量中心已经试运行半年以上。通过在本项目研究基础上进行的表箱检测试验，完成了对不同厂家表箱缺陷的分析报告，并制定了试验装置的试验方法与表箱检测的试验标准。通过本项目，使得电能计量中心在表箱质量管理方面的理论水平与实际检测能力均大幅提高，有效加强了对计量表箱的质量管控，避免了由于计量表箱质量问题引起的重要生产企业及重要用户的经济损失。
Claims (4)
1.一种检测电表箱抗冲击性能的试验装置，其特征是：该试验装置包括机械钢架、地基底板、落锤、提升与释放机构、控制装置、保护套管；
所述机械钢架（2）通过两侧的钢柱固定在地基底板（1）上,在机械钢架（2）的上部板面中心部位设有与所述控制装置相连的提升与释放机构（5），所述地基底板（1）、提升与释放机构（5）是通过机械钢架（2）固定为一个整体,提升与释放机构（5）内设有能够提升和下落的牵引电磁铁，在机械钢架（2）的上部板面中心设有与牵引电磁铁对中的中心孔，与中心孔对应的地基底板（1）上设有卡槽。
2.根据权利要求1所述的检测电表箱抗冲击性能的试验装置，其特征是：在实验时，所述释放机构（5）内的牵引电磁铁吸合落锤（4），在所述卡槽上设有保护套管（3），落锤（4）、保护套管（3）在一条中心线上。
3.根据权利要求1所述的检测电表箱抗冲击性能的试验装置，其特征是：所述卡槽通过两侧的限位块限位。
4.根据权利要求1所述的检测电表箱抗冲击性能的试验装置，其特征是：所述落锤（4）为重量为5kg或10kg重的金属块。
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