CN203929299U - 用于测量碰撞冲击力的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通过测量量规的弹性变形对力或应力实施一般计量的设备领域，具体为一种用于测量碰撞冲击力的测量装置。一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端(1)和施力端(2)，施力端(2)和受力端(1)之间可分离地连接，其特征是：还包括压力传感器(3)，压力传感器(3)固定在受力端(1)上。本实用新型结构简单，使用方便，测量准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及通过测量量规的弹性变形对力或应力实施一般计量的设备领域，具体为一种用于测量碰撞冲击力的测量装置。
背景技术
在新设备研发过程中，有时一些重要技术参数无法由理论计算得出。例如，在研究开发钢包自动加盖设备时，加脱盖时特别是脱盖开始瞬间，包盖在钢包车运载下与导轨接触瞬间的冲击力，没有成熟的理论计算公式，各种类似的经验公式计算结果差距很大，设计时无所适从。在旧设备改造时，需要正确估算由于增加钢包加脱盖设备后碰撞时冲击力对钢包车运行的影响。目前，对于这类由于碰撞而产生的冲击力还缺乏准备、快捷的测量手段。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、测量准确的冲击力测量设备，本实用新型公开了一种用于测量碰撞冲击力的测量装置。
本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：
一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端和施力端，施力端和受力端之间可分离地连接，其特征是：还包括压力传感器，压力传感器固定在受力端上。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：压力传感器选用销轴式传感器。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：压力传感器选用压电式传感器，
压力传感器包括基座、压电晶片、电极、绝缘套和上盖，基座为一顶部开口的槽体，两片压电晶片依次叠放并设于基座内腔的底面上，电极嵌在两片压电晶片之间，压电晶片的两侧和基座内腔的侧面之间分别衬有绝缘套，上盖盖于基座的开口处并将压电晶片固定在基座的内腔内；
基座固定在受力端上。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：基座的外底面、基座内腔的内底面、两片压电晶片、上盖的内底面和上盖的外底面这六者之间都互相平行。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：受力端包括钢包、钢包台车和钢包盖，施力端包括插齿和固定支架，
钢包敞口处的一侧水平地设有心轴，钢包固定在钢包台车上，钢包台车的下部设有车轮；
钢包盖的一侧设有卡槽，卡槽的槽口套入心轴使卡槽的底部卡住心轴，此时钢包盖的底面和钢包的敞口齐平从而将钢包盖扣在钢包的敞口上；
钢包盖的上表面上设有至少两列吊耳，两列吊耳对称地设于钢包盖对称轴中垂直于心轴的对称轴的两侧；
插齿通过固定支架固定在钢包台车的行驶路线上，插齿的形状为一前端向下倾斜的斜面，所述斜面前端点的高度和吊耳通孔的高度处于同一水平面上；
每个吊耳的通孔内分别设有一个压力传感器。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：插齿的形状为一前端向下倾斜的斜面，所述斜面和水平面的夹角不大于15°。
所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：还包括模/数转换器和控制器，每个压力传感器的电极都通过信号线连接模/数转换器的模拟信号输入端，模/数转换器的数字信号输出端通过信号线连接控制器，控制器选用单片机或微机。
本实用新型使用时，当施力端对受力端施加冲击力时，通过压力传感器将施力端对受力端施加的冲击力转换成电信号输出；如采用销轴式传感器，销轴传感器实际上是一根承受剪力作用的空心截面圆轴，双剪型电阻应变计粘贴在中心孔内凹槽中心的位置上，有两种组桥测量方式，即两个凹槽处的双剪型电阻应变计共同组成一个惠斯通电桥，或分别组成惠斯通电桥再并联进行测量；如采用压电式传感器，则相互作用力使得压力传感器的压电晶片发生弹性变形，压电晶片将弹性变形转换成电信号经电极输出，分析输出的电信号即可得出冲力力作用的大小、时间等参数，将本实用新型应用于钢包的加脱盖装置，能够在实测的基础上了解加脱盖装置在插齿和吊耳发生碰撞时真实的冲击力，掌握装置运行时的受力状态，从而正确地确定装置的结构参数，正确合理地设计钢包加脱盖装置中插齿的曲线形状、安装角度以及吊耳的布置位置、吊挂轴直径等参数，使得装置的设计达到合理和优化；在对旧设备实施改造时可以正确估算由于增加加脱盖装置后对钢包台车运行的影响，对装置的正确、合理和优化设计有重要的指导意义。
本实用新型的有益效果是：结构简单，使用方便，测量准确。
附图说明
图1是本实用新型中压力传感器的结构示意图；
图2是本实用新型应用于钢包加脱盖装置时的使用示意图；
图3是设有模/数转换器和控制器的本实用新型的连接示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
实施例1
一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端1、施力端2和压力传感器3，如图1和图2所示，具体结构是：
施力端2和受力端1之间可分离地连接；
压力传感器3包括基座31、压电晶片32、电极33、绝缘套34和上盖35，基座31为一顶部开口的槽体，两片压电晶片32依次叠放并设于基座31内腔的底面上，电极33嵌在两片压电晶片32之间，压电晶片32的两侧和基座31内腔的侧面之间分别衬有绝缘套34，上盖35盖于基座31的开口处并将压电晶片32固定在基座31的内腔内；基座31的外底面、基座31内腔的内底面、两片压电晶片32、上盖35的内底面和上盖35的外底面这六者之间都互相平行；
基座32固定在受力端1上。
本实施例应用于对钢包加脱盖装置的冲击力分析，如图2所示，受力端1包括钢包11、钢包台车12、钢包盖13、插齿14和固定支架15，
钢包11敞口处的一侧水平地设有心轴111，钢包11固定在钢包台车12上，钢包台车12的下部设有车轮121；
钢包盖13的一侧设有卡槽131，卡槽131的槽口套入心轴111使卡槽131的底部卡住心轴111，此时钢包盖13的底面和钢包11的敞口齐平从而将钢包盖13扣在钢包11的敞口上；
钢包盖13的上表面上设有至少两列吊耳132，两列吊耳132对称地设于钢包盖13对称轴中垂直于心轴的对称轴的两侧；
插齿14通过固定支架15固定在钢包台车12的行驶路线上，插齿14的形状为一前端向下倾斜的斜面，所述斜面和水平面的夹角不大于15°，所述斜面前端点的高度和吊耳132通孔的高度处于同一水平面上；
每个吊耳132的通孔内分别设有一个压力传感器3。
本实施例使用时，当施力端2即插齿21对受力端1即吊耳132施加冲击力时，两者的相互作用使得压力传感器3的压电晶片32发生弹性变形，压电晶片32将弹性变形转换成电信号经电极33输出，分析输出的电信号即可得出冲力力作用的大小、时间等参数。
实施例2
一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端1、施力端2和压力传感器3，具体结构是：施力端2和受力端1之间可分离地连接；压力传感器3选用销轴式传感器。其他结构都和使用方法都和实施例1同。
实施例3
一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端1、施力端2和压力传感器3，还包括模/数转换器4和控制器5，如图3所示，具体结构是：每个压力传感器3的电极33都通过信号线连接模/数转换器4的模拟信号输入端，模/数转换器4的数字信号输出端通过信号线连接控制器5，控制器5可以选用单片机或微机，本实施例选用微机，以下是微机配置要求的一个实例：
CPU：不低于233MHz的Pentium处理器；
内存：至少128MByte；
外存：硬盘至少1.5GByte自由空间，CD-ROM或DVD drive；
输出设备：VGA监视器或液晶显示器，可加设打印机；
输入设备：鼠标和键盘；
其他结构都和实施例1同。
本实施例使用时，当施力端2即插齿21对受力端1即吊耳132施加冲击力时，两者的相互作用使得压力传感器3的压电晶片32发生弹性变形，压电晶片32将弹性变形转换成电信号经电极33输出，输出的电信号经模/数转换器4转换成数字信号后输入控制器5，控制器5可以通过输出设备动态实时地反映插齿21和吊耳132的受力状况。
其他使用方法都和实施例1同。
Claims (8)
1.一种用于测量碰撞冲击力的测量装置，包括受力端(1)和施力端(2)，施力端(2)和受力端(1)之间可分离地连接，其特征是：还包括压力传感器(3)，压力传感器(3)固定在受力端(1)上。
2.如权利要求1所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：压力传感器(3)选用销轴式传感器。
3.如权利要求1所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：压力传感器(3)选用压电式传感器，
压力传感器(3)包括基座(31)、压电晶片(32)、电极(33)、绝缘套(34)和上盖(35)，基座(31)为一顶部开口的槽体，两片压电晶片(32)依次叠放并设于基座(31)内腔的底面上，电极(33)嵌在两片压电晶片(32)之间，压电晶片(32)的两侧和基座(31)内腔的侧面之间分别衬有绝缘套(34)，上盖(35)盖于基座(31)的开口处并将压电晶片(32)固定在基座(31)的内腔内；
基座(32)固定在受力端(1)上。
4.如权利要求3所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：基座(31)的外底面、基座(31)内腔的内底面、两片压电晶片(32)、上盖(35)的内底面和上盖(35)的外底面这六者之间都互相平行。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：受力端(1)包括钢包(11)、钢包台车(12)和钢包盖(13)，施力端(2)包括插齿(21)和固定支架(22)，
钢包(11)敞口处的一侧水平地设有心轴(111)，钢包(11)固定在钢包台车(12)上，钢包台车(12)的下部设有车轮(121)；
钢包盖(13)的一侧设有卡槽(131)，卡槽(131)的槽口套入心轴(111)使卡槽(131)的底部卡住心轴(111)，此时钢包盖(13)的底面和钢包(11)的敞口齐平从而将钢包盖(13)扣在钢包(11)的敞口上；
钢包盖(13)的上表面上设有至少两列吊耳(132)，两列吊耳(132)对称地设于钢包盖(13)对称轴中垂直于心轴的对称轴的两侧；
插齿(21)通过固定支架(22)固定在钢包台车(12)的行驶路线上，插齿(21)的形状为一前端向下倾斜的斜面，所述斜面前端点的高度和吊耳(132)通孔的高度处于同一水平面上；
每个吊耳(132)的通孔内分别设有一个压力传感器(3)。
6.如权利要求5所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：插齿(21)的形状为一前端向下倾斜的斜面，所述斜面和水平面的夹角不大于15°。
7.如权利要求5所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：还包括模/数转换器(4)和控制器(5)，每个压力传感器(3)的电极(33)都通过信号线连接模/数转换器(4)的模拟信号输入端，模/数转换器(4)的数字信号输出端通过信号线连接控制器(5)，控制器(5)选用单片机或微机。
8.如权利要求7所述的用于测量碰撞冲击力的测量装置，其特征是：还包括模/数转换器(4)和控制器(5)，每个压力传感器(3)的电极(33)都通过信号线连接模/数转换器(4)的模拟信号输入端，模/数转换器(4)的数字信号输出端通过信号线连接控制器(5)，控制器(5)选用单片机或微机。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104864998A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-08-26 | 余伟雄 | 一种评价打击能力的方法和测评装置,及测评装置的校对 |
| CN110369700A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-25 | 唐山不锈钢有限责任公司 | 一键式远程钢包车定位及自动摘盖加盖控制装置 |
| CN111879457A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 河南工业职业技术学院 | 一种冲击力信号采集及分析控制方法 |
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- 2014-05-13 CN CN201420242892.1U patent/CN203929299U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN104864998B (zh) * | 2015-06-16 | 2017-08-01 | 余伟雄 | 一种评价打击能力的方法和测评装置，及测评装置的校对 |
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