CN207036582U - 用于落锤试验机的测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于落锤试验机的测试平台(10)，所述测试平台包括：平台底板(14)，所述平台底板将所述测试平台(10)固定于所述落锤试验机上；加载平台(12)，所述加载平台相对于所述平台底板(14)设置在更靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的上游位置；其特征在于，所述测试平台(10)还包括至少一个介于所述平台底板(14)与所述加载平台(12)之间的压电传感器组件(16)，通过所述压电传感器组件(16)得到所述落锤试验机的冲击力的数据。通过本实用新型的测试平台，能够直接获得落锤冲击试验的准确的冲击力数据。

Description

用于落锤试验机的测试平台

技术领域

本实用新型涉及一种冲击力的测试装置，具体涉及一种落锤试验测试平台。

背景技术

传统的落锤冲击试验机包括挡铁、吊钩、钢丝绳、抓钩装置、钢轨夹持装置(如图1所示)。其中，落锤冲击试验中冲击力的数值都是间接获取的。具体为试验前期准备时，在试件上布置应变片，从而在冲击过程中，通过传输设备将试件上粘贴的应变片的应变值传输到相应仪器中，然后通过应力应变等关系换算出试件所受的冲击力。

实践中，由于应变片布置位置的不同，后期换算出的冲击力会有差异，且换算过程中还会有误差，使得测试得到冲击力与实际冲击力之间误差较大。由此在落锤冲击试验中，对于试件的冲击力很难准确测量。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型一方面提供一种用于落锤试验机的测试平台，所述测试平台包括：平台底板，所述平台底板将所述测试平台固定于所述落锤试验机上；加载平台，所述加载平台相对于所述平台底板设置在更靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的上游位置；其中，所述测试平台还包括至少一个介于所述平台底板与所述加载平台之间的压电传感器组件，通过所述压电传感器组件得到所述落锤试验机的冲击力的数据。

进一步地，所述压电传感器组件包括螺杆、沉头螺钉以及压电传感器；所述螺杆的第一端为平台底板接合部，所述底板接合部具有外螺纹以与所述平台底板接合；所述螺杆的第二端为加载平台接合部，所述加载平台接合部具有内螺纹以与所述沉头螺钉接合。

进一步地，所述加载平台接合部具有相对于所述螺杆的本体直径更大的扩大端部，所述扩大端部的端面与所述沉头螺钉的顶面齐平。

进一步地，所述平台底板上对应设置有与所述平台底板接合部接合的平台底板孔；所述加载平台上对应设置有与所述加载平台接合部接合的加载平台孔。

进一步地，所述加载平台包括板状的平台本体；以及加强部件，设置在所述平台本体的靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的下游一侧上。

进一步地，所述加强部件包括支撑块、横向主肋和纵向主肋；靠近所述平台本体的几何形状中心的所述纵向主肋相对于远离所述平台本体的几何形状中心的所述纵向主肋具有更大的截面高度。

进一步地，所述支撑块具有与所述压电传感器相同的形状；并且，在所述落锤试验机的冲击力传递方向上，所述支撑块完全覆盖住所述压电传感器。

进一步地，所述支撑块与所述压电传感器均为圆环的形状，并且所述圆环的内孔与所述螺杆的形状相配合。

进一步地，所述压电传感器组件的个数为4个，所述测试平台在所述落锤试验机的冲击力传递方向上的投影为矩形，所述压电传感器组件靠近所述矩形的4个角设置。

进一步地，所述螺杆的所述平台底板接合部的直径小于所述螺杆的本体的直径。

本实用新型一方面的有益效果在于：通过提供一种测试平台，能够直接获得落锤冲击试验的准确的冲击力数据。

本实用新型的又一方面的有益效果在于：落锤试验机测试平台所得数据可以直接进行后续分析，省去了换算的工作量，方便快捷的获取冲击力。

本实用新型的再一方面的有益效果在于：测试平台具有可拆卸功能，可依据不同冲击力更换相匹配压的电传感器，在保证最大量程的前提下，可提高数据的灵敏度。同时测试平台不仅可以应用在不同级别的落锤冲击试验机上，也可以用在类似的冲击试验设备上，具有广泛的通用性。

附图说明

图1是现有技术的落锤冲击试验机的示意图。

图2是本实用新型的测试平台的立体图。

图3是本实用新型的测试平台去除加载平台后的立体图。

图4是本实用新型的加载平台的从下侧观察时的立体图。

图5是本实用新型的测试平台的测试图。

图6本实用新型的测试平台的纵向剖面图。

图7是本实用新型的压电传感器组件的放大示意图。

图8是本实用新型的落锤试验方法的流程图。

在所附图中，以相同参考标号表示等同或相似的构件。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中相同的标号指代相同的部件，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

落锤试验机

落锤试验机(落锤冲击试验机)主要工作原理为：以规定的质量和尺寸从规定高度冲击试件的规定部位，以测试试件的冲击破坏力。

通常的落锤试验机由试验台、电器柜、控制仪表灯组成。试验台还包括试件升降机构、落锤提升机构、防二次冲击机构、落锤导向装置等。

此外，根据落锤试验机的大小还可分为小型落锤冲击试验机和大型落锤冲击试验机。

测试平台

本实用新型经过研究，提供了一种用于落锤试验机的测试平台10。结合图2至图7所示，测试平台包括：平台底板14，用于将测试平台10固定于所述落锤试验机上；以及加载平台12，其相对于平台底板14设置在更靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的上游位置。

落锤试验机的冲击力传递方向是指落锤冲击试件时，根据冲击力传递给部件的先后次序而指代的方向。在通常落锤试验机的试验状态下，本文所称的冲击力传递方向与当地重力方向相同。

如图2所示，测试平台10还包括至少一个介于平台底板14与加载平台12之间的压电传感器组件16，通过压电传感器组件16得到落锤试验机的冲击力的数据。

更具体地说，参见图7所示，压电传感器组件16中包括压电传感器166。压电传感器166夹在平台底板14与加载平台12之间，从而直接测量落锤试验机的冲击力。

压电传感器组件

压电传感器组件16包括压电传感器166以及将压电传感器166固定设置在平台底板14与加载平台12之间的结构。

结合图3、图5至图7所示，压电传感器组件16包括螺杆164、沉头螺钉162以及压电传感器166。压电传感器166设置有中心孔，螺杆164穿过压电传感器166的中心孔，将压电传感器166固定设置在平台底板14与加载平台12之间。

更具体地说，螺杆164的第一端为平台底板接合部168，其构造成为在螺杆164的端部具有外螺纹以与平台底板14接合。平台底板14上设置有平台底板孔142，平台底板孔142内设置有与平台底板接合部168的外螺纹配合的内螺纹。

螺杆164的第二端为加载平台接合部163，其具有内螺纹以与沉头螺钉162接合。加载平台12上对应设置有与加载平台接合部163接合的加载平台孔122。沉头螺钉162典型地可选用内六角沉头螺钉。

加载平台接合部163具有相对于螺杆164的本体直径更大的扩大端部，该扩大端部的端面与沉头螺钉162的顶面齐平。对应的加载平台孔122在上端具有更大的直径，而在下端具有较小的直径，在两端部之间形成有直径突变的台阶部，使得螺杆164的扩大端部配合地卡在台阶部上。这样，在落锤试验机冲击试件时，避免加载平台12回弹或者跳起而影响试验结果。

如此，螺杆164首先穿过加载平台12上设置加载平台孔122，然后穿过压电传感器166，而后将螺杆164的平台底板接合部168与平台底板孔142接合，最后使用沉头螺钉162拧紧沉头螺钉162与加载平台接合部163之间的螺纹，以及螺杆164与平台底板孔142之间的螺纹。

上述构造使得压电传感器166恰好设置在平台底板14与加载平台12之间。

示意性地，本实用新型的附图中螺杆14、压电传感器166、加载平台接合部163以及加载平台孔122的横截面的轮廓都是圆形。然而，本实用新型不限于此，上述各部件的横截面的轮廓也可以是其他规则或不规则的几何形状，包括但不限于六边形、T形等。

进一步地，螺杆164的平台底板接合部168的直径轮廓小于螺杆164本体(即，设置在加载平台12与平台底板14之间的部分)的最大直径，从而平台底板接合部168与螺杆164之间具有台阶部，这样在螺杆164与平台底板孔142之间的螺纹拧紧后，台阶部正好卡在平台底板14的上表面，不会由于过度拧紧，而在平台底板14与加载平台12之间产生预压力，影响压电传感器166的精度。

进一步地，螺杆164还何以设置调整垫片(图中未示出)，以调整压电传感器166的相对位置。

进一步地，在冲击力的传递方向上，除从扩大端部之外，螺杆164在平台底板14内的部分的最大直径也小于螺杆本体(即，设置在加载平台12与平台底板14之间的部分)的最大直径，如此，加载平台12不会由于螺杆164本身的摩擦等影响冲击力传递。此外，变直径的螺杆164也便于加工成型以及安装时的匹配。

平台底板

平台底板14将测试平台10固定于落锤试验机上。本实用新型图示的平台底板14大致为矩形的板状体。然而，本实用新型不限于此，平台底板14可以根据具体的落锤试验机的尺寸而设置。

平台底板14上对应于压电传感器组件16的数量设置有对应的平台底板孔142，以用于接合螺杆164的平台底板接合部168。

加载平台

加载平台12包括板状的平台本体，以及设置在平台本体的靠近落锤试验机的冲击力传递方向的下游一侧上的加强部件。

接合图4至图6所示，与压电传感器166的形状基本相同的支撑块128设置在平台底板孔142的对应位置处，并且平台底板孔142贯穿支撑块128。进一步地，支撑块128能够完全覆盖住压电传感器166的上表面。如此，在落锤冲击试验过程中，能够完全地传导冲击力至压电传感器。

进一步地，加载平台上还设置有横向主肋126和纵向主肋129，靠近平台本体的几何形状中心的纵向主肋129相对于远离平台本体的几何形状中心的纵向主肋129具有更大的截面高度。更具体地，远离平台本体的几何形状中心的纵向主肋129的两端部124的截面高度变小了。横向主肋126和纵向主肋129共同交汇在支撑块128上。如此设置，使得加载平台具有更好的强度，能够承受更大的冲击力，并且具有良好的整体刚度。

进一步地，支撑块128与压电传感器166均为圆环的形状，并且圆环的内孔与所述螺杆164的形状相配合。

进一步地，压电传感器组件16的个数为4个，测试平台10在落锤试验机的冲击力传递方向上的投影为矩形，压电传感器组件16靠近矩形的4个角设置。

综上所述，本实用新型的测试平台具有可拆卸功能，可依据不同冲击力更换相匹配压的电传感器，在保证最大量程的前提下，可提高数据的灵敏度。同时测试平台不仅可以应用在不同级别的落锤冲击试验机上，也可以用在类似的冲击试验设备上，具有广泛的通用性。

落锤冲击试验方法

本实用新型还提供一种落锤冲击试验方法，使用前述的测试平台10。包括以下各个阶段：提升落锤以准备产生冲击力的阶段；释放落锤以冲击试件的阶段；

加载平台12传递冲击力至压电传感器组件16的阶段；压电传感器166输出信号至外接设备得到冲击力数据的阶段。

更具体说，包括：开启落锤试验机，提升落锤至预定高度；释放落锤，将落锤从预设高度沿导轨下落；当落锤接触到试件后，冲击力开始作用在受冲击的试件上，冲击力会由试件继续向下传递到加载平台12，接着冲击力传递到下方的压电传感器166，压电传感器166通过传输装置将冲击力的数据传输到外接设备中，由竖向荷载平衡方程，可直接获得本次冲击试验准确的冲击力数据。

应当理解的是，本实用新型描述的方法的步骤仅仅是示例性的描述，对其先后进行的时间顺序没有特殊的要求，除非其本身有必然的先后顺序关系。

如上所示，本实用新型虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但在本实用新型所属领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。由此，其他实施例及权利要求书与等同物均属于权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于落锤试验机的测试平台(10)，所述测试平台包括：

平台底板(14)，所述平台底板将所述测试平台(10)固定于所述落锤试验机上；

加载平台(12)，所述加载平台相对于所述平台底板(14)设置在更靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的上游位置；

其特征在于，所述测试平台(10)还包括至少一个介于所述平台底板(14)与所述加载平台(12)之间的压电传感器组件(16)，通过所述压电传感器组件(16)得到所述落锤试验机的冲击力的数据。

2.根据权利要求1所述的测试平台(10)，其特征在于，所述压电传感器组件(16)包括螺杆(164)、沉头螺钉(162)以及压电传感器(166)；

所述螺杆(164)的第一端为平台底板接合部(168)，所述底板接合部(168)具有外螺纹以与所述平台底板(14)接合；

所述螺杆(164)的第二端为加载平台接合部(163)，所述加载平台接合部(163)具有内螺纹以与所述沉头螺钉(162)接合。

3.根据权利要求2所述的测试平台(10)，其特征在于，所述加载平台接合部(163)具有相对于所述螺杆(164)的本体直径更大的扩大端部，所述扩大端部的端面与所述沉头螺钉(162)的顶面齐平。

4.根据权利要求2所述的测试平台(10)，其特征在于，所述平台底板(14)上对应设置有与所述平台底板接合部(168)接合的平台底板孔(142)；所述加载平台(12)上对应设置有与所述加载平台接合部(163)接合的加载平台孔(122)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的测试平台(10)，其特征在于，所述加载平台(12)包括板状的平台本体；以及

加强部件，设置在所述平台本体的靠近所述落锤试验机的冲击力传递方向的下游一侧上。

6.根据权利要求5所述的测试平台(10)，其特征在于，所述加强部件包括支撑块(128)、横向主肋(126)和纵向主肋(129)；

靠近所述平台本体的几何形状中心的所述纵向主肋(129)相对于远离所述平台本体的几何形状中心的所述纵向主肋(129)具有更大的截面高度。

7.根据权利要求6所述的测试平台(10)，其特征在于，所述支撑块(128)具有与所述压电传感器(166)相同的形状；

并且，在所述落锤试验机的冲击力传递方向上，所述支撑块(128)完全覆盖住所述压电传感器(166)。

8.根据权利要求6所述的测试平台(10)，其特征在于，所述支撑块(128)与所述压电传感器(166)均为圆环的形状，并且所述圆环的内孔与所述螺杆(164)的形状相配合。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的测试平台(10)，其特征在于，所述压电传感器组件(16)的个数为4个，所述测试平台(10)在所述落锤试验机的冲击力传递方向上的投影为矩形，所述压电传感器组件(16)靠近所述矩形的4个角设置。

10.根据权利要求2至4中任一项所述的测试平台(10)，其特征在于，所述螺杆(164)的所述平台底板接合部(168)的直径小于所述螺杆(164)的本体的直径。