CN209606262U - 一种全自动落砂耐磨试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种全自动落砂耐磨试验机，包括试验箱、定时放料器、落砂单元、自动吸砂单元、气动控制箱和支架；试验箱中设有倾斜度保持且位置可调的试板架，定时放料器由气囊控制排砂时间，落砂单元由流量阀调整落砂管中落砂流量，自动吸砂单元通过气缸和吸砂管从试验箱中吸砂回供向定时放料器，气动控制箱分控气囊和气缸动作，维持试验机落砂、吸砂的循环作业。应用本实用新型技术方案，赋予了试验机试板架与落砂高度的调整能力，能够适配不同厚度的试样进行落砂耐磨试验，且试样取放、固定操作简便；同时，引入电气控制的定时落砂、吸砂回流的循环作业，得到了均匀稳定落砂、消除堵塞的过程体验，并节省了人力成本；综合测试能力强、准确性可靠。

Description

一种全自动落砂耐磨试验机

技术领域

本实用新型涉及一种实验室检测机具，尤其涉及一种面向环氧涂层进行定时、定量、定距耐磨损程度和使用寿命检验的试验装置，属于建筑材料试验设备技术领域。

背景技术

随着装修对表面装饰的日新月异，多种多样的饰面涂层材料被研发并投入实际商用。而在较多外露场合下的涂料干化成型后，需要直接面向外界复杂、严峻的气候和环境的挑战，尤其是外墙面装饰和地面装饰方面。

而且，耐磨性是衡量产品表面的耐磨损程度和使用寿命的重要指标，根据SY/T0315标准，单层环氧粉末涂层的落砂耐磨试验检测需要用到落砂耐磨试验机，市面上传统的落砂耐磨试验机绝大部分是开放性的设计，实验过程中石英砂直接从漏斗冲刷到测试用板上，粉尘飞扬厉害，漏斗填满石英砂由于堆积作用很容易堵塞，使用过程中需有人员在旁随时增添石英砂或清理堵塞，费时费力，且不利于作业人员的呼吸道健康。

现有一种落砂耐磨试验机，漏斗和导管之间设有油水分离器，关闭气路截止阀，磨砂加入供料器，用秒表计时，调节落砂流量达到标准要求，标记截流阀的位置，整个试验过程中，通过供料器和磨砂承接箱下的油水分离器防护磨砂的过滤水分，该种结构虽然解决了水分的问题，但仍未克服需要人工加料的缺陷，仍然需要人工将承接试验磨砂的抽屉抽出后回收试验磨砂，人力抬升后加入供料器。另外试样支撑装置置于刻槽内，试样不易取出，同时该结构中的导管上端至试样的距离固定，仅适用于一种厚度的试样测试使用，具有局限性。

发明内容

本实用新型的目的旨在提出一种全自动落砂耐磨试验机，解决不同厚度试样适用、解放人力投入辅助运砂的问题。

本实用新型实现上述目的的技术解决方案是，一种全自动落砂耐磨试验机，其特征包括：

试验箱，分设有敞口方形槽状的试验腔及沉底连通的聚砂腔，所述试验腔中设有倾斜的试板架；

定时放料器，由储砂罐、气囊组成，其中储砂罐底部设有关联受控于气囊启闭的排砂口；

落砂单元，由漏斗、落砂管及流量阀组成，其中漏斗上口包容性对接排砂口，落砂管底部悬空相对试板架，流量阀接设于漏斗下口与落砂管对接处调节落砂流量；

自动吸砂单元，由气缸和吸砂管组成，其中吸砂管一端通入聚砂腔底部悬空、另一端通入储砂罐，且聚砂腔中的砂受驱于气缸在吸砂管中逆落砂向流入储砂罐；

气动控制箱，由气源、气管、气阀开关及控制电路组成，其中气源通过气阀开关、气管分路接入气囊和气缸，气阀开关的驱动端接入控制电路，且气管输出向接设有油水分离器；

和支架，装接并定位支撑所述试验箱、定时放料器、落砂单元和自动吸砂单元。

进一步地，所述试板架主体为宽度适配试验腔的移动板，移动板表面设有一对面向试验样品的固定架，且移动板在试验腔中保持相对水平面45°倾斜状导向滑动，试验腔的两壁面在相对移动板滑动路径上各设有一个以上的限位螺钉。

更进一步地，所述试验腔在一对壁面内侧相对设有倾斜导轨，所述移动板的对应两边底侧设有匹配接入导轨的凸肋，且所述限位螺钉穿透壁面抵持凸肋定位移动板或放松。

更进一步地，所述试验腔在一对壁面开设有倾斜导槽，所述移动板的对应两边翻边与壁面平行，且试验腔且由外而内穿透倾斜导槽和翻边设有限位螺钉，所述限位螺钉为松紧可调的自锁螺栓。

更进一步地，所述固定架为螺栓式夹钳、推拉式夹钳、快速夹具中的一种。

进一步地，所述控制电路为PLC程控电路或机械手动可调的电路，且定时放料器的气囊、自动吸砂单元的气缸受驱于控制电路分时独立运作。

更进一步地，所述控制电路的一个信号输入端与一个红外线感应器相连接，且红外线感应器设于漏斗内的预设高度位置，在漏斗内含砂量低于预设高度状态下红外线感应器信号反馈控制电路。

进一步地，所述流量阀为手动或电控拨转调节漏斗下口面向落砂管开口大小的微调器，且流量阀表面设有与落砂流量相对应的刻度、指针。

进一步地，所述支架包括底座和竖直连接于底座上的立柱，所述立柱高度向分布设有三个以上连接杆，所述连接杆一端装接于立柱上定位锁固，另一端设为活接卡箍，各连接杆的活接卡箍自下而上分别套接落砂管、漏斗、定时放料器，且落砂管和吸砂管之间高度向分布设有平衡连杆。

进一步地，所述聚砂腔设于试验腔底部旁侧或完全包容试验腔，且试验腔底部侧接聚砂腔之处设有斜坡导料板。

应用本实用新型的全自动落砂耐磨试验机，具备突出的实质性特点和显著的进步性：赋予了试验机试板架与落砂高度的调整能力，能够适配不同厚度的试样进行落砂耐磨试验，且试样取放、固定操作简便；同时，引入电气控制的定时落砂、吸砂回流的循环作业，得到了均匀稳定落砂、消除堵塞的试验过程体验，并节省了人力成本；该试验机综合测试能力强、准确性可靠。

附图说明

图1是本实用新型全自动落砂耐磨试验机实施例的结构示意简图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰的界定。

本实用新型设计者针对现有落砂耐磨试验机在实际应用中，无法摆脱人力参与，无法做到持续、恒量恒速进行落砂耐磨试验，而且试验过程中落砂受水汽影响吸湿易变重，一定程度上影响试验准确性等不良结果现象，仰赖于长期的产线经验，创造性地提出了一种全自动落砂耐磨试验机，适用于各种厚度试样进行表面涂层耐磨试验。而且该试验机具备较宽范围内可选的试验周期，突破的准确性，和简便的实验过程操作。

从技术概述来看，该全自动落砂耐磨试验机的创新结构如图1所示，该试验机主要由试验箱2、定时放料器3、落砂单元4、自动吸砂单元5、气动控制箱6和支架1构成。从各部分的主要特征和相互间的连接关系来看，其中上述试验箱2，分设有敞口方形槽状的试验腔21及沉底连通的聚砂腔22，试验腔21中设有倾斜的试板架23。上述定时放料器3，由储砂罐31、气囊32组成，该储砂罐31底部设有关联受控于气囊32启闭的排砂口（未图示）。上述落砂单元4，由漏斗41、落砂管42及流量阀43组成，其中漏斗41上口包容性对接排砂口，落砂管42底部悬空相对试板架23，流量阀43接设于漏斗41下口与落砂管42对接处调节落砂流量。上述自动吸砂单元5，由气缸51和吸砂管52组成，该吸砂管52一端通入聚砂腔22底部悬空、另一端通入储砂罐31，且聚砂腔22中的砂受驱于气缸51在吸砂管52中逆落砂向流入储砂罐31。上述气动控制箱6，由气源、气管62、气阀开关63及控制电路61组成，其中气源通过气阀开关63、气管62分路接入气囊32和气缸51，气阀开关63的驱动端接入控制电路61，且气管62输出向接设有油水分离器64。还有上述支架1，用于装接并定位支撑所述试验箱2、定时放料器3、落砂单元4和自动吸砂单元5。

基于该概述组成的落砂耐磨试验机，除具备传统此类机具朝向试样表面均匀落砂，施加表面摩擦的试验功能外，还具备了落砂后石英砂料的归拢、吸料回收至定时定时放料器的顶部容器中，从而实现持续供料。不会因为缺料而使得落砂中断，影响试验准确性。而且可以解放人力，辅以其它视频监控设备甚至可以远程监控试验机的检测过程。

从更进一步细化的结构来看，作为本实用新型落砂耐磨试验机结构改良的重点之一，该试验箱2具有多方面不同且优于传统试验机的特点。

首先是适应试样厚度规格和试验要求的定位可调，其功能实现所依赖的是：试板架23主体为宽度适配试验腔21的移动板231，且移动板231在试验腔21中保持相对水平面45°倾斜状导向滑动，试验腔21的两壁面在相对移动板滑动路径上各设有一个以上的限位螺钉。这里，移动板的倾斜角度是根据此类试验所制定的标准所限定的，且对应任何厚度试样进行仪器调整时严格保持该倾斜角度。

为满足移动板取样、放样和变化试样上的检测点，该移动板在进行落砂耐磨试验周期前后或间隙，可以带动其上固定装接的试样同步调整相对落砂管底口的位置。由此，该移动板在试验箱中的位置调整需要保持倾斜角度而具备导向性。包括但不限于以下两种实施结构，其一该试验腔在一对壁面内侧相对设有倾斜导轨，移动板的对应两边底侧设有匹配接入导轨的凸肋，且限位螺钉从试验腔外侧穿透壁面抵持凸肋定位移动板，当抵持强度足够高时，移动板被牢固锁定，落砂所传导的冲击力不至于引发位移。当落砂试验周期结束或更换检测点时，可以旋松限位螺钉释放凸肋，继续调整移动板的位置后再次抵持锁固。二者试验腔在一对壁面开设有倾斜导槽，而移动板的对应两边翻边与壁面平行，且试验腔且由外而内穿透倾斜导槽和翻边设有限位螺钉，该限位螺钉为松紧可调的自锁螺栓。同样地限位螺钉主要起锁定和释放移动板的作用，同时附带作为导杆在倾斜导槽中保持移动板倾斜角度的作用。

其次是试样的取放、换装便利，其功能实现所依赖的是：移动板表面设有一对面向试验样品的固定架232，且固定架232可选但不限于螺栓式夹钳、推拉式夹钳、快速夹具中的一种。通过人工的简单操作，即可实现试样在移动板表面的牢固装载，且空出面向落砂管底口的检测表面。

作为本实用新型落砂耐磨试验机结构改良的另一个重点，该支架装接并定位支撑试验箱、定时放料器、落砂单元和自动吸砂单元。该支架1包括底座11和竖直连接于底座上的立柱12，且立柱12高度向分布设有三个以上连接杆13，这些连接杆13一端装接于立柱12上定位锁固，另一端设为活接卡箍14，各连接杆13的活接卡箍14自下而上分别套接落砂管42、漏斗41、定时放料器3，且落砂管42和吸砂管52之间高度向分布设有平衡连杆15。此类试验中一个重要的试验参数便是距离试样表面的落砂额定高度，也是被同样的标准所限定，需要精确调节定位。通过活接卡箍14的锁紧和调松设置，能够实现所关联的各部分，尤其是落砂管高度向微调。由此使其底口与试样表面的距离能够按照试验标准进行精确定位。同样地，通过平衡连杆15联动装接吸砂管52，旨在保持管身尽可能保持直立状态，便于最短距离地进行吸砂回流。

再者，对于试样表面涂层的材料、厚度具有不同的落砂检测流量要求。因此，落砂单元也需要合理、便捷的落砂流量调节设置。流量阀便应运而生，其为手动或电控拨转调节漏斗下口面向落砂管开口大小的微调器，且流量阀表面还可以设有与落砂流量相对应的刻度、指针，方便作业人员提高试验设定效率。

作为本实用新型落砂耐磨试验机结构改良的又一个重点，即实现该试验机的自动化。虽然落砂试验是利用石英砂受重力作用加速冲击试样表面来实现的，然而定时放料器3需要适时向漏斗中补充足量的石英砂，以保障落砂不断供。同样地，自动吸砂单元也需要通过气缸提供吸砂的驱动力实现从聚砂腔中把石英砂送至储砂罐。而这两部分的均为气动控制实现功能的。因此，该试验机还设置了气动控制箱6，在前述硬件配置的基础上负责定时设置或通过传感器信号响应实现气源面向气缸或气囊的驱动控制。特别地，其中控制电路61为PLC程控电路或机械手动可调的电路，根据试验标准对控制电路进行PLC编程，或者手动设定各部分的通断气供，使得定时放料器的气囊、自动吸砂单元的气缸受驱于控制电路分时独立运作，从而使得石英砂在整个试验周期中得以在除气动控制箱和支架外的各主要单元中循环流通。

此外，该控制电路的一个信号输入端还可以接设一个红外线感应器7，且红外线感应器设于漏斗内的预设高度位置、用于标定漏斗内含砂量下限，在漏斗内含砂量低于预设高度状态下红外线感应器信号反馈控制电路。控制电路可以通过PLC编程或处理器芯片中预设响应规则，对感应器信号响应，加大对储砂罐中石英砂的供应量。

从上述试验箱的造型实施来看，上述聚砂腔可以是设于试验腔底部旁侧的连通容器，也可以是完全包容试验腔，且试验腔底部侧接聚砂腔之处设有斜坡导料板。使聚砂腔中的石英砂得以聚集，以保持吸砂作业的持续性，避免砂料散乱平铺而吸砂中断。

综上关于本实用新型全自动落砂耐磨试验机的方案介绍及实施例详述可见，本方案具备突出的实质性特点和显著的进步性：赋予了试验机试板架与落砂高度的调整能力，能够适配不同厚度的试样进行落砂耐磨试验，且试样取放、固定操作简便；同时，引入电气控制的定时落砂、吸砂回流的循环作业，得到了均匀稳定落砂、消除堵塞的试验过程体验，并节省了人力成本；该试验机综合测试能力强、准确性可靠。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动落砂耐磨试验机，其特征在于包括：

试验箱，分设有敞口方形槽状的试验腔及沉底连通的聚砂腔，所述试验腔中设有倾斜的试板架；

定时放料器，由储砂罐、气囊组成，其中储砂罐底部设有关联受控于气囊启闭的排砂口；

落砂单元，由漏斗、落砂管及流量阀组成，其中漏斗上口包容性对接排砂口，落砂管底部悬空相对试板架，流量阀接设于漏斗下口与落砂管对接处调节落砂流量；

自动吸砂单元，由气缸和吸砂管组成，其中吸砂管一端通入聚砂腔底部悬空、另一端通入储砂罐，且聚砂腔中的砂受驱于气缸在吸砂管中逆落砂向流入储砂罐；

气动控制箱，由气源、气管、气阀开关及控制电路组成，其中气源通过气阀开关、气管分路接入气囊和气缸，气阀开关的驱动端接入控制电路，且气管输出向接设有油水分离器；

和支架，装接并定位支撑所述试验箱、定时放料器、落砂单元和自动吸砂单元。

2.根据权利要求1所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述试板架主体为宽度适配试验腔的移动板，移动板表面设有一对面向试验样品的固定架，且移动板在试验腔中保持相对水平面45°倾斜状导向滑动，试验腔的两壁面在相对移动板滑动路径上各设有一个以上的限位螺钉。

3.根据权利要求2所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述试验腔在一对壁面内侧相对设有倾斜导轨，所述移动板的对应两边底侧设有匹配接入导轨的凸肋，且所述限位螺钉穿透壁面抵持凸肋定位移动板或放松。

4.根据权利要求2所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述试验腔在一对壁面开设有倾斜导槽，所述移动板的对应两边翻边与壁面平行，且试验腔且由外而内穿透倾斜导槽和翻边设有限位螺钉，所述限位螺钉为松紧可调的自锁螺栓。

5.根据权利要求2所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述固定架为螺栓式夹钳、推拉式夹钳、快速夹具中的一种。

6.根据权利要求1所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述控制电路为PLC程控电路或机械手动可调的电路，且定时放料器的气囊、自动吸砂单元的气缸受驱于控制电路分时独立运作。

7.根据权利要求6所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述控制电路的一个信号输入端与一个红外线感应器相连接，且红外线感应器设于漏斗内的预设高度位置，在漏斗内含砂量低于预设高度状态下红外线感应器信号反馈控制电路。

8.根据权利要求1所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述流量阀为手动或电控拨转调节漏斗下口面向落砂管开口大小的微调器，且流量阀表面设有与落砂流量相对应的刻度、指针。

9.根据权利要求1所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述支架包括底座和竖直连接于底座上的立柱，所述立柱高度向分布设有三个以上连接杆，所述连接杆一端装接于立柱上定位锁固，另一端设为活接卡箍，各连接杆的活接卡箍自下而上分别套接落砂管、漏斗、定时放料器，且落砂管和吸砂管之间高度向分布设有平衡连杆。

10.根据权利要求1所述全自动落砂耐磨试验机，其特征在于：所述聚砂腔设于试验腔底部旁侧或完全包容试验腔，且试验腔底部侧接聚砂腔之处设有斜坡导料板。