CN210269102U - 一种可调节式物理撞击实验设备 - Google Patents

Abstract

一种可调节式物理撞击实验设备，包括工作台、工件夹紧装置、支杆、横杆、第一定滑轮、第二定滑轮、撞击锤、牵引线、第一齿轮、第二齿轮、绕线轮和安装架；撞击锤包括撞击部和主体；支杆竖直设置在工作台上，工作台上设置动力装置；支杆顶部设置第一定滑轮；支杆朝向第一齿轮的一侧设置齿条，齿条与第一齿轮啮合传动连接；第一齿轮与第二齿轮啮合传动连接，第二齿轮与绕线轮同轴设置；第一齿轮、第二齿轮以及绕线轮通过转轴设置在安装架上。本实用新型中，保证撞击锤与工件的撞击点不发生改变的状态下，调整撞击锤的撞击力度，从而便于寻找工件被撞碎的临界值，便于测量；撞击点位置不发生变化，有利于提高测量精度，保证实验更加精准。

Description

一种可调节式物理撞击实验设备

技术领域

本实用新型涉及物理实验设备领域，尤其涉及一种可调节式物理撞击实验设备。

背景技术

随着社会的发展，各种新材料逐渐占据现有市场，对市场进行冲击。新材料在使用之前要对其物理性质和化学性质进行测试；在物理测试中，材料的韧性和强度测试，材料的抗冲击、抗撞击测试是非常重要的。

现有的抗冲击测试实验装置中，实验设备工作过程中，通过调节撞击锤的高度而进一步调节冲击力强度；但是，撞击锤调高过程中，撞击锤与待测量工件的撞击点(冲击点)会发生变化，从而在对同种工件进行撞击时会发生撞击点偏移的情况，进而出现较大的实验误差，甚至出现测量数据错误的情况。

因此，如何解决设备在调整过程中，保证冲击点不发生变化，是需要解决的问题。

实用新型内容

(一)实用新型目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种可调节式物理撞击实验设备，保证撞击锤与工件的撞击点不发生改变的状态下，调整撞击锤的撞击力度，从而便于寻找工件被撞碎的临界值，便于测量；撞击点位置不发生变化，有利于提高测量精度，保证实验更加精准。

(二)技术方案

本实用新型提出一种可调节式物理撞击实验设备，包括工作台、工件夹紧装置、支杆、横杆、第一定滑轮、第二定滑轮、撞击锤、牵引线、第一齿轮、第二齿轮、绕线轮和安装架；其中，撞击锤包括撞击部和主体；

支杆竖直设置在工作台上，且工作台上设置有用于控制支杆沿竖直方向升降的动力装置；支杆顶部设置第一定滑轮；支杆朝向第一齿轮的一侧设置齿条，该齿条与第一齿轮啮合传动连接；

第一齿轮与第二齿轮啮合传动连接，第二齿轮与绕线轮同轴设置；其中，第一齿轮与第二齿轮角速度相同，第一齿轮与绕线轮线速度相同；第一齿轮、第二齿轮以及绕线轮通过转轴设置在安装架上；安装架设置在工作台上；横杆位于工作台上方，横杆水平设置，其一端与支杆连接，其另一端设置第二定滑轮；

牵引线的一端连接撞击锤的主体，其另一端依次缠绕第二定滑轮、第一定滑轮并最终缠绕在绕线轮上；

撞击锤的撞击部朝向工件夹紧装置，且撞击锤的撞击点位于工件夹紧装置的中心位置处。

优选的，工件夹紧装置包括固定座、两组夹板、紧固螺栓和定位座；固定座设置在工作台上；定位座设置在固定座上，定位座上竖直设有用于放置工件的放置槽；两组夹板分别设置在定位座的两端；夹板上部和底部分别设置有供紧固螺栓配合穿过的通孔；其中，位于夹板下部的通孔的水平高度低于放置槽槽底的水平位置。

优选的，支杆上设置有刻度值；第一齿轮上沿水平的直径方向设置指向该刻度值的指针或指示线，其指示读数为A；撞击锤与第二定滑轮之间的距离为A。

优选的，还包括高度测量装置；高度测量装置包括滑轨、滑块和测量尺；滑轨设置在工作台上；滑块滑动设置在滑轨上；测量尺竖直设置在滑块上。

优选的，撞击锤的撞击部朝向工件夹紧装置的端部为球状。

优选的，还包括配重环，撞击锤的主体外周设置螺纹；配重环内周设置螺纹，配重环配合旋入主体上；主体朝向工件夹紧装置的一端固定设置限位环。

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本实用新型中，将撞击锤拉至与第二定滑轮位于同一水平面上，且保证牵引绳拉直；将工件固定在工件夹紧装置上；撞击锤自由落体下降，在牵引绳的牵引作用下做圆周运动，当撞击锤运动至最底端时，撞击锤的撞击部对工件进行撞击，完成撞击测试。

本实用新型中，动力装置带动支杆沿竖直方向向上运动，支杆带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮转动，第一齿轮与第二齿轮角速度相同；第二齿轮带动绕线轮转动，第一齿轮与绕线轮线速度相同，绕线轮对牵引绳进行放线，且保证支杆的上升高度与牵引绳的放线长度一致，从而实现撞击锤与工作台之间的相对距离不便，从而保证撞击锤与工件的撞击点不发生改变；但是，第二定滑轮的高度发生变化，当将撞击锤拉至与第二定滑轮位于同一水平面上再做自由落体运动时，撞击锤的动能变大，进而对工件的撞击力度增大；反之，当动力装置带动支杆沿竖直方向向下运动时，撞击锤的动能减小，但是撞击点仍然不便。

本实用新型中，在保证撞击锤与工件的撞击点不发生改变的状态下，调整撞击锤的撞击力度，从而便于寻找工件被撞碎的临界值，便于测量；同时，撞击点位置不发生变化，有利于提高测量精度，保证实验更加精准。

附图说明

图1为本实用新型提出的可调节式物理撞击实验设备的结构示意图。

图2为本实用新型提出的可调节式物理撞击实验设备中的部分结构。

图3为本实用新型提出的可调节式物理撞击实验设备中工件夹紧装置的结构示意图。

图4为本实用新型提出的可调节式物理撞击实验设备中撞击锤的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-2所示，本实用新型提出的一种可调节式物理撞击实验设备，包括工作台1、工件夹紧装置3、支杆4、横杆5、第一定滑轮6、第二定滑轮7、撞击锤8、牵引线9、第一齿轮10、第二齿轮11、绕线轮12和安装架13；其中，撞击锤8包括撞击部81和主体82；

支杆4竖直设置在工作台1上，且工作台1上设置有用于控制支杆4沿竖直方向升降的动力装置2；支杆4顶部设置第一定滑轮6；支杆4朝向第一齿轮10的一侧设置齿条，该齿条与第一齿轮10啮合传动连接；

第一齿轮10与第二齿轮11啮合传动连接，第二齿轮11与绕线轮12同轴设置；其中，第一齿轮10与第二齿轮11角速度相同，第一齿轮10与绕线轮12线速度相同；第一齿轮10、第二齿轮11以及绕线轮12通过转轴设置在安装架13上；安装架13设置在工作台上；横杆5位于工作台上方，横杆5水平设置，其一端与支杆4连接，其另一端设置第二定滑轮7；

牵引线9的一端连接撞击锤8的主体82，其另一端依次缠绕第二定滑轮7、第一定滑轮6并最终缠绕在绕线轮12上；

撞击锤8的撞击部81朝向工件夹紧装置3，且撞击锤8的撞击点位于工件夹紧装置3的中心位置处。

本实用新型中，将撞击锤8拉至与第二定滑轮7位于同一水平面上，且保证牵引绳9拉直；将工件固定在工件夹紧装置3上；撞击锤8自由落体下降，在牵引绳9的牵引作用下做圆周运动，当撞击锤8运动至最底端时，撞击锤8的撞击部81对工件进行撞击，完成撞击测试。

本实用新型中，动力装置2带动支杆4沿竖直方向向上运动，支杆4带动第一齿轮10转动，第一齿轮10带动第二齿轮11转动，第一齿轮10与第二齿轮11角速度相同；第二齿轮11带动绕线轮12转动，第一齿轮10与绕线轮12线速度相同，绕线轮12对牵引绳9进行放线，且保证支杆4的上升高度与牵引绳9的放线长度一致，从而实现撞击锤8与工作台1之间的相对距离不便，从而保证撞击锤8与工件的撞击点不发生改变；但是，第二定滑轮7的高度发生变化，当将撞击锤8拉至与第二定滑轮7位于同一水平面上再做自由落体运动时，撞击锤8的动能变大，进而对工件的撞击力度增大；反之，当动力装置2带动支杆4沿竖直方向向下运动时，撞击锤8的动能减小，但是撞击点仍然不便。

本实用新型中，在保证撞击锤8与工件的撞击点不发生改变的状态下，调整撞击锤8的撞击力度，从而便于寻找工件被撞碎的临界值，便于测量；同时，撞击点位置不发生变化，有利于提高测量精度，保证实验更加精准。

如图3所示：在一个可选的实施例中，工件夹紧装置3包括固定座30、两组夹板31、紧固螺栓32和定位座34；

固定座30设置在工作台1上；定位座34设置在固定座30上，定位座34上竖直设有用于放置工件的放置槽；两组夹板31分别设置在定位座34的两端；夹板31上部和底部分别设置有供紧固螺栓32配合穿过的通孔；其中，位于夹板31下部的通孔的水平高度低于放置槽槽底的水平位置。

需要说明的是，定位座34对工件板材进行限位，保证工件的中心正对撞击锤8的撞击点；两组夹板31分别配合紧固螺栓32将工件的两端进行紧固，放置工件发生位移，保证撞击效果。

在一个可选的实施例中，支杆4上设置有刻度值；第一齿轮10上沿水平的直径方向设置指向该刻度值的指针或指示线，其指示读数为A；撞击锤8与第二定滑轮7之间的距离为A。

需要说明的是，通过观察支杆4上的刻度值的读数，直接获取撞击锤8的相对高度，从而便于计算撞击锤8的势能以及动能，从而计算撞击力度的大小，使用方便，读数方便。

在一个可选的实施例中，还包括高度测量装置；高度测量装置包括滑轨21、滑块22和测量尺23；滑轨21设置在工作台1上；滑块22滑动设置在滑轨21上；测量尺23竖直设置在滑块22上。

需要说明的是，通过高度测量装置，测量撞击锤8的相对高度，从而便于计算撞击锤8的势能以及动能，从而计算撞击力度的大小，使用方便，读数方便。

如图4所示：在一个可选的实施例中，撞击锤8的撞击部81朝向工件夹紧装置3的端部为球状。

需要说明的是，撞击部81的端部为球状，其与工件之间无限接近于点接触，其撞击过程中压强更大。同时，保证即使在撞击部81略发生偏移的状态下，撞击部81仍然能够与工件之间发生实验所需的有效碰撞。

在一个可选的实施例中，还包括配重环84，撞击锤8的主体82外周设置螺纹；配重环84内周设置螺纹，配重环84配合旋入主体82上；主体82朝向工件夹紧装置3的一端固定设置限位环83。

需要说明的是，通过增加配重环84改变撞击锤8的整体重量，从而增加撞击力度；同时，每个配重环84质量均相等，从而便于计算撞击力的大小。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，包括工作台(1)、工件夹紧装置(3)、支杆(4)、横杆(5)、第一定滑轮(6)、第二定滑轮(7)、撞击锤(8)、牵引线(9)、第一齿轮(10)、第二齿轮(11)、绕线轮(12)和安装架(13)；其中，撞击锤(8)包括撞击部(81)和主体(82)；

支杆(4)竖直设置在工作台(1)上，且工作台(1)上设置有用于控制支杆(4)沿竖直方向升降的动力装置(2)；支杆(4)顶部设置第一定滑轮(6)；支杆(4)朝向第一齿轮(10)的一侧设置齿条，该齿条与第一齿轮(10)啮合传动连接；

第一齿轮(10)与第二齿轮(11)啮合传动连接，第二齿轮(11)与绕线轮(12)同轴设置；其中，第一齿轮(10)与第二齿轮(11)角速度相同，第一齿轮(10)与绕线轮(12)线速度相同；第一齿轮(10)、第二齿轮(11)以及绕线轮(12)通过转轴设置在安装架(13)上；安装架(13)设置在工作台上；横杆(5)位于工作台上方，横杆(5)水平设置，其一端与支杆(4)连接，其另一端设置第二定滑轮(7)；

牵引线(9)的一端连接撞击锤(8)的主体(82)，其另一端依次缠绕第二定滑轮(7)、第一定滑轮(6)并最终缠绕在绕线轮(12)上；

撞击锤(8)的撞击部(81)朝向工件夹紧装置(3)，且撞击锤(8)的撞击点位于工件夹紧装置(3)的中心位置处。

2.根据权利要求1所述的可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，工件夹紧装置(3)包括固定座(30)、两组夹板(31)、紧固螺栓(32)和定位座(34)；

固定座(30)设置在工作台(1)上；定位座(34)设置在固定座(30)上，定位座(34)上竖直设有用于放置工件的放置槽；两组夹板(31)分别设置在定位座(34)的两端；夹板(31)上部和底部分别设置有供紧固螺栓(32)配合穿过的通孔；其中，位于夹板(31)下部的通孔的水平高度低于放置槽槽底的水平位置。

3.根据权利要求1所述的可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，支杆(4)上设置有刻度值；第一齿轮(10)上沿水平的直径方向设置指向该刻度值的指针或指示线，其指示读数为A；撞击锤(8)与第二定滑轮(7)之间的距离为A。

4.根据权利要求1所述的可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，还包括高度测量装置；高度测量装置包括滑轨(21)、滑块(22)和测量尺(23)；

滑轨(21)设置在工作台(1)上；滑块(22)滑动设置在滑轨(21)上；测量尺(23)竖直设置在滑块(22)上。

5.根据权利要求1所述的可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，撞击锤(8)的撞击部(81)朝向工件夹紧装置(3)的端部为球状。

6.根据权利要求1所述的可调节式物理撞击实验设备，其特征在于，还包括配重环(84)，撞击锤(8)的主体(82)外周设置螺纹；配重环(84)内周设置螺纹，配重环(84)配合旋入主体(82)上；主体(82)朝向工件夹紧装置(3)的一端固定设置限位环(83)。

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