CN210834437U - 一种防二次冲击的落球试验机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及建筑材料复合板试验测试技术领域，尤其涉及一种防二次冲击的落球试验机，包括固定装置、控制系统、冲击装置和锁定装置，固定装置包括带有刻度线的升降导杆以及固定底座，固定底座上设有一可固定样件的试验台，升降导杆上连接有水平支撑杆；冲击装置包括一竖直导杆、以及设于竖直导杆下方的钢球；控制系统包括设于竖直导杆上的单片机和加速度传感器、设于水平支撑杆上的电磁式锁紧控制器、以及用电系统；锁定装置包括电磁式锁紧器；本实用新型采用工字钢型试验台可以防止落球冲击影响到整个装置的震动；采用加速度传感器可以准确的捕捉落球的加速度；采用电磁式锁紧器可以及时实现对信号的处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑材料复合板试验测试技术领域，尤其涉及一种防二次冲击的落球试验机。
背景技术
目前，建筑材料抗冲击能力的好坏是评价其品质的重要指标。在选择产品材料和进行产品设计时,冲击强度往往起着决定性作用。很多材料其他性能虽然能令人满意,但被工程或其他方面的应用所排斥,其主要原因是在规定的冲击负荷下有脆性断裂的危险。因此对建筑材料复合板进行抗冲击性能的研究显得尤为重要。而落球试验机正好适用于对此种材料进行冲击强度测试。工作时，将规定重量的钢球从一定的高度自由跌落，对产品进行冲击，然后在相关仪器上测量试验结果。
实验室在对建筑材料复合板进行落球冲击试验的过程中，当落球第一次撞击复合板以后会被弹起一个高度，然后又受重力的作用会发生第二次撞击，这使得冲击产生的凹痕变得更深、面积更大，由此产生的误差将会对结果产生不可估量的影响。现有的落球冲击试验机很少设有防止二次撞击装置，防止二次撞击装置可以防止钢球反弹对试件进行二次撞击，以确保试验的精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防二次冲击的落球试验机，能够有效地防止钢球反弹对复合板进行二次撞击，从而确保试验结果的精确度。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种防二次冲击的落球试验机，包括固定装置、控制系统、冲击装置和锁定装置，所述固定装置包括带有刻度线的升降导杆以及固定底座，所述固定底座上设有一可固定样件的试验台，所述升降导杆上连接有水平支撑杆；所述冲击装置包括一竖直导杆、以及设于竖直导杆下方的钢球；所述控制系统包括设于竖直导杆上的单片机和加速度传感器、设于水平支撑杆上的电磁式锁紧控制器、以及用电系统；所述锁定装置包括电磁式锁紧器。
优选地，所述水平支撑杆的一端通过管型套与升降导杆连接，所述水平支撑杆的另一端通过电磁式锁紧器与竖直导杆连接，所述管型套上设有用于实现水平支撑杆上下移动和固定的锁紧旋钮。
优选地，所述电磁式锁紧器包括锁紧器本体、轴向设于锁紧器本体上的两个电磁继电器，两个所述电磁继电器均通过弹簧连接有弧形磁铁，两个所述弧形磁铁相对设置，两个所述电磁继电器均通过内部控制线路与电磁式锁紧控制器电性连接。
优选地，所述竖直导杆包括与钢球连接的一螺纹丝杆、以及与螺纹丝杆连接的若干个螺纹套杆，每个所述螺纹套杆的下端为内螺纹空心管，每个所述螺纹套杆的上端为外螺纹实心管。
优选地，所述单片机包括条件判断芯片CPU、信号存储芯片RAM、信号放大整形及A/D电路转换、控制模块和电源模块；所述信号放大整形及A/D电路转换与条件判断芯片CPU电性连接，所述条件判断芯片CPU与信号存储芯片RAM电性连接，所述信号存储芯片RAM和电源模块均与控制模块电性连接。
优选地，所述用电系统包括电线和自动复位开关。
优选地，所述试验台为工字钢型，所述试验台与固定底座不接触，且试验台上设有螺纹孔。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的一种防二次冲击的落球试验机，采用工字钢型试验台可以防止落球冲击影响到整个装置的震动；采用加速度传感器可以准确的捕捉落球的加速度；采用电磁式锁紧器可以及时实现对信号的处理；与传统试验机相比，该落球试验机能够有效地防止钢球反弹对复合板进行二次撞击，从而确保试验结果的精确度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中水平支撑杆与升降导杆连接的示意图。
图3为本实用新型中电磁式锁紧器的结构示意图。
图4为本实用新型中竖直导杆与钢球的连接示意图。
图5为本实用新型中单片机的方框示意图。
图中：1升降导杆、2固定底座、3试验台、4水平支撑杆、5竖直导杆、5-1螺纹丝杆、5-2螺纹套杆、6钢球、7单片机、8加速度传感器、9电磁式锁紧控制器、10电磁式锁紧器、10-1锁紧器本体、10-2电磁继电器、10-3弹簧、10-4弧形磁铁、11管型套、12锁紧旋钮、13条件判断芯片CPU、14信号存储芯片RAM、15信号放大整形及A/D电路转换模块、16控制模块、17电源模块、18电线、19自动复位开关、螺纹孔20。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-图5，一种防二次冲击的落球试验机，包括固定装置、控制系统、冲击装置和锁定装置，所述固定装置包括带有刻度线的升降导杆1以及固定底座2，所述固定底座2上设有一可固定样件的试验台3，所述升降导杆1上连接有水平支撑杆4；所述冲击装置包括一竖直导杆5、以及设于竖直导杆5下方的钢球6；所述控制系统包括设于竖直导杆5上的单片机7和加速度传感器8、设于水平支撑杆4上的电磁式锁紧控制器9、以及用电系统；所述锁定装置包括电磁式锁紧器10。
其中，所述水平支撑杆4的一端通过管型套11与升降导杆1连接，所述水平支撑杆4的另一端通过电磁式锁紧器10与竖直导杆5连接，所述管型套11上设有用于实现水平支撑杆4上下移动和固定的锁紧旋钮12。
本实施例中，固定底座2的重量足够重，可增加整个装置的稳定性；通过锁紧旋钮12，可以实现水平支撑杆4的上下移动和固定，且水平支撑杆4可沿升降导杆1水平转动；采用加速度传感器8，可以更准确的捕捉落球加速度数值。
其中，所述电磁式锁紧器10包括锁紧器本体10-1、轴向设于锁紧器本体10-1上的两个电磁继电器10-2，两个所述电磁继电器10-2均通过弹簧10-3连接有弧形磁铁10-4，两个所述弧形磁铁10-4相对设置，两个所述电磁继电器10-2均通过内部控制线路与电磁式锁紧控制器9电性连接。
本实施例中，当电磁式锁紧控制器9接收到电源信号，电磁继电器10-2便会产生强磁，因为同性相斥，使得两个弧形磁铁10-4同时朝锁紧器中心移动，锁紧竖直导杆；且电磁式锁紧器10只在断口处安装有电磁体，便于实现迅速锁紧竖直导杆。
具体的，所述竖直导杆5包括与钢球6连接的一螺纹丝杆5-1、以及与螺纹丝杆5-1连接的若干个螺纹套杆5-2，每个所述螺纹套杆5-2的下端为内螺纹空心管，每个所述螺纹套杆5-2的上端为外螺纹实心管。
本实施例中，采用若干个螺纹套杆5-2，便于上下连接，使得竖直导杆5连接成需要的长度，方便调整竖直导杆5的长度，以及灵活地调整落球起始高度，从而满足测试的要求。其中，钢球正上方安装有一个螺钉，可以拧进竖直导杆5中，使得钢球与竖直导杆5装配牢固。其中将螺钉、竖直导杆、加速度传感器、单片机的总质量考虑在落球质量之中。这样需要将落球尺寸不变的情况下，将落球球心处做空。
具体的，参照图5，所述单片机7包括条件判断芯片CPU13、信号存储芯片RAM14、信号放大整形及A/D电路转换模块15、控制模块16和电源模块17；所述信号放大整形及A/D电路转换模块15与条件判断芯片CPU13电性连接，所述条件判断芯片CPU13与信号存储芯片RAM14电性连接，所述信号存储芯片RAM14和电源模块17均与控制模块16电性连接。
本实施例中，单片机7的工作原理：当落球的速度绝对值大于零时，电磁式锁紧器10处于断开状态；当落球的速度绝对值等于零，电磁式锁紧器10锁定竖直导杆。
具体的，所述用电系统包括电线18和自动复位开关19。
具体的，所述试验台3为工字钢型，且试验台3与固定底座2不接触，且试验台3上设有螺纹孔20。
本实施例中，试验台重量足够重，可防止落球将试验台与样件一同弹起；采用螺纹孔20便于安装样件。
本实用新型测试时，先给装置所有用电系统通电，电源开关此时长时间处于断开状态，以免触发电磁式锁紧器；移动竖直导杆的位置来调整钢球测试高度，当钢球位置确定以后，调整自动复位开关处于闭合状态；因为落球速度此时为零，所以会触动电磁式锁紧器锁定竖直导杆；此时，断开自动复位开关，落球连同竖直导杆一起降落，落球速度持续增加；当落球撞击到测试建材，落球会被反弹，此时落球速度会减少，一直减小到零；此时单片机会将信号通过无线信号发射器传到电磁式锁紧装置控制端，锁紧器自动锁紧，落球停止运动；断开自动复位开关，调整落球高度，进行第二次实验。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防二次冲击的落球试验机，包括固定装置、控制系统、冲击装置和锁定装置，其特征在于，所述固定装置包括带有刻度线的升降导杆(1)以及固定底座(2)，所述固定底座(2)上设有一可固定样件的试验台(3)，所述升降导杆(1)上连接有水平支撑杆(4)；所述冲击装置包括一竖直导杆(5)、以及设于竖直导杆(5)下方的钢球(6)；所述控制系统包括设于竖直导杆(5)上的单片机(7)和加速度传感器(8)、设于水平支撑杆(4)上的电磁式锁紧控制器(9)、以及用电系统；所述锁定装置包括电磁式锁紧器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述水平支撑杆(4)的一端通过管型套(11)与升降导杆(1)连接，所述水平支撑杆(4)的另一端通过电磁式锁紧器(10)与竖直导杆(5)连接，所述管型套(11)上设有用于实现水平支撑杆(4)上下移动和固定的锁紧旋钮(12)。
3.根据权利要求2所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述电磁式锁紧器(10)包括锁紧器本体(10-1)、轴向设于锁紧器本体(10-1)上的两个电磁继电器(10-2)，两个所述电磁继电器(10-2)均通过弹簧(10-3)连接有弧形磁铁(10-4)，两个所述弧形磁铁(10-4)相对设置，两个所述电磁继电器(10-2)均通过内部控制线路与电磁式锁紧控制器(9)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述竖直导杆(5)包括与钢球(6)连接的一螺纹丝杆(5-1)、以及与螺纹丝杆(5-1)连接的若干个螺纹套杆(5-2)，每个所述螺纹套杆(5-2)的下端为内螺纹空心管，每个所述螺纹套杆(5-2)的上端为外螺纹实心管。
5.根据权利要求1所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述单片机(7)包括条件判断芯片CPU(13)、信号存储芯片RAM(14)、信号放大整形及A/D电路转换模块(15)、控制模块(16)和电源模块(17)；所述信号放大整形及A/D电路转换模块(15)与条件判断芯片CPU(13)电性连接，所述条件判断芯片CPU(13)与信号存储芯片RAM(14)电性连接，所述信号存储芯片RAM(14)和电源模块(17)均与控制模块(16)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述用电系统包括电线(18)和自动复位开关(19)。
7.根据权利要求1所述的一种防二次冲击的落球试验机，其特征在于，所述试验台(3)为工字钢型，所述试验台(3)与固定底座(2)不接触，且试验台(3)上设有螺纹孔(20)。
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