CN215492475U - 一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，包括导向支撑组件，包括上固定板(4)、下固定板(7)、滚珠丝杠(6)和若干导向柱(5)；所述导向柱(5)之间平行设置且固定设置于上固定板(4)、下固定板(7)之间；所述滚珠丝杠(6)设置于上固定板(4)、下固定板(7)之间且两端分别与上固定板(4)、下固定板(7)转动连接；进样模块(3)和橡胶试样(31)，进样模块(3)设置于下固定板(7)上，进样模块(3)夹持橡胶试样(31)并推动橡胶试样(31)在下部固定板(7)上移动。本实用新型的技术方案，用于测量橡胶试样耐刺扎切割的性能，用于模拟汽车轮胎在实际行驶过程中，高速撞击路面上的尖锐石子、障碍物等的使用工况。

Description

一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备

技术领域

本实用新型涉及一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，属于橡胶检测设备领域。

背景技术

在汽车行驶过程中，不同车重、不同速度都会对轮胎的冲击破坏情况产生影响。因轮胎在路面行驶过程中，路面上的石子、障碍物等表面特征各不相同，对轮胎的破坏方式也不相同，大体可分为切割和刺扎两种类型。如果采用实际工况的运动方式，以橡胶试样作为运动体，以刀片或刺扎钉作为静止体，用橡胶试样高速撞击刀片或者刺扎钉。此种运动方式，对橡胶试样的尺寸、重量、表面特征状态要求非常高，即使是同一种配方的橡胶试样，如果尺寸、重量、表面特征存在细微的差别，高速撞击刀片或者刺扎钉产生的试验结果也会存在很大的差异。

实用新型内容

针对现有技术中的的问题，本实用新型提供一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，测量橡胶试样耐刺扎切割的性能，用于模拟汽车轮胎在实际行驶过程中，高速撞击路面上的尖锐石子、障碍物等的使用工况。

本实用新型采取的技术方案是，一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，包括

导向支撑组件，包括上固定板、下固定板、滚珠丝杠和若干导向柱；所述导向柱之间平行设置且固定设置于上固定板、下固定板之间；所述滚珠丝杠设置于上固定板、下固定板之间且两端分别与上固定板、下固定板转动连接；

进样模块和橡胶试样，进样模块设置于下固定板上，进样模块夹持橡胶试样并推动橡胶试样在下部固定板上移动；

冲击模块，位于上固定板、下固定板之间并与部分导向柱滑动连接；所述冲击模块与进样模块配合设置并沿导向柱的长度延伸方向对橡胶试样进行冲击；

提升模块，设置于冲击模块的一侧并带动冲击模块提升；所述提升模块与滚珠丝杠螺纹连接并与部分导向柱滑动连接；滚珠丝杠连接有伺服电机并通过伺服电机驱动转动。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述冲击模块包括支撑板、直线轴承、配重块和冲击件；所述支撑板的两端分别设置有直线轴承并通过直线轴承与导向柱滑动连接；所述配重块设置于支撑板的中部，冲击件固定设置于支撑板上朝向橡胶试样的表面上，冲击件的冲击端朝向橡胶试样。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述冲击模块还包括载荷传感器和位移感应块；所述载荷传感器固定设置于支撑板上，冲击件设置于载荷传感器的载荷感应端；所述位移感应块固定设置于支撑板的侧部。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述提升模块包括提升板、滚珠丝杠螺母、直线提升轴承；所述滚珠丝杠螺母、直线提升轴承分别设置于提升板的两端，提升板的一端通过滚珠丝杠螺母与滚珠丝杠螺纹连接，提升板的另一端通过直线提升轴承与其中一个导向柱滑动连接；所述提升板上设置有承托冲击模块的滑动承托组件。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述滑动承托组件包括直线导轨、气缸、伸缩板；所述直线导轨固定设置于提升板，伸缩板固定设置于直线导轨的滑块上，并可在直线导轨上滑动运动；所述气缸的活塞端与伸缩板连接并推动伸缩板端部与冲击模块下部接触或者远离冲击模块。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述进样模块包括试样座，橡胶试样放置于试样座上，下固定板上设置有与试样座配合设置的条形滑槽；所述试样座下部设置有齿条且齿条啮合有齿轮；所述下固定板固定连接有步进电机，步进电机的动力输出端与齿轮连接。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述进样模块还包括L型限位板和U型限位板；所述下固定板上的条形滑槽的两侧分别设置有L型限位板，L型限位板固定设置于下固定板上且L型限位板上设置有与橡胶试样移动方向平行设置的滑道；所述橡胶试样的上端、L型限位板的上端设置于U型限位板的U型开口内；U型限位板的U型开口两端设置有与L型限位板上的滑道配合设置的滑动头。

优化的，上述自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，所述下固定板上固定设置有位移传感器，位移传感器与冲击模块配合设置。

本申请的优点在于：本申请的设备，可以真实模拟出汽车轮胎在实际行驶过程中，高速撞击路面上的尖锐石子、障碍物等的使用工况。并且可进行切割和刺扎等多种不同形式的试验，用于表征路面上不同石子或障碍物等对轮胎的破坏形式。冲击模块的重量、下落高度均为可调，以此来实现不同冲击力对橡胶试样的破坏试验。在整个试验过程中，无需人工干预，设备自动进样、自动提升、自动试验。可以自动记录试验过程中的位移、载荷变化曲线，自动测量橡胶试验切割深度。

附图说明

图1为本申请的整体结构示意图；

图2为本申请中的冲击模块的结构示意图；

图3为本申请中的提升模块的结构示意图；

图4为本申请中的进样模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的技术特点。

本实用新型为一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，包括

导向支撑组件，包括上固定板4、下固定板7、滚珠丝杠6和若干导向柱5；所述导向柱5之间平行设置且固定设置于上固定板4、下固定板7之间；所述滚珠丝杠6设置于上固定板4、下固定板7之间且两端分别与上固定板4、下固定板7转动连接；

进样模块3和橡胶试样31，进样模块3设置于下固定板7上，进样模块3夹持橡胶试样31并推动橡胶试样31在下部固定板7上移动；

冲击模块1，位于上固定板4、下固定板7之间并与部分导向柱5滑动连接；所述冲击模块1与进样模块3配合设置并沿导向柱5的长度延伸方向对橡胶试样31进行冲击；

提升模块2，设置于冲击模块1的一侧并带动冲击模块1提升；所述提升模块2与滚珠丝杠6螺纹连接并与部分导向柱5滑动连接；滚珠丝杠6连接有伺服电机8并通过伺服电机8驱动转动。所述下固定板7上固定设置有位移传感器9，位移传感器9与冲击模块1配合设置。

本申请的具体工作过程为：提升模块2在滚珠丝杠6的驱动下沿导向柱5提升，并且在提升模块2提升过程中带动冲击模块1提升至一定的高度。当提升至预定高度后，提升模块2松开对冲击模块1的承托。冲击模块1失去承托后，冲击模块1在重力作用下沿导向柱5做自由落体运动，其上的冲击件15冲击橡胶试块31，完成对橡胶试块31的一次冲击。

在一次冲击之后，提升模块2在滚珠丝杠6驱动下下落后再次承托冲击模块1上升至与上次同一高度。并且进样模块3带动橡胶试样31移动一段距离。然后提升模块2再次松开对冲击模块1的承托。失去承托后，冲击模块1再次在重力作用下沿导向柱5做自由落体运动，其上的冲击件15再次冲击橡胶试块31，完成对橡胶试块31上不同部位的第二次冲击。

重复上面的步骤，可以完成对橡胶试样31的多次冲击试验，整个过程均自动完成。

为了避免这些因素对试验结果的影响，本申请中以橡胶试样作为静止体，以冲击模块1的刀片或刺扎钉作为运动体，用刀片或者刺扎钉高速撞击橡胶试样。因为刀片和刺扎钉属于金属制品，不易磨损，对于不同配方的橡胶试样来说，高速撞击时产生的冲击力是完全一致的，从而保证了试验结果的一致性。

为了保证同一次试验，高速撞击时产生的冲击力一致，本申请中采用了自由落体运动的方式，固定刀片或刺扎钉模块的重量不变，每次都从同一位置自由落体。

所述冲击模块1包括支撑板11、直线轴承12、配重块13和冲击件15；所述支撑板11的两端分别设置有直线轴承12并通过直线轴承12与导向柱5滑动连接；所述配重块13设置于支撑板11的中部，冲击件15固定设置于支撑板11上朝向橡胶试样31的表面上，冲击件15的冲击端朝向橡胶试样31。

所述冲击模块1还包括载荷传感器14和位移感应块16；所述载荷传感器14固定设置于支撑板11上，冲击件15设置于载荷传感器14的载荷感应端；所述位移感应块16固定设置于支撑板11的侧部。

冲击模块1的作用是带动冲击件15以自由落体的运动形式冲击橡胶试样31，冲击件15的形式可以为切刀或者刺扎钉。

活动板11左右两侧各安装一个直线轴承12，直线轴承12可在导向柱5上自由运动。因直线轴承12与导向柱5之间为滚动摩擦，且摩擦系数非常微小，所以可以将冲击模块1沿导向柱5的上下运动近似看作为自由落体运动。活动板11上方固定有配重块13，配重块13的数量及重量，均可以根据不同试验需求进行配置。载荷传感器14固定在活动板11的下方，并与冲击件15直接相连，可以实时测量冲击件15作用于橡胶试样时的力值变化；位移感应块16安装于活动板11的后方，可以实时测量冲击件15作用于橡胶试样时的位移变化。

所述提升模块2包括提升板21、滚珠丝杠螺母22、直线提升轴承23；所述滚珠丝杠螺母22、直线提升轴承23分别设置于提升板21的两端，提升板21的一端通过滚珠丝杠螺母22与滚珠丝杠6螺纹连接，提升板21的另一端通过直线提升轴承23与其中一个导向柱5滑动连接；所述提升板21上设置有承托冲击模块1的滑动承托组件。

所述滑动承托组件包括直线导轨27、气缸25、伸缩板24；所述直线导轨27固定设置于提升板21，伸缩板24固定设置于直线导轨27的滑块上，并可在直线导轨27上滑动运动；所述气缸25的活塞端与伸缩板24连接并推动伸缩板24端部与冲击模块1下部接触或者远离冲击模块1。

提升板21的前端安装滚珠丝杠螺母22，并与滚珠丝杠6相连；提升板21的后端安装直线轴承23，并与导向柱5相连；提升板21的上方安装直线导轨27，下方安装气缸25；伸缩板24安装在直线导轨滑块上，并通过连接板26与气缸25的活塞杆相连。通过气缸25的控制，可以实现伸缩板24沿直线导轨27前后移动，从而实现对冲击模块1的提升和释放。为了方便伸缩板24对冲击模块1进行承托，在伸缩板24的端部可以设置于冲击模块1的载荷传感器14外形、载荷传感器14与冲击件15连接处的外形配合设置的凹槽，以使得伸缩板24承托冲击模块1时增加与冲击模块1的接触面积。

所述进样模块3包括试样座34，橡胶试样31放置于试样座34上，下固定板7上设置有与试样座34配合设置的条形滑槽；所述试样座34下部设置有齿条且齿条啮合有齿轮35；所述下固定板7固定连接有步进电机36，步进电机36的动力输出端与齿轮35连接。

所述进样模块3还包括L型限位板32和U型限位板33；所述下固定板7上的条形滑槽的两侧分别设置有L型限位板32，L型限位板32固定设置于下固定板7上且L型限位板32上设置有与橡胶试样31移动方向平行设置的滑道；所述橡胶试样31的上端、L型限位板32的上端设置于U型限位板33的U型开口内；U型限位板33的U型开口两端设置有与L型限位板32上的滑道配合设置的滑动头。

进样模块3的作用是同一橡胶试样31在进行完一次切割或刺扎试验后一般一个橡胶试样需要进行多次切割或刺扎试验，当冲击模块1被提升模块2抬起后，橡胶试样31能自动向前进给设定的距离，以保证下次切割或刺扎的位置不重复。

橡胶试样31放置于齿条试样座34中，齿条试样座34的齿形与固定在步进电机36上的齿轮35相啮合。步进电机36通过电机支架安装于下固定板7的下方。同时，在下固定板7上开有长条形空槽，用于放置齿条试样座34，以保证齿条试样座34可以在齿轮35的作用下，沿长条形空槽左右移动。四个L型限位板32安装于下固定板7的上方，用于限制橡胶试样31的前后移动；U型限位板33卡在L型限位板32的长条形空槽中，并可左右滑动，用于限制橡胶试样31的上下移动，防止切割刀或刺扎钉从橡胶试样31中拔出时，将橡胶试样31一同带出。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：包括

导向支撑组件，包括上固定板(4)、下固定板(7)、滚珠丝杠(6)和若干导向柱(5)；所述导向柱(5)之间平行设置且固定设置于上固定板(4)、下固定板(7)之间；所述滚珠丝杠(6)设置于上固定板(4)、下固定板(7)之间且两端分别与上固定板(4)、下固定板(7)转动连接；

进样模块(3)和橡胶试样(31)，进样模块(3)设置于下固定板(7)上，进样模块(3)夹持橡胶试样(31)并推动橡胶试样(31)在下部固定板(7)上移动；

冲击模块(1)，位于上固定板(4)、下固定板(7)之间并与部分导向柱(5)滑动连接；所述冲击模块(1)与进样模块(3)配合设置并沿导向柱(5)的长度延伸方向对橡胶试样(31)进行冲击；

提升模块(2)，设置于冲击模块(1)的一侧并带动冲击模块(1)提升；所述提升模块(2)与滚珠丝杠(6)螺纹连接并与部分导向柱(5)滑动连接；滚珠丝杠(6)连接有伺服电机(8)并通过伺服电机(8)驱动转动。

2.根据权利要求1所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述冲击模块(1)包括支撑板(11)、直线轴承(12)、配重块(13)和冲击件(15)；所述支撑板(11)的两端分别设置有直线轴承(12)并通过直线轴承(12)与导向柱(5)滑动连接；所述配重块(13)设置于支撑板(11)的中部，冲击件(15)固定设置于支撑板(11)上朝向橡胶试样(31)的表面上，冲击件(15)的冲击端朝向橡胶试样(31)。

3.根据权利要求2所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述冲击模块(1)还包括载荷传感器(14)和位移感应块(16)；所述载荷传感器(14)固定设置于支撑板(11)上，冲击件(15)设置于载荷传感器(14)的载荷感应端；所述位移感应块(16)固定设置于支撑板(11)的侧部。

4.根据权利要求1所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述提升模块(2)包括提升板(21)、滚珠丝杠螺母(22)、直线提升轴承(23)；所述滚珠丝杠螺母(22)、直线提升轴承(23)分别设置于提升板(21)的两端，提升板(21)的一端通过滚珠丝杠螺母(22)与滚珠丝杠(6)螺纹连接，提升板(21)的另一端通过直线提升轴承(23)与其中一个导向柱(5)滑动连接；所述提升板(21)上设置有承托冲击模块(1)的滑动承托组件。

5.根据权利要求4所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述滑动承托组件包括直线导轨(27)、气缸(25)、伸缩板(24)；所述直线导轨(27)固定设置于提升板(21)，伸缩板(24)固定设置于直线导轨(27)的滑块上，并可在直线导轨(27)上滑动运动；所述气缸(25)的活塞端与伸缩板(24)连接并推动伸缩板(24)端部与冲击模块(1)下部接触或者远离冲击模块(1)。

6.根据权利要求1所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述进样模块(3)包括试样座(34)，橡胶试样(31)放置于试样座(34)上，下固定板(7)上设置有与试样座(34)配合设置的条形滑槽；所述试样座(34)下部设置有齿条且齿条啮合有齿轮(35)；所述下固定板(7)固定连接有步进电机(36)，步进电机(36)的动力输出端与齿轮(35)连接。

7.根据权利要求6所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述进样模块(3)还包括L型限位板(32)和U型限位板(33)；所述下固定板(7)上的条形滑槽的两侧分别设置有L型限位板(32)，L型限位板(32)固定设置于下固定板(7)上且L型限位板(32)上设置有与橡胶试样(31)移动方向平行设置的滑道；所述橡胶试样(31)的上端、L型限位板(32)的上端设置于U型限位板(33)的U型开口内；U型限位板(33)的U型开口两端设置有与L型限位板(32)上的滑道配合设置的滑动头。

8.根据权利要求6所述的自动测量橡胶耐切割刺扎性能的设备，其特征在于：所述下固定板(7)上固定设置有位移传感器(9)，位移传感器(9)与冲击模块(1)配合设置。

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