CN220960967U - 一种橡胶回弹测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种橡胶回弹测试装置，包括机架以及对称安装在机架表面两侧的X轴丝杆模组，所述X轴丝杆模组远离机架的一侧外壁上固定有T字臂，所述T字臂底端的两侧分别安装有张紧柱一、张紧柱二，所述张紧柱二表面的两端皆固定有挡盘，所述X轴丝杆模组的活动端安装有Y轴调距机构，所述Y轴调距机构的活动端固定有L型支座。本实用新型采用双工位电动同步拉伸的结构形式，可以确保施加到橡胶圈上的拉伸力量在两个工位上保持一致，且在同一时间内对比两个不同的橡胶圈的回弹变形情况，这种可视对比有助于直观地了解不同橡胶圈的回弹性能差异，便于评估和比较橡胶材料的质量和性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及橡胶测试技术领域，具体为一种橡胶回弹测试装置。
背景技术
橡胶回弹测试装置是用于评估橡胶材料回弹性能的设备。其主要作用是测量橡胶材料在受力后恢复原状的能力，以评估其质量和性能稳定性。该装置的结构包括落锤、支撑平台和测量系统。落锤施加标准化的冲击力到橡胶样品上，使其发生变形；支撑平台固定橡胶样品；测量系统记录橡胶样品的变形和恢复情况。通过测量结果，可以计算橡胶样品的回弹指数或回弹率，进而评估其回弹性能，如授权公告号为CN214309954U所公开的一种橡胶弹性测试装置，其包括装置主体，所述装置主体左侧与螺纹杆转动连接，所述螺纹杆与螺栓内壁螺纹连接，所述螺栓外壁通过第一连接杆和第二连接杆与空心盒固定连接，所述第一连接杆底部固定连接有滑杆，所述滑杆底端与装置主体内壁底部滑动连接。该橡胶弹性测试装置，通过螺纹杆和螺栓配合使用能够对第一夹持件和第二夹持件所夹持的橡胶进行拉动，但是该技术方案为单工位结构，其主要对单个环状橡胶密封圈进行拉伸、回弹测试，由于单工位结构只能测试一个样品，其难以对比同规格状态下的不同硬度、不同配方橡胶圈，难以满足工作人员的对比需要，且该技术方案使用过程中，需要人工手动旋拧螺纹杆，以此带动橡胶圈变形，然而不同的操作者可能在施加力量、速度和变形程度上存在差异，导致测试结果的不一致性，这种主观性将会影响测试的准确性和可重复性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种橡胶回弹测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种橡胶回弹测试装置，包括机架以及对称安装在机架表面两侧的X轴丝杆模组，所述X轴丝杆模组远离机架的一侧外壁上固定有T字臂，所述T字臂底端的两侧分别安装有张紧柱一、张紧柱二，所述张紧柱二表面的两端皆固定有挡盘，所述X轴丝杆模组的活动端安装有Y轴调距机构，所述Y轴调距机构的活动端固定有L型支座，所述L型支座的两侧外壁上分别安装有压力传感器二和压力传感器一，所述X轴丝杆模组下方的机架表面固定有固定座，两个所述固定座的顶部固定有传动箱，所述传动箱的顶端安装有双工位扩距单元，所述机架的背面安装有PLC控制面板,PLC控制面板的输出端与X轴丝杆模组、压力传感器二、压力传感器一以及双工位扩距单元的输入端电性连接。
优选的，所述X轴丝杆模组包括安装在机架表面一侧的Z字支架，以及Z字支架顶端安装的支撑框，所述支撑框的内部安装有丝杆调距结构，所述支撑框远离机架中心线的一侧外壁上安装有用于驱动丝杆调距结构工作的伺服电机，所述丝杆调距结构的活动端安装有直角滑台，所述Y轴调距机构安装在直角滑台一侧的外壁上，所述伺服电机的输入端与PLC控制面板的输出端电性连接。
优选的，所述T字臂为固定在支撑框一侧外壁上的Y轴固定臂，以及Y轴固定臂顶端一侧固定的X轴固定臂，所述张紧柱一安装在X轴固定臂底端的一侧，所述张紧柱二安装在Y轴固定臂底端的一侧。
优选的，所述Y轴调距机构包括安装在直角滑台一侧外壁上的Y轴气缸，以及Y轴气缸活塞杆顶端安装的直角板，所述Y轴气缸的输入端与PLC控制面板的输出端电性连接，所述L型支座固定在直角板的底部。
优选的，所述Z字支架下方的机架表面固定有上隔板和下隔板，所述上隔板的顶端与Z字支架的顶端固定连接。
优选的，所述丝杆调距结构包括转动安装在支撑框内部的滚珠丝杆，以及滚珠丝杆表面一端螺纹处安装的螺母副，螺母副的顶端与直角滑台的顶壁固定连接，所述滚珠丝杆的一端通过联轴器与伺服电机的输出端固定连接。
优选的，所述双工位扩距单元包括转动安装在传动箱底部两侧的立轴，所述立轴的顶端贯穿至固定座的外部并固定有摆臂,摆臂顶端的一侧安装有张紧柱三，所述传动箱的内部安装有用于联结两个立轴的锥齿轮双向传动结构，所述传动箱的顶端安装有驱动锥齿轮双向传动结构工作的减速电机,减速电机的输入端与PLC控制面板的输出端电性连接。
优选的，所述锥齿轮双向传动结构包括转动安装在传动箱底部两侧的横轴，横轴远离传动箱竖直中心线的一端通过直角锥齿轮传动结构一和立轴进行动力衔接，所述减速电机的输出端安装有用于驱动两个横轴同步旋转的直角锥齿轮传动结构二。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种橡胶回弹测试装置采用双工位电动同步拉伸的结构形式，可以确保施加到橡胶圈上的拉伸力量在两个工位上保持一致，消除人工操作的主观性和不一致性，提高了测试的准确性和可重复性，同时通过双工位结构，可以在同一时间内对比两个不同的橡胶圈的回弹变形情况，这种可视对比有助于直观地了解不同橡胶圈的回弹性能差异，便于评估和比较橡胶材料的质量和性能。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图；
图2为本实用新型的立体结构示意图；
图3为本实用新型的立体结构示意图；
图4为本实用新型的立体结构示意图；
图5为本实用新型图4中A处放大结构示意图；
图中：1、机架；101、PLC控制面板；2、Z字支架；3、支撑框；4、丝杆调距结构；5、伺服电机；6、直角滑台；7、Y轴固定臂；701、X轴固定臂；8、上隔板；9、下隔板；10、张紧柱一；11、张紧柱二；1101、挡盘；12、Y轴调距机构；1201、Y轴气缸；1202、直角板；1203、L型支座；1204、压力传感器一；1205、压力传感器二；13、固定座；14、传动箱；15、减速电机；16、锥齿轮双向传动结构；17、立轴；18、摆臂；19、张紧柱三。
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种橡胶回弹测试装置，包括机架1以及对称安装在机架1表面两侧的X轴丝杆模组，X轴丝杆模组远离机架1的一侧外壁上固定有T字臂，T字臂底端的两侧分别安装有张紧柱一10、张紧柱二11，张紧柱二11表面的两端皆固定有挡盘1101，将待进行回弹测试的两个橡胶密封圈工件分别套装在装置两侧的张紧柱二11上，该两个橡胶密封圈工件为同尺寸规格，其硬度、材质配方为变量；
X轴丝杆模组的活动端安装有Y轴调距机构12，Y轴调距机构12的活动端固定有L型支座1203，L型支座1203的两侧外壁上分别安装有压力传感器二1205和压力传感器一1204，X轴丝杆模组下方的机架1表面固定有固定座13，两个固定座13的顶部固定有传动箱14，传动箱14的顶端安装有双工位扩距单元，机架1的背面安装有PLC控制面板101,PLC控制面板101的输出端与X轴丝杆模组、压力传感器二1205、压力传感器一1204以及双工位扩距单元的输入端电性连接，工作手动对橡胶密封圈进行拉伸，使得橡胶密封圈完整套装在张紧柱一10、张紧柱三19以及L型支座1203上，此时的橡胶密封圈为不规则的四边形结构；
待两个橡胶密封圈皆调整完毕后，工作人员通过张紧柱一10开启减速电机15工作，则减速电机15的回转动力通过锥齿轮双向传动结构16传递至两个立轴17上，两个立轴17反向同步转动，由立轴17驱动摆臂18、张紧柱三19向着远离机架1竖直中心线的方向摆动，继而橡胶密封圈被拉伸回弹并出现变形，该过程中由压力传感器二1205持续检测橡胶密封圈所产生的的压力，该压力信号通过压力传感器二1205转化为电信号并被送入PLC控制面板101中，以供工作人员进行数据查询；
X轴丝杆模组包括安装在机架1表面一侧的Z字支架2，以及Z字支架2顶端安装的支撑框3，Z字支架2下方的机架1表面固定有上隔板8和下隔板9，上隔板8的顶端与Z字支架2的顶端固定连接；
支撑框3的内部安装有丝杆调距结构4，支撑框3远离机架1中心线的一侧外壁上安装有用于驱动丝杆调距结构4工作的伺服电机5，丝杆调距结构4包括转动安装在支撑框3内部的滚珠丝杆，以及滚珠丝杆表面一端螺纹处安装的螺母副，螺母副的顶端与直角滑台6的顶壁固定连接，滚珠丝杆的一端通过联轴器与伺服电机5的输出端固定连接；
丝杆调距结构4的活动端安装有直角滑台6，Y轴调距机构12安装在直角滑台6一侧的外壁上，伺服电机5的输入端与PLC控制面板101的输出端电性连接，工作人员可以根据单个橡胶密封圈的尺寸大小调试L型支座1203、压力传感器二1205等部件的位置，即通过PLC控制面板101开启伺服电机5工作，则伺服电机5驱动丝杆调距结构4进行动作，由丝杆调距结构4带动直角滑台6、Y轴调距机构12等部件移动，从而调整压力传感器二1205的X轴位置；
T字臂为固定在支撑框3一侧外壁上的Y轴固定臂7，以及Y轴固定臂7顶端一侧固定的X轴固定臂701，张紧柱一10安装在X轴固定臂701底端的一侧，张紧柱二11安装在Y轴固定臂7底端的一侧；
Y轴调距机构12包括安装在直角滑台6一侧外壁上的Y轴气缸1201，以及Y轴气缸1201活塞杆顶端安装的直角板1202，Y轴气缸1201的输入端与PLC控制面板101的输出端电性连接，L型支座1203固定在直角板1202的底部，通过PLC控制面板101开启Y轴气缸1201工作，则Y轴气缸1201带动直角板1202、L型支座1203等部件在Y中方向上移动，从而调整压力传感器二1205同张紧柱一10、张紧柱二11的Y轴相对位置，以此更好的适用不同尺寸规格的橡胶密封圈；
当橡胶密封圈尺寸规格较大时，可将该橡胶密封圈套装在X轴水平方向上的两个L型支座1203上，此时橡胶密封圈被拉伸且对压力传感器一1204施加压力，该过程中可通过丝杆调距结构4对该橡胶密封圈进行拉伸、回弹处理；
双工位扩距单元包括转动安装在传动箱14底部两侧的立轴17，立轴17的顶端贯穿至固定座13的外部并固定有摆臂18,摆臂18顶端的一侧安装有张紧柱三19，传动箱14的内部安装有用于联结两个立轴17的锥齿轮双向传动结构16，传动箱14的顶端安装有驱动锥齿轮双向传动结构16工作的减速电机15,减速电机15的输入端与PLC控制面板101的输出端电性连接；
锥齿轮双向传动结构16包括转动安装在传动箱14底部两侧的横轴，横轴远离传动箱14竖直中心线的一端通过直角锥齿轮传动结构一和立轴17进行动力衔接，减速电机15的输出端安装有用于驱动两个横轴同步旋转的直角锥齿轮传动结构二；
减速电机15的动力通过锥齿轮双向传动结构16传递至两个立轴17上，并使得摆臂18进行回转摆动，最终使得张紧柱三19对橡胶密封圈进行拉伸处理，其结构简单、工作稳定可靠，同时测试两个不同的橡胶圈样品，因此可以考虑多样性因素，如不同硬度、不同配方或不同形状的橡胶材料。这有助于更全面地评估橡胶材料的回弹性能，并为材料研发和质量控制提供更多信息。
本申请实施例在使用时，首先工作人员将待进行回弹测试的两个橡胶密封圈工件分别套装在装置两侧的张紧柱二11上，随后工作手动对橡胶密封圈进行拉伸，使得橡胶密封圈完整套装在张紧柱一10、张紧柱三19以及L型支座1203上，此时的橡胶密封圈为不规则的四边形结构，待两个橡胶密封圈皆调整完毕后，工作人员通过张紧柱一10开启减速电机15工作，则减速电机15的回转动力通过锥齿轮双向传动结构16传递至两个立轴17上，两个立轴17反向同步转动，由立轴17驱动摆臂18、张紧柱三19向着远离机架1竖直中心线的方向摆动，继而橡胶密封圈被拉伸回弹并出现变形，该过程中由压力传感器二1205持续检测橡胶密封圈所产生的的压力，该压力信号通过压力传感器二1205转化为电信号并被送入PLC控制面板101中，以供工作人员进行数据查询，当橡胶密封圈拉伸回弹完毕后，由PLC控制面板101控制减速电机15反向工作，即摆臂18、张紧柱三19复位，则可以将两个拉伸完毕的橡胶密封圈取下，测量其拉伸后尺寸变化，并进行尺寸对比，以此完成橡胶回弹测试，该装置采用双工位电动同步拉伸的结构形式，可以确保施加到橡胶圈上的拉伸力量在两个工位上保持一致，消除人工操作的主观性和不一致性，提高了测试的准确性和可重复性，同时通过双工位结构，可以在同一时间内对比两个不同的橡胶圈的回弹变形情况，这种可视对比有助于直观地了解不同橡胶圈的回弹性能差异，便于评估和比较橡胶材料的质量和性能。
Claims (8)
1.一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：包括机架（1）以及对称安装在机架（1）表面两侧的X轴丝杆模组，所述X轴丝杆模组远离机架（1）的一侧外壁上固定有T字臂，所述T字臂底端的两侧分别安装有张紧柱一（10）、张紧柱二（11），所述张紧柱二（11）表面的两端皆固定有挡盘（1101），所述X轴丝杆模组的活动端安装有Y轴调距机构（12），所述Y轴调距机构（12）的活动端固定有L型支座（1203），所述L型支座（1203）的两侧外壁上分别安装有压力传感器二（1205）和压力传感器一（1204），所述X轴丝杆模组下方的机架（1）表面固定有固定座（13），两个所述固定座（13）的顶部固定有传动箱（14），所述传动箱（14）的顶端安装有双工位扩距单元，所述机架（1）的背面安装有PLC控制面板（101）,PLC控制面板（101）的输出端与X轴丝杆模组、压力传感器二（1205）、压力传感器一（1204）以及双工位扩距单元的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述X轴丝杆模组包括安装在机架（1）表面一侧的Z字支架（2），以及Z字支架（2）顶端安装的支撑框（3），所述支撑框（3）的内部安装有丝杆调距结构（4），所述支撑框（3）远离机架（1）中心线的一侧外壁上安装有用于驱动丝杆调距结构（4）工作的伺服电机（5），所述丝杆调距结构（4）的活动端安装有直角滑台（6），所述Y轴调距机构（12）安装在直角滑台（6）一侧的外壁上，所述伺服电机（5）的输入端与PLC控制面板（101）的输出端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述T字臂为固定在支撑框（3）一侧外壁上的Y轴固定臂（7），以及Y轴固定臂（7）顶端一侧固定的X轴固定臂（701），所述张紧柱一（10）安装在X轴固定臂（701）底端的一侧，所述张紧柱二（11）安装在Y轴固定臂（7）底端的一侧。
4.根据权利要求2所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述Y轴调距机构（12）包括安装在直角滑台（6）一侧外壁上的Y轴气缸（1201），以及Y轴气缸（1201）活塞杆顶端安装的直角板（1202），所述Y轴气缸（1201）的输入端与PLC控制面板（101）的输出端电性连接，所述L型支座（1203）固定在直角板（1202）的底部。
5.根据权利要求2所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述Z字支架（2）下方的机架（1）表面固定有上隔板（8）和下隔板（9），所述上隔板（8）的顶端与Z字支架（2）的顶端固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述丝杆调距结构（4）包括转动安装在支撑框（3）内部的滚珠丝杆，以及滚珠丝杆表面一端螺纹处安装的螺母副，螺母副的顶端与直角滑台（6）的顶壁固定连接，所述滚珠丝杆的一端通过联轴器与伺服电机（5）的输出端固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述双工位扩距单元包括转动安装在传动箱（14）底部两侧的立轴（17），所述立轴（17）的顶端贯穿至固定座（13）的外部并固定有摆臂（18）,摆臂（18）顶端的一侧安装有张紧柱三（19），所述传动箱（14）的内部安装有用于联结两个立轴（17）的锥齿轮双向传动结构（16），所述传动箱（14）的顶端安装有驱动锥齿轮双向传动结构（16）工作的减速电机（15）,减速电机（15）的输入端与PLC控制面板（101）的输出端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种橡胶回弹测试装置，其特征在于：所述锥齿轮双向传动结构（16）包括转动安装在传动箱（14）底部两侧的横轴，横轴远离传动箱（14）竖直中心线的一端通过直角锥齿轮传动结构一和立轴（17）进行动力衔接，所述减速电机（15）的输出端安装有用于驱动两个横轴同步旋转的直角锥齿轮传动结构二。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118329340A (zh) * | 2024-06-12 | 2024-07-12 | 常州忆隆信息科技有限公司 | 一种胶圈弹性检测装置及方法 |
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2023
- 2023-10-09 CN CN202322696967.5U patent/CN220960967U/zh active Active
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