专利名称：落球冲击仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种眼镜镜片质量检测仪。特别是涉及一种落球冲击仪。
背景技术：
眼镜在曰常生活和工作中应用得非常普遍。眼镜不仅能校正眼睛屈光度 不准，还能起到保护眼睛的作用，如防辐射、防尘、防外来物冲击等等。我 们国家历来重视人民的健康和劳动保护。许多研究部门及有关单位在眼镜方 面作了大量的工作。如新型的镜片材料、各种不同功能的眼镜片、各类镜架， 并制、修订了大量的眼镜质量标准、研究各种眼镜质量检测仪器等。落球冲 击仪就是用于眼镜片质量检测的仪器。国家标准GB5891-86和国际标准IS04855-1981 (E)规定了眼镜镜片应采 用落球法测试，并据此提出了具体的技术要求。考虑到钢球冲击点的位置直 接影响到试验结果，如近视眼镜片，因中心薄边缘厚，钢球冲击在其几何中 心与冲击在其它位置，完全可能得到不同的结果。因此，IS04855-1981 (E) 明确规定，在l. 3m高度落下，落点偏移不能超过1. 5mm。()根据国家标准 GB5891-86所示的装置分析，该落球机构是一管道。但该装置明显存在以下 不足由于管道与钢球之间有一定的间隙，导致钢球定位不准；钢球在管道 中下落时与管道壁相互摩擦，产生摩擦力。钢球的重力与摩擦力形成一力偶。 当钢球离开管道的瞬间，钢球在该力偶的作用下绕力矩中心偏转，造成钢球 中心偏移，最终导致钢球落点不精确；此外，该摩擦力还影响冲击能量，降 低冲击瞬间的动能。很难达到标准的规定。为了解决这个问题，国内某些研究单位使用电磁铁装置。通电时电磁铁 吸持钢球，断电时电磁铁释放钢球，使之下落。由于电磁铁在断电时，电磁 铁和钢球都有剩磁。如果电磁铁和钢球的剩磁方向恒定，仅影响落球高度， 对落点影响甚微。但钢球经电磁铁吸持后，自身会有磁场。当再次被电磁铁 吸持时，二者磁场方向不一致。所以钢球刚离开电磁铁时，会受到磁场水平 分力的影响，致使钢球落点偏移。由于每次吸持时不能确定钢球的剩磁方向， 故落点偏移的大小及方向亦难以确定。仍然难以满足标准规定的要求。
经对以上二种装置做落点试验，获得的具体数据如下 落球高度 管道式偏移量 电磁铁式偏移量1. 3m 5mm 3. 5mm1. 0m 3mm 2. 5mm0. 8m 2mm 2. Omm显然，这些落球装置都无法达到标准规定的偏移量。发明内容为了解决上述问题，从根本上提高眼镜镜片质量检测的措施，保 证眼镜的使用安全，本实用新型提供一种落球冲击仪。这种落球冲击 仪能有效地提高钢球的落点精度，符合国家标准GB5891-86和国际标 准IS04855-1981 (E)要求，而且使落球偏移量大大低于标准的规定值。 而且，釆用本实用新型的优化实施例，还能将其使用范围扩大到需要 作冲击试验的其他产品，如各种日用品、工业搪瓷产品、坡璃瓶罐制 品及汽车挡风坡璃等，大大降低了测试设备的成本。本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是在由支架、钢球、落球机构和试样夹持装置组成落球冲击仪，落球机构与试样夹持装置的中心线在垂直方向上处于同一轴线。在落球机构上设有一个能够精确定位的三点式钢球夹持机构，设置在夹持点上的三个定位块在圆周上均匀分布，其中至少有一个夹持点上设有能带动定位块作水平 方向移动的释放机构。本实用新型解决其技术问题所采用的进一步技术方案是在由支 架、钢球、试样夹持装置和三点式钢球夹持机构组成落球冲击仪上， 设置一个释放机构，由电磁铁、夹持杆和杠杆组成，电磁铁的动力经 由杠杆传送到夹持杆，并施加于定位块作水平方向移动。还可以在杠 杆上设有可调节钢球被夹持力的调节螺母。本实用新型的有益效果是通过三个均布点既能精确定位钢球的 中心，消除了钢球在水平方向的二个自由度，精确定位。同时，巧妙地利用了钢球与错垂面之间的摩擦力夹持住钢球。当 这三个铅垂面同时均勾地向相反方向移动时，或将其中的二个固定，
仅让一个铅垂面移动，撤销夹持力时，钢球与铅垂面之间的摩擦力亦 随之消失。钢球失去夹持力后，在重力作用下落下，释放钢球。而刚 性球体与刚性平面之间为点接触，因此摩擦力所释放的弹力极小，大 大提高了落球精度。所采用的契块状定位块，更是将钢球释放下落时 与铅垂面的摩擦力降低到最小。电磁铁的动力经由杠杆传送到夹持杆，并施加于定位块作水平 方向移动。使钢球完全不受磁力的影响，避免了因剩磁所产生的问题 偏移问题，对进一步降低落球偏移量提供了保障。经测试，采用本实用新型的落球冲击仪，在1.3m落球高度时，偏移量小于lmm,完全 符合国家标准GB5891-86和国际标准IS04855-1981 (E)要求，且大大优于现有技术。
下面，对照附图详细说明本实用新型。附图1为本实用新型释放机构的结构示意图。附图2为本实用新型夹持机构的结构示意图。附图中1、钢球，2、高度定位螺钉，3、夹持杆，4、电磁铁， 5、填充物，6、软铁，7、调节螺母，8.杠杆，9.支架，IO.水平定位 组，11.水平定位块。
具体实施方式
实施例一一种对眼镜镜片作冲击测试的落球冲击仪，参阅图l。由支架9、 钢球l、落球机构和试样夹持装置组成，落球机构与试样夹持装置的 中心线在垂直方向上处于同一轴线。在落球机构上设有一个能够精确 定位的三点式钢球夹持机构，设置在夹持点上的三个定位块在圆周上 均匀分布，其中至少有一个夹持点上设有能带动定位块作水平方向移 动的释放机构。当钢球在1. 3m高度下落时，落球的偏移量小于lmm, 优于国家标准GB5891-86和国际标准IS04855-1981 (E)要求。实施例二一种多用途落球冲击仪，其实现的优选方式可参阅图1和图2。
在由支架9、钢球l、试样夹持装置和三点式钢球夹持机构组成。落球冲击仪上，设置一个释放机构。选用电磁铁4 (用E字型变压器铁 片制作)为动力，通过一杠杆(非磁性材料)机构施加到夹持杆3， 并施加于定位块作水平方向移动，使钢球完全摆脱了磁力的影响。夹 持杆3内可设有弹簧，不仅可以调节钢球的夹持力，而且，还能缓和 移动过程中的冲击力。杠杆8上部设有一个调节螺母7，可调节钢球 的被夹持力。此外，还可通过调换定位块IO、 11和高度定位螺钉2， 适用于使用不同直径或不同重量的钢球1做各类冲击试验。如眼镜 片，搪瓷产品等。为了彻底消除释放钢球时产生的震动，可在电磁铁 4与杠杆8之间设有一块软铁6,并填充适量的填充物5，如吸震材 料。可将定位块夹持点下部的契形块设计成与铅垂面之间大于5。的 夹角，进一步降低钢球释放下落时与铅垂面的摩擦。经过调试，在 1.5m高度内，钢球落点在O. 5隱之内。
权利要求1.一种落球冲击仪，由支架、钢球、落球机构和试样夹持装置组成，落球机构与试样夹持装置的中心线在垂直方向上处于同一轴线，其特征在于所述的落球机构上设有一个能够精确定位的三点式钢球夹持机构，设置在夹持点上的三个定位块在圆周上均匀分布，其中至少有一个夹持点上设有能带动定位块作水平方向移动的释放机构。
2. 根据权利要求1所述的落球冲击仪，其特征在于所述的释放机构由电磁铁、 夹持杆和杠杆组成，电磁铁的动力经由杠杆传送到夹持杆，并施加于定位块 作水平方向移动。
3. 根据权利要求2所述的落球冲击仪，其特征在于所述释放机构的夹持杆内设 有弹簧。
4. 根据权利要求1或2所述的落球冲击仪，其特征在于所述释放机构的杠杆上 设有可调节钢球被夹持力的调节螺母。
5. 根据权利要求1或2所述的落球冲击仪，其特征在于在磁铁与杠杆之间设有一块软铁。
6. 根据权利要求1所述的落球冲击仪，其特征在于所述的定位块设置成与钢球 呈点接触的契块状。
7. 根据权利要求6所述的落球冲击仪，其特征在于所述的定位块契块与铅垂面 之夹角分别大于5° 。
专利摘要本实用新型揭示了一种落球冲击仪，由支架、钢球、落球机构和试样夹持装置组成，落球机构与试样夹持装置的中心线在垂直方向上处于同一轴线。在落球机构上设有一个能够精确定位的三点式钢球夹持机构，设置在夹持点上的三个契形定位块在圆周上均匀分布，其中至少有一个夹持点上设有能带动定位块作水平方向移动的释放机构。采用本实用新型制作的落球冲击仪，钢球的定位精确，落球精度高，而且可使用不同直径或不同重量的钢球做眼镜镜片、搪瓷产品等各类冲击试验。当钢球在1.3m高度下落时，落球的偏移量小于1mm，优于国家标准GB5891-86和国际标准ISO4855-1981(E)要求。
文档编号G01M7/00GK201047799SQ200720069070
公开日2008年4月16日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者叶基隆, 唐玲玲 申请人:东华大学