专利名称：一种落球冲击自动试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种材料安全性能的检测装置，具体是指一种落球冲击自动试验机。
背景技术：
目前，许多材料(如玻璃等)在使用 前需进行落球冲击性能检测，以检测其安全性能是否达标。目前，国内在进行落球冲击性能检测时，多数采用的检测方法是人工操作，即试验者人手持钢球站在高处进行试验，整个试验过程需由需2-3人合作手动完成。目前这种人工操作试验，存在诸如人为误差较大、工作效率低、精度低、安全隐患等诸多问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种落球冲击自动试验机，该试验机误差小、精度高、工作效率高，能够将不同质量的钢球自动提升至规定的高度以冲击位于下方的试件，以实现试件的落球冲击性能自动检测功能。本实用新型的上述目的通过如下的技术方案来实现的一种落球冲击自动试验机，其特征在于该试验机包括试件支架、升降装置、落球控制装置以及控制系统，试件支架位于落球控制装置的下方，用于承托试件，所述的升降装置包括倒置的U型架、升降电机、竖向设置在U型架内侧的两根导轨以及横向搭架在两根导轨之间的升降横杆，升降电机固定安装在U型架的上部，升降电机通过钢丝绳与所述升降横杆连接，带动升降横杆沿两根导轨上下滑动，所述落球控制装置固定安装在升降横杆上，升降横杆上下滑动时带动落球控制装置同步上下移动，落球控制装置内置有钢球，落球控制装置用于将内置的钢球释放自由落下以冲击位于下方的试件，两根导轨中其中的一根导轨上自上而下间隔设置有多个接近传感器，用于感应落球控制装置所处的高度位置，控制系统分别与接近传感器、升降电机和落球控制装置相连，所述控制系统能够接收多个接近传感器传输来的信号并且能够向升降电机和落球控制装置发出指令以控制升降电机和落球控制装置动作。本实用新型中，所述的落球控制装置包括套筒、电磁铁、限位铁块和两根限位钢轴，所述套筒上部设有入球孔，套筒下部在筒体外侧设有外露的安装框架和承托平台，所述安装框架位于承托平台上方，所述电磁铁安装在所述安装框架内，所述的两根限位钢轴的铰接端分别铰接在所述承托平台上，两根限位钢轴远离铰接端的一端均伸入所述套筒内，承托套筒内的钢球，套筒下端与限位钢轴相对应位置开设有供限位钢轴转动的弧形孔，所述的限位铁块位于两根限位钢轴的铰接端之间，限制限位钢轴转动，电磁铁与限位铁块上下相对，电磁铁与控制系统相连，所述电磁铁能够接收控制系统发出的指令通断电以便与限位铁块吸合或分离，两根限位钢轴能够在限位铁块被电磁铁向上吸起后在钢球重力作用下向两侧转动打开，以使得钢球落下。本实用新型中，所述的试件可以为玻璃试件、钢板试件、铝材试件、塑料试件、石材试件等试件。[0007]本实用新型中，所述升降横杆左右两端与导轨相接触处均设有直线轴承，通过直线轴承搭架在两根导轨上。本实用新型中，所述的U型架为钢支架。本实用新型可以做如下改进所述多个接近传感器自上而下等间距分布。本实用新型可以做如下改进所述试件支架高度可调，试件支架由支架体和调节螺母组成，所述支架体为方形架，所述调节螺母为四颗，四颗调节螺母对应旋入支架体下表面的四个转角处，调节螺母支承锁紧所述支架体，并且可以调节支架体的高度。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点(I)本实用新型的试验机仅需I人便可完成操作，提高了工作效率，与现在普遍采用的人站在高处手动释放钢球的做法相比降低了安全隐患。(2)本实用新型的试验机采用可调式试件支架，保证试件水平且位于零点；采用接 近传感器感应落球控制装置高度，灵敏度高误差小，提高了试验精度。(3)本实用新型的试验机落球控制装置能自动将钢球提升到指定高度，并自动释放钢球、回到初始位置，自动化程度较高。(4)本实用新型的试验机套筒可更换，可根据不同需要使用不同直径的钢球，扩展功能的能力较强。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细说明。图I是本实用新型试验机的整体结构示意图；图2是本实用新型试验机中的落球控制装置的主视图；图3是本实用新型试验机中的落球控制装置的侧视图；图4是本实用新型试验机中的落球控制装置的ー个俯视图，此时限位铁块限制限位钢轴转动；图5是本实用新型试验机中的落球控制装置的另ー俯视图，此时限位钢轴可以绕铰接轴转动；图6是本实用新型试验机中的套筒的结构示意图。附图标记说明I、升降电机；2、导轨；3、钢丝绳；4、直线轴承；5、支架体；6、调节螺母；7、U型架；8、接近传感器；9、电磁铁；10、套筒；11、控制箱；12、试件；13、升降横杆；14、钢球；15、入球孔；16、弧形孔；17、限位铁块；18、限位钢轴；19、安装框架；20、承托平台；21、铰接轴
具体实施方式
如图I至图6所示的ー种落球冲击自动试验机，通过系统的运行来实现将直径大小不同的钢球14自动提升至规定的高度并落在相应的试件中心点处，该试验机包括试件支架、升降装置、落球控制装置以及控制系统，试件支架位于落球控制装置的下方，用于承托试件12，升降装置包括倒置的U型架7、升降电机I、竖向设置在U型架7内侧的两根导轨2以及横向搭架在两根导轨2之间的升降横杆13，升降横杆13左右两端与导轨2相接触处均设有直线轴承4，通过直线轴承4搭架在两根导轨2上，U型架7为钢支架，升降电机I固定安装在U型架7的上部，升降电机I通过钢丝绳3与升降横杆13连接，带动升降横杆13沿两根导轨2上下滑动，落球控制装置固定安装在升降横杆13上，升降横杆13上下滑动时带动落球控制装置同步上下移动，落球控制装置内置有钢球14，落球控制装置用于将内置的钢球14释放自由落下以冲击位于下方的试件12，两根导轨2中其中的一根导轨2上自上而下间隔设置有多个接近传感器8，用于感应落球控制装置所处的高度位置，多个接近传感器8自上而下等间距分布，控制系统分别与接近传感器8、升降电机I和落球控制装置相连，控制系统能够接收多个接近传感器8传输来的信号并且能够向升降电机I和落球控制装置发出指令以控制升降电机I和落球控制装置动作，本实施例中的试件12为玻璃试件。本实施例中，落球控制装置包括套筒10、电磁铁9、限位铁块17和两根限位钢轴18，套筒10上部设有入球孔15，套筒10下部在筒体外侧设有外露的安装框架19和承托平台20，安装框架19位于承托平台20上方，电磁铁9安装在安装框架19内，两根限位钢轴18 的铰接端分别通过铰接轴21铰接在承托平台20上，两根限位钢轴18远离铰接端的一端均伸入套筒10内，承托套筒10内的钢球14，套筒10下端与限位钢轴18相对应位置开设有供限位钢轴18转动的弧形孔16，限位铁块17位于两根限位钢轴18的铰接端之间，限制限位钢轴18转动，电磁铁9与限位铁块17上下相对，电磁铁9与控制系统相连，电磁铁9能够接收控制系统发出的指令通断电以便与限位铁块17吸合或分离，两根限位钢轴18能够在限位铁块17被电磁铁9向上吸起后在钢球14重力作用下向两侧转动打开，以使得钢球14落下。 本实施例中，试件支架高度可调，试件支架由支架体5和调节螺母6组成，支架体5为方形架，调节螺母6为四颗，四颗调节螺母6对应旋入支架体5下表面的四个转角处，调节螺母6支承锁紧支架体5，并且可以调节支架体5的高度。本实施例试验机中的套筒可更换，可根据不同需要使用不同直径的钢球。本实施例中的控制系统由启动按钮、时间继电器、接近传感器8、行程开关、接触器、直流电源等组成，均采用现有的电器产品，控制系统集成设置在控制箱11内，控制系统能够接收多个接近传感器8传输来的信号并且能够向升降装置的升降电机I和落球控制装置的电磁铁9发出指令以控制升降电机和电磁铁的动作，控制系统通过控制升降电机I的动作将落球控制装置升降到预定的高度，在落球控制装置到达预定高度后，控制系统通过控制电磁铁9吸起限位铁块17导致钢球14落下来释放内置的钢球14，使钢球14自由落下以冲击位于下方的试件12，完成落球试验。本实施例的工作原理和工作过程如下将试验用的钢球14内置在落球控制装置的套筒10内，开始套筒10处于下方的初始位置，升降电机I连接钢丝绳3，升降电机I接收到控制系统发出来的指令后通过钢丝绳3带动套筒10沿导轨2向上滑动，落球控制装置上升到设定的落球高度位置时，触发相应的接近传感器8及时间继电器，当该相应的接近传感器8感应到套筒10到达设定的落球高度位置时向控制系统发出信号，控制系统接收到接近传感器传来的信号后向升降电机I发出停止动作的信号，升降电机I停止运行，落球控制装置也停止上升并报警提示5秒钟，此时控制系统向电磁铁9发出通电指令，电磁铁9通电，将下方的限位铁块17向上吸起，限位钢轴18摆脱了限位铁块17的束缚能够绕铰接轴21转动，由于受到钢球14的自重力，限位钢轴18向两侧打开，释放内置的钢球14落下，钢球14释放后自由落下冲击位于下方的试件12，完成一次试件检测的落球冲击试验，5秒后，控制系统再次向升降电机I发出运行指令，升降电机I通过钢丝绳3驱动套筒10向下滑行直至降到初始位置，套筒10到达初始位置后触发相应的接近传感器8，控制系统接收到该接近传感器传来的信号后向升降电机I发出指令，升降电机I停止运行，此时套筒10回复到处于下方的初始位置，准备进行下一次落球冲击试验。 该自动试验机也可以作为钢板试件、铝材试件、塑料试件、石材试件等试件的试验机，相应的试件选择钢板试件、铝材试件、塑料试件、石材试件等即可，其测试过程和本实施例的玻璃试件相同。
权利要求1.一种落球冲击自动试验机，其特征在于该试验机包括试件支架、升降装置、落球控制装置以及控制系统，试件支架位于落球控制装置的下方，用于承托试件，所述的升降装置包括倒置的U型架、升降电机、竖向设置在U型架内侧的两根导轨以及横向搭架在两根导轨之间的升降横杆，升降电机固定安装在U型架的上部，升降电机通过钢丝绳与所述升降横杆连接，带动升降横杆沿两根导轨上下滑动，所述落球控制装置固定安装在升降横杆上，升降横杆上下滑动时带动落球控制装置同步上下移动，落球控制装置内置有钢球，落球控制装置用于将内置的钢球释放自由落下以冲击位于下方的试件，两根导轨中其中的一根导轨上自上而下间隔设置有多个接近传感器，用于感应落球控制装置所处的高度位置，控制系统分别与接近传感器、升降电机和落球控制装置相连，所述控制系统能够接收多个接近传感器传输来的信号并且能够向升降电机和落球控制装置发出指令以控制升降电机和落球控制装置动作。
2.根据权利要求I所述的落球冲击自动试验机，其特征在于所述的落球控制装置包 括套筒、电磁铁、限位铁块和两根限位钢轴，所述套筒上部设有入球孔，套筒下部在筒体外 侧设有外露的安装框架和承托平台，所述安装框架位于承托平台上方，所述电磁铁安装在所述安装框架内，所述的两根限位钢轴的铰接端分别铰接在所述承托平台上，两根限位钢轴远离铰接端的一端均伸入所述套筒内，承托套筒内的钢球，套筒下端与限位钢轴相对应位置开设有供限位钢轴转动的弧形孔，所述的限位铁块位于两根限位钢轴的铰接端之间，限制限位钢轴转动，电磁铁与限位铁块上下相对，电磁铁与控制系统相连，所述电磁铁能够接收控制系统发出的指令通断电以便与限位铁块吸合或分离，两根限位钢轴能够在限位铁块被电磁铁向上吸起后在钢球重力作用下向两侧转动打开，以使得钢球落下。
3.根据权利要求I所述的落球冲击自动试验机，其特征在于所述升降横杆左右两端与导轨相接触处均设有直线轴承，通过直线轴承搭架在两根导轨上。
4.根据权利要求I所述的落球冲击自动试验机，其特征在于所述的U型架为钢支架。
5.根据权利要求I至4任一项所述的落球冲击自动试验机，其特征在于所述多个接近传感器自上而下等间距分布。
6.根据权利要求I至4任一项所述的落球冲击自动试验机，其特征在于所述试件支架高度可调，试件支架由支架体和调节螺母组成，所述支架体为方形架，所述调节螺母为四颗，四颗调节螺母对应旋入支架体下表面的四个转角处，调节螺母支承锁紧所述支架体，并且可以调节支架体的高度。
专利摘要本实用新型公开了一种落球冲击自动试验机，包括试件支架、升降装置、落球控制装置以及控制系统，试件支架位于落球控制装置的下方，用于承托试件，升降装置包括倒置的U型架、升降电机、竖向设置在U型架内侧的两根导轨以及横向搭架在两根导轨之间的升降横杆，升降电机固定安装在U型架的上部，升降电机通过钢丝绳与升降横杆连接，落球控制装置固定安装在升降横杆上，落球控制装置内置有钢球，两根导轨中其中的一根导轨上自上而下间隔设置有多个接近传感器，控制系统分别与接近传感器、升降电机和落球控制装置相连。该试验机误差小、精度高、工作效率高，能够将钢球自动提升至规定的高度以冲击下方的试件。
文档编号G01M7/08GK202648907SQ20122033556
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者何瑄, 闫松, 廖拓 申请人:广东省建筑科学研究院