一种模拟飞石冲击的试验装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及车辆玻璃冲击强度测试技术领域，特别是一种模拟飞石冲击的试验装置。

背景技术：
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飞石冲击是指汽车在行驶过程中，由于玻璃表面受到道路上飞溅的砂粒、碎石及其它各种颗粒状物体的冲击，在玻璃上产生裂缝，妨碍视线，影响行车安全。因此每批玻璃在出厂前都应进行抗冲击试验。

现有技术通常采用落球冲击试验机对玻璃进行抗冲击强度测试。测试时，先将待测玻璃放在落球冲击试验机的试验台面上，然后将规定重量的钢球从规定高度上自由跌落到待测玻璃的表面上，以模拟汽车行驶中砂粒、碎石等对玻璃表面的冲击，最后检查产品外观和各方面性能，从而评定玻璃的抗冲击能力。

上述冲击试验装置的结构较为复杂，为了满足钢珠射入角度和位置的试验要求，试验台面上需要专门制作一台玻璃架用以调节角度和高度。另外，上述冲击试验装置的安全性也不高，由于钢球对玻璃造成的冲击力较大，试验过程中有的玻璃渣会朝不同角度飞溅，有可能伤害到试验人员。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是针对现有飞石冲击试验装置存在的上述技术问题，提供一种结构简单、准确度高、效率高和安全性高的模拟飞石冲击的试验装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种模拟飞石冲击的试验装置，用于检测车窗玻璃的抗冲击强度，其特征在于：包括壳体，所述壳体的上端设有弹珠入口，所述壳体的后端设有气体入射口，所述壳体的前端设有弹珠出射口，所述壳体内安装有气体阀门、弹膛、发射管和测速管，所述弹珠入口与弹膛相连通，所述气体入射口、气体阀门、弹膛、发射管、测速管和弹珠出射口依次相连通；所述弹膛内设有第一通孔、第二通孔和弹珠转接孔，所述第一通孔与所述气体阀门相连通，所述第二通孔与所述发射管相连通，所述弹珠转接孔在第一位置和第二位置之间可转动地安装在所述弹膛内，所述弹珠转接孔为阶梯孔，所述弹珠转接孔包括小孔、用于容纳弹珠的大孔和位于所述大孔和小孔之间的用于支撑弹珠的台阶面，所述大孔的直径大于所述弹珠的直径，所述小孔的直径小于所述弹珠的直径；当弹珠转接孔处于第一位置时，所述弹珠入口、大孔和小孔依次相连通，当弹珠转接孔处于第二位置时，所述第一通孔、小孔、大孔和第二通孔依次相连通。

进一步地，所述壳体的前端设有管状保护罩，所述弹珠出射口位于所述管状保护罩内，所述管状保护罩为通孔管，所述管状保护罩的一端为开口端，所述管状保护罩的另一端可拆卸地安装在所述壳体的前端。

进一步地，所述弹珠为钢珠或铅珠。

进一步地，所述大孔内仅能容纳一个弹珠。

进一步地，所述第二通孔包括靠近气体阀门的后端口部分、靠近发射管的前端口部分以及位于所述前端口部分和后端口部分之间的中间部分，所述后端口部分与弹珠过盈配合，所述中间部分以及前端口部分与弹珠间隙配合。

进一步地，所述发射管的长度为弹珠的直径的10～15倍。

进一步地，所述气体入射口的入射气体的压力为0.2～0.8mpa。

进一步地，所述管状保护罩的材质为橡胶或尼龙。

进一步地，管状保护罩的开口端为用于贴合在待检车窗玻璃的表面上的斜面，所述弹珠的出射方向与所述斜面的夹角为30°～90°。

进一步地，所述发射管和测速管为同轴管。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

1)结构简单紧凑，可以快速完成弹珠的装载和出射，效率高；

2)可以根据试验要求，使弹珠达到不同的出射速度，并实时监测弹珠的出射速度，从而保证测试结果的准确性；

3)通过设置管状保护罩，能够快速调整弹珠的出射角度，试验效率高，同时还能避免出射后的弹珠飞溅，提高安全性。

附图说明：

图1为本发明所述的模拟飞石冲击的试验装置的整体结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的右视图；

图4为当弹珠转接孔处于第一位置时的弹膛的剖视图；

图5为当弹珠转接孔处于第二位置时的弹膛的剖视图；

附图中标号说明：1为壳体，2为气体入射口，3为弹珠入口，4为管状保护罩，5为气体阀门，6为弹膛，61为第一通孔，62为第二通孔，63为弹珠转接孔，631为大孔，632为小孔，7为发射管，8为测速管，9为弹珠出射口。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1～5所示，本发明所述的一种模拟飞石冲击的试验装置，用于检测车窗玻璃的抗冲击强度，其特征在于：包括壳体1，所述壳体1的上端设有弹珠入口3，所述壳体1的后端设有气体入射口2，所述壳体1的前端设有弹珠出射口9，所述壳体1内安装有气体阀门5、弹膛6、发射管7和测速管8，所述弹珠入口3与弹膛6相连通，所述气体入射口2、气体阀门5、弹膛6、发射管7、测速管8和弹珠出射口9依次相连通；所述弹膛6内设有第一通孔61、第二通孔62和弹珠转接孔63，所述第一通孔61与所述气体阀门5相连通，所述第二通孔62与所述发射管7相连通，所述弹珠转接孔63在第一位置和第二位置之间可转动地安装在所述弹膛6内，所述弹珠转接孔63为阶梯孔，所述弹珠转接孔63包括小孔632、用于容纳弹珠的大孔631和位于所述大孔631和小孔632之间的用于支撑弹珠的台阶面，所述大孔631的直径大于所述弹珠的直径，用于接收从所述弹珠入口3进入的弹珠，所述小孔632的直径小于所述弹珠的直径；如图4所示，当弹珠转接孔63处于第一位置时，所述弹珠入口3、大孔631和小孔632依次相连通，如图5所示，当弹珠转接孔63处于第二位置时，所述第一通孔61、小孔632、大孔631和第二通孔62依次相连通。

进一步地，所述壳体1的前端设有管状保护罩4，所述弹珠出射口9位于所述管状保护罩4内，所述管状保护罩4为通孔管，所述管状保护罩4的一端为开口端，所述管状保护罩4的另一端可拆卸地安装在所述壳体1的前端，通过设置管状保护罩4，可以避免出射后的弹珠或玻璃渣飞溅到工作人员，提高安全性。

在进行车窗玻璃强度试验时，先将待检车窗玻璃放置在支架上，然后将管状保护罩4的开口端贴合在待检车窗玻璃的表面上，高压气体依次经过气体入射口2、气体阀门5、第一通孔61、弹珠转接孔63和第二通孔62，将位于第二通孔62内的弹珠沿着发射管7、测速管8从弹珠出射口9发射出去。在本发明的具体实施方式中，弹珠可以为金属、石头、木材、水泥、玻璃等材质的球状物体，优选为钢珠或铅珠。

在本发明中，测速管8的形状不作具体限制，其仅需具有一个可供弹珠穿过的通道即可。因此，该测速管8可以具有任意外观形状，例如由圆柱形的中空管构成。测速管8与发射管7之间可以直接连接，也可以间接连接，例如通过附加的连接件，该连接件还具有连通发射管7和测速管8的连接通道。

进一步地，所述大孔631内仅能容纳一个弹珠。工作时，为提高效率，弹珠入口3处可一次性装载多个弹珠，一次装弹可进行多次冲击试验。当弹珠转接孔63转动到第一位置时，所述大孔631内仅能容纳一个来自弹珠入口3处的弹珠进入(通过设置合适的大孔直径和深度即可实现)，当弹珠转接孔63从第一位置转动到第二位置时，该弹珠从大孔631转移到第二通孔62内，一次动作仅完成一个弹珠的转移。

进一步地，所述第二通孔62包括靠近气体阀门5的后端口部分、靠近发射管7的前端口部分以及位于所述前端口部分和后端口部分之间的中间部分，所述后端口部分与弹珠过盈配合，所述中间部分以及前端口部分与弹珠间隙配合。由于采用上述结构，当弹珠位于第二通孔62的后端时，所述弹珠与第二通孔62过盈配合，因此来自气体入射口2的高压气体不会直接将弹珠发射出去，而是先将弹珠紧压在第二通孔62的后端口部分进行蓄气，达到一定气压后再将弹珠发射出去，从而保证弹珠的出射速度。

进一步地，所述气体入射口2的气体压力为0.2～0.8mpa，所述发射管7的长度为弹珠的直径的10～15倍。弹珠的发射速度是依据机动车的法定行驶速度制定，发射管长度与发射速度成正比，气体压力和发射速度成正比，恒定发射速度下，发射管长度与入射气体压力成反比。通过精密调压阀，调节入射气体的压力使得弹珠的发射速度能够满足在待检车窗玻璃表面上的冲击速度要求。

进一步地，管状保护罩4的开口端为用于贴合在待检车窗车窗玻璃的表面上的斜面，管状保护罩4的材质为塑料，优选为尼龙或橡胶，所述弹珠的出射方向与所述斜面的夹角为30°～90°。所述管状保护罩4为可拆卸的结构，可以根据试验所要求的钢珠在待检车窗玻璃表面上的入射角度，选择合适的斜面角度，因此无需对待检车窗玻璃的放置角度进行调整，测试过程更为方便快捷。

进一步地，所述发射管7和测速管8为同轴管。弹珠在发射过程中与测速管8的管壁无接触，不会影响弹珠的出射速度，从而保证试验结果的准确性。管状保护罩4的轴向与所述发射管7和测速管8的轴向大致平行或重合，以保证从弹珠出射口9出射的弹珠直接出射到管状保护罩4的开口端，而不会接触到管状保护罩4的管壁，从而保证试验结果的准确性。

本发明所述的一种模拟飞石冲击的试验装置的工作过程为：1)首先，将一个或多个弹珠装载在弹珠入射口3处；2)接着，将弹珠转接孔63从第一位置转动到第二位置，从而将位于弹珠入射口3处的其中一个弹珠转移到第二通孔62内；3)然后，将管状保护罩4的开口端贴合在待检车窗玻璃的表面上，打开气体阀门5，通过高压气体将位于第二通孔62内的弹珠沿着发射管7、测速管8从弹珠出射口9发射出去，并冲击到待检车窗玻璃的表面；4)如需测试待检车窗玻璃的表面上的多个点的强度，则重复上述步骤；5)最后检查产品外观和各方面性能，从而评定车窗玻璃的抗冲击能力。

以上内容对本发明所述的一种模拟飞石冲击的试验装置进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。