一种管材落锤高速冲击试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及管材技术领域，尤其涉及一种管材落锤高速冲击试验装置。包括框架，框架内设置有蓄能机构，蓄能机构内设置有释放机构，释放机构与位于框架上的驱动机构相连，蓄能机构包括设置于释放机构两侧的弹簧，弹簧一端与框架顶部固定连接，另一端固定连接有冲击板，冲击板一侧设置有测速挡片，框架下部设置有与测速挡片相匹配的测速装置；还包括用于撞击的重锤。本实用新型中通过测速挡片与测速装置配合使用，能够测得重锤在与管材接触瞬间的瞬时速度，试验人员通过测得的速度与重锤在预定高度处自由落体的瞬时速度比较进行筛选，进而能够保证试验的准确性，防止试验数据不准确而影响试验结论。
【专利说明】
一种管材落锤高速冲击试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及管材技术领域，尤其涉及一种管材落锤高速冲击试验装置。
【背景技术】
[0002]给水用抗冲改性聚氯乙烯(PVC-M)管材是中国塑料制造业“十二五”规划推广应用的新型管道系统，我国CJ/T272-2008行业标准及澳大利亚/新西兰AS/NZS 4765:2007国家标准中规定，PVC-M管材高速冲击试验要求在20m高度、22 °C的试验条件下进行重锤(1kg、15kg、20kg、25kg、30kg)自由落体冲击试验，需要在20m高的试验塔上操作，这样的试验条件操作极为不安全、不便利。
[0003]中国专利文献CN101581646公开了一种落锤冲击试验机，该专利能连续完成多次落锤冲击试验，大大节省了试验时间，并减少了劳动强度，提高了工作效率。但由于落锤主要是采用自由落体的方式对被测物体进行冲击实验，故当冲击速度要求较高时需要将落锤至于较高的位置，导致落锤冲击试验机的体积庞大。另外，采用自由落体的方式进行冲击实验，下落高度通常为定值，难以改变，故这种设备难以实现多种不同速度对同一物体的冲撞实验。
[0004]中国专利文献CN104677586A公开了一种撞击试验装置，该专利将弹性势能转化成动力势能，进而解决了专利文献CN101581646试验机体积庞大的问题，但是重锤落到管材上的速度无法测得，虽然可以通过多次试验可以获得压缩弹簧量与速度的关系，但是上述方法只能获得大概的数据，因此该试验机不能够保证每次试验数据都能够是模拟预设高度处重锤落下的情况而测得的数据，进而通过上述试验数据分析得到的试验结论也会出现偏差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提出一种管材落锤高速冲击试验装置，能够测得重锤在落到管材上的瞬时速度，使试验人员能够筛选出较为准确的数据。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种管材落锤高速冲击试验装置，包括框架，所述框架内设置有蓄能机构，所述蓄能机构内设置有释放机构，所述释放机构与位于框架上的驱动机构相连；
[0007]所述蓄能机构包括设置于释放机构两侧的弹簧，所述弹簧一端与框架顶部固定连接，另一端固定连接有冲击板，所述冲击板一侧设置有测速挡片，所述框架下部设置有与测速挡片相匹配的测速装置；
[0008]还包括用于撞击的重锤。
[0009]作为优选，还包括位于框架正下方的置物架，所述置物架与框架之间还设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括第一缓冲板及支撑板，所述支撑板位于置物架顶端，且所述第一缓冲板、支撑板、冲击板上均开设有第一导向孔。
[0010]作为优选，所述缓冲机构还包括缓冲架，所述第一缓冲板及支撑板位于缓冲架内，所述缓冲架与置物架固定连接，且所述缓冲架与框架底部固定连接。
[0011]作为优选，所述缓冲架顶部还设置有第二缓冲板，所述第二缓冲板、缓冲架上均开设有第二导向孔，所述第二导向孔直径大于第一导向孔直径。
[0012]作为优选，所述重锤包括连接部与撞击部，所述连接部穿过冲击板与释放机构底端相连。
[0013]作为优选，所述重锤连接部包括连接柱及限位台，所述限位台为阶梯结构。
[0014]作为优选，所述释放机构包括与驱动机构相连的丝杆，所述丝杆上的螺母下端连接有连接管；
[0015]所述连接管下端连接有第一固定板，所述第一固定板通过第一连接销连接有挂钩，且所述挂钩可绕第一连接销旋转；
[0016]所述挂钩与重锤的连接部通过第二连接销连接。
[0017]作为优选，所述框架内还设置有导向柱，所述导向柱两端分别与框架、缓冲架固定连接，所述弹簧套设在导向柱上。
[0018]作为优选，所述置物架内设置有电机、位于电机两侧的丝杆螺母，所述两丝杆螺母之间固定设置有V型托架，所述电机与丝杆螺母通过动力转向机构相连接。
[0019]作为优选，所述动力转向机构为链条传动机构或皮带传动机构或齿轮传动机构。
[0020]本实用新型中通过弹簧的压缩和释放，瞬间完成势能与动能的转变，用较短的压缩变形对冲击板、锤体产生向下的加速度，通过测速挡片与测速装置配合使用，能够测得重锤在与管材接触瞬间的瞬时速度，试验人员通过测得的速度与重锤在预定高度处自由落体的瞬时速度比较进行筛选，进而能够保证试验的准确性，防止试验数据不准确而影响试验结论。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型提供的管材落锤高速冲击试验装置的正视图；
[0022]图2是本实用新型提供的管材落锤高速冲击试验装置的侧视图；
[0023]图3是本实用新型提供的重锤位于缓冲机构内的结构示意图；
[0024]图4是本实用新型提供的释放机构的正视图。
[0025]图中:
[0026]1、框架；11、测速装置;21、弹簧;22、冲击板;23、测速挡片;24、导向柱;31、连接部；32、撞击部;311、连接柱;312、限位台；4、置物架;41、电机;42、丝杆螺母;43、V型托架;51、第一缓冲板;52、支撑板;53、缓冲架;54、第二缓冲板;61、丝杆;62、连接管;63、第一固定板；64、第一连接销;65、挂钩;66、第二连接销；7、第一连接孔;8、第二连接孔;9、气缸；1、驱动机构。
【具体实施方式】
[0027]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0028]实施例一
[0029]本实用新型提供了一种管材落锤高速冲击试验装置，该装置能够测得重锤与管材接触时的瞬时速度，试验人员可通过测得的速度来选取数据，保证了试验结论的准确性。
[0030]如图1所示，该装置包括框架I，框架I内设置有蓄能机构，且蓄能机构内设置有与重锤连接的释放机构，释放机构与位于框架I上的驱动机构10相连；
[0031]其中蓄能机构包括设置于释放机构两侧的弹簧21，弹簧21—端与框架I顶部固定连接，另一端固定连接有冲击板22，冲击板22—侧设置有测速挡片23，框架I下部设置有与测速挡片23相匹配的测速装置11。
[0032]本实用新型中通过测速挡片与测速装置配合，能够使测速装置测得该重锤的瞬时速度，试验人员将测得的速度与预定高度处落下的理论速度相比较，选择更为接近或者相同的数据，进而能够保证该试验的准确性，避免了试验数据不准确而影响试验结论。
[0033]实施例二
[0034]本实施例中所提供的管材落锤高速冲击试验装置包括框架I，框架I内设置有蓄能机构，且蓄能机构内设置有与重锤连接的释放机构，释放机构与位于框架I上的驱动机构10相连，本实施例中驱动机构为电机；
[0035]如图1、图2所示，蓄能机构包括设置于释放机构两侧的弹簧21，弹簧21穿设在导向柱24上，导向柱24位于框架I内，该导向柱24能够防止弹簧21压缩较短时，弹簧发生偏移。导向柱24两端分别与框架1、缓冲架53固定连接，同时该导向柱24穿过冲击板22。弹簧21两端分别与框架1、冲击板22相连，冲击板22—侧设置有测速挡片23，框架I下部设置有与测速挡片23相匹配的测速装置11;该框架I的正下方设置有置物架4。
[0036]重锤包括连接部31与撞击部32，连接部31穿过冲击板22与释放机构底端相连。具体地，重锤连接部31包括连接柱311及限位台312，且限位台312为阶梯结构，如图3所示，该重锤的限位台312上宽下窄。
[0037]置物架4与框架I之间还设置有缓冲机构，该缓冲机构能够防止重锤速度过快惯性较大而将下部的置物架4损坏，该缓冲机构包括第一缓冲板51及支撑板52，支撑板52位于置物架4的顶端，该支撑板52用于抬高第一缓冲板51的高度，防止重锤伸出缓冲机构的部分过多。
[0038]第一缓冲板51、支撑板52、冲击板22上开设有第一导向孔7。缓冲机构还包括缓冲架53，缓冲架53顶部设置有第二缓冲板54。第一缓冲板51及支撑板52位于缓冲架53内，缓冲架53与置物架4固定连接，且缓冲架53与框架I底部固定连接。第二缓冲板54、缓冲架53上均开设有第二导向孔8，第二导向孔8直径大于第一导向孔7直径，且第二导向孔8能够使重锤连接部31的限位台312穿过，当重锤从释放机构处落下后，其连接部31能够依次穿过第二缓冲板54、缓冲架53落到第一缓冲板51上，同时使撞击部32—端穿过第一导向孔7、置物架4与管材发生冲击。
[0039]第二缓冲板54用于防止冲击板22与冲击板22下方的结构发生硬撞击而造成不必要的损坏。第一缓冲板51则用于防止重锤连接部31速度过快与置物架4或者支撑板52发生硬撞击，同时第一缓冲板51还能够防止重锤下落后向上弹起。
[0040]如图2所示，释放机构包括与驱动机构相连的丝杆61，与丝杆61配合使用的螺母下端连接有连接管62;该连接管62下端连接有第一固定板63，第一固定板63通过第一连接销64与挂钩65连接，挂钩65可绕第一连接销64旋转；挂钩65与重锤的连接部31通过第二连接销66连接。本实施例中挂钩顶端与气缸9的气缸杆固定连接，气缸杆用以带动挂钩65左右旋转以实现挂钩65与重锤的脱离。
[0041]置物架4内设置有电机41、位于电机两侧的丝杆螺母42，两丝杆螺母之间固定设置有用于放置管材的V型托架43，电机41与丝杆螺母42通过动力转向机构相连接。该置物架4可根据不同尺寸的管材对V型托架43的高度进行调节。
[0042]本实施例中动力转向机构为链条传动机构，电机输出端连接有链轮，两丝杆螺母42下端均设置有链轮，电机输出端的链轮与丝杆螺母42下端的链轮通过链条连接用以实现传动转向。
[0043]其他实施例中动力转向机构还可以为皮带传动机构或齿轮传动机构，当动力转向机构为皮带传动机构时，其结构与链条传动机构相似，当动力转向机构为齿轮传动机构时，与电机、丝杆螺母相连接的齿轮为斜齿轮。
[0044]该管材重锤冲击试验机的使用过程如下:
[0045]根据需要选取不同质量的重锤，将重锤与挂钩65通过第二连接销66连接;驱动机构带动丝杆61转动，使连接管62带动重锤向上移动，由于重锤限位台312位于冲击板22下方，且重锤不能穿过冲击板22上的第一导向孔7，进而使得冲击板22也向上移动，使弹簧21压缩;弹簧压缩一定程度后驱动机构停止工作，此时将挂钩65旋转，使挂钩65与重锤脱离，重锤脱离时弹簧21由于恢复力会向下运动，使弹性势能转变成动力势能，冲击板22会将动力势能传递给重锤，重锤会以较大的加速度向下运动；当重锤与管材冲击瞬间，冲击板22上的测速挡片23与测速装置11接触，测速装置11测试出冲击瞬间的速度并记录。试验人员根据测得的速度与理论速度比较，能够得出试验结果是否是所需结果，保证了试验结论的正确性。
[0046]本实用新型提供的管材落锤高速冲击试验装置设置了具有弹簧的储能机构，可以通过改变弹簧的伸缩长度实现不同冲撞初速度大小的调节，且能够通过对弹簧的大幅度压缩可以产生相当于几十倍于重力加速度的加速度，对被测样品的冲击效果十分明显。本实用新型中通过测速挡片与测速装置配合，能够使测速装置测得该重锤的瞬时速度，试验人员将测得的速度与预定高度处的理论速度相比较，选择更为接近或者相同的数据，进而能够保证该试验的准确性，防止试验数据不准确而影响试验结论。此外，本实用新型提供的撞击试验装置还具有操作简单，占用空间小，易于维护等特点。
[0047]注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种管材落锤高速冲击试验装置，包括框架(I)，所述框架(I)内设置有蓄能机构，所述蓄能机构内设置有释放机构，所述释放机构与位于所述框架(I)上的驱动机构相连，其特征在于: 所述蓄能机构包括设置于释放机构两侧的弹簧(21)，所述弹簧(21)—端与框架(I)顶部固定连接，另一端固定连接有冲击板(22)，所述冲击板(22)—侧设置有测速挡片(23)，所述框架(I)下部设置有与测速挡片(23)相匹配的测速装置(11); 还包括用于撞击的重锤。2.根据权利要求1所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，还包括位于框架(I)正下方的置物架(4)，所述置物架(4)与框架(I)之间还设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括第一缓冲板(51)及支撑板(52)，所述支撑板(52)位于置物架(4)顶端，且所述第一缓冲板(51)、支撑板(52)、冲击板(22)上均开设有第一导向孔(7)。3.根据权利要求2所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述缓冲机构还包括缓冲架(53)，所述第一缓冲板(51)及支撑板(52)位于缓冲架(53)内，所述缓冲架(53)与置物架(4)固定连接，且所述缓冲架(53)与框架(I)底部固定连接。4.根据权利要求3所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述缓冲架(53)顶部还设置有第二缓冲板(54)，所述第二缓冲板(54)、缓冲架(53)上均开设有第二导向孔(8)，所述第二导向孔(8)直径大于第一导向孔(7)直径。5.根据权利要求1所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述重锤包括连接部(31)与撞击部(32)，所述连接部(31)穿过冲击板(22)与释放机构底端相连。6.根据权利要求5所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述重锤连接部(31)包括连接柱(311)及限位台(312)，所述限位台(312)为阶梯结构。7.根据权利要求1所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述释放机构包括与驱动机构相连的丝杆(61)，所述丝杆(61)上的螺母下端连接有连接管(62); 所述连接管(62)下端连接有第一固定板(63)，所述第一固定板(63)通过第一连接销(64)连接有挂钩(65)，且所述挂钩(65)可绕第一连接销(64)旋转； 所述挂钩(65)与重锤的连接部(31)通过第二连接销(66)连接。8.根据权利要求3所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述框架(I)内还设置有导向柱(24)，所述导向柱(24)两端分别与框架(1)、缓冲架(53)固定连接，所述弹簧(21)套设在导向柱(24)上。9.根据权利要求2所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述置物架(4)内设置有电机(41)、位于电机两侧的丝杆螺母(42)，所述两丝杆螺母之间固定设置有V型托架(43)，所述电机(41)与丝杆螺母(42)通过动力转向机构相连接。10.根据权利要求9所述的管材落锤高速冲击试验装置，其特征在于，所述动力转向机构为链条传动机构或皮带传动机构或齿轮传动机构。
【文档编号】G01N3/30GK205538504SQ201521067690
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】孙林, 任雨峰, 刘东升, 马长亮, 安春茹, 王昱, 黄河
【申请人】承德市金建检测仪器有限公司