一种便携式冲击试验器的制作方法

本发明涉及一种力学环境试验设备，具体涉及一种便携式冲击试验器。

背景技术：

随着经济、技术的高速发展，产品的质量越来越受到人们的重视，产品的环境适应性是检验产品质量的重要环节。冲击环境试验是考核产品结构强度和产品功能稳定性的重要力学环境试验。冲击试验台是在实验室内对试验样品再现机械冲击的一种设备。

现有冲击试验台一般使用液压缸或气缸，通过牵引钢丝绳的方式提升冲击台面，采用气液增压强力抱闸实现台面的锁止和释放。设备须配套液压油源和气源，且台体外形尺寸大，设备在实验室内摆放到位后往往不再移动。当冲击试验的加速度值超过2000g时，须在台面上加装冲击放大器才能进行。

对于一些微型元器件（如传感器）要在现场作标定时，就需要用到冲击试验台，但是现有的冲击试验台都过于庞大，无法搬运去现场，故现需要便携式的冲击试验器。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种便携式冲击试验器，具有小巧、重量轻、便携的特点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种便携式冲击试验器，包括机架、落锤组件以及提升机构；

所述机架包括上横架、底座以及两根导向柱，两根导向柱垂直于底座竖立设置于底座上，所述上横架连接于两根导向柱之间；

所述落锤组件包括落锤、落锤支架以及两对导向片，所述落锤的顶面为供放置试件的台面，落锤支架设于落锤的顶面的上方，落锤支架的两端向下折弯相对落锤固定连接；所述落锤支架的两侧对称设所述两对导向片，每对导向片由一前一后两导向片组成，该两导向片通过紧固件与落锤支架固定连接，而两导向片朝落锤组件外侧的一侧上相对设有斜面，两导向片的斜面相对构成朝向外侧的喇叭形敞口；两对导向片中，一对导向片构成的喇叭形敞口与一所述导向柱滑动配合，而另一对导向片构成的喇叭形敞口与另一所述导向柱滑动配合，以此构成所述落锤组件相对机架沿竖向的滑动连接；

所述提升机构包括电机、丝杠、螺母、电磁吸铁安装板以及电磁吸铁；所述电磁铁安装板滑动套设于一所述导向柱上，其一端朝落锤组件延伸其上设所述电磁吸铁，所述电磁吸铁与落锤组件的落锤支架的顶部中心对应吸附配合，而电磁铁安装板的另一端朝外侧延伸其上固定设置所述螺母；所述丝杠对应于螺母平行于导向柱设置，丝杠与螺母螺纹配合传动；所述电机为步进电机或伺服电机，其输出轴与丝杠连接驱动丝杠旋转。

上述方案中，所述电机设置与上横架上，其输出端朝下与丝杠通过联轴器连接。

上述方案中，在所述丝杠旁设有传感器安装架，该传感器安装架的上端与上横架固定连接，下端与底座固定连接；传感器安装架的上部对应电磁铁安装板向上的极限位置设上限位传感器，其下部对应电磁铁安装板向下的极限位置设下限位传感器。

上述方案中，所述机架侧旁设电控箱。

上述方案中，所述电机31上设有电磁制动器，以便断电时锁止电机输出轴。

本发明具有以下优点：

1、本发明采用电磁吸铁的电流通断实现对落锤组件的抓取和释放，且以电机加丝杠、螺母来提升电磁吸铁，通过控制电机的转动方向和转动圈数即实现对电磁吸铁提升高度的准确定位，即是对冲击高度的准确设定，整体结构小巧、简单、稳固、质轻，其体积可小至长270mm、宽110mm、高650 mm，重10kg，对总重量0.2kg以内的试件进行冲击试验，最大冲击加速度可达10000g；

2、由于本发明的落锤组件采用导向片与导向柱配合导向，导向片为紧固件连接，在落锤长期冲击变形后更换简便。

附图说明

图1为本发明实施例结构立体示意图；

图2为图1处A-A剖面示意图；

图3为本发明实施例提升机构示意图；

图4为本发明实施例落锤组件立体示意图；

图5为本发明实施例落锤组件的俯视示意图。

以上附图中：1、机架；11、上横架；12、底座；13、导向柱；2、落锤组件；21、落锤；22、落锤支架；23、导向片；231、紧固件；232、斜面；3、提升机构；31、电机；32、丝杠；33、螺母；34、电磁吸铁安装板；35、电磁吸铁；4、；传感器安装架；41、上限位传感器；42、下限位传感器；5、电控箱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见图1-5所示：

一种便携式冲击试验器，包括机架1、落锤组件2、提升机构3以及电控箱5。

参见图1所示，所述机架1包括上横架11、底座12以及两根导向柱13，两根导向柱13垂直于底座11竖立设置于底座12上，所述上横架11连接于两根导向柱13之间。

参见图1及图4、图5所示，所述落锤组件2包括落锤21、落锤支架22以及两对导向片23，所述落锤21的顶面为供放置试件的台面，落锤支架22设于落锤21的顶面的上方，落锤支架22的两端向下折弯相对落锤21固定连接。所述落锤支架22的两侧对称设所述两对导向片23，每对导向片23由一前一后两导向片23组成，该两导向片23通过紧固件231与落锤支架22固定连接，而两导向片23朝落锤组件2外侧的一侧上相对设有斜面232，两导向片23的斜面232相对构成朝向外侧的喇叭形敞口；两对导向片23中，一对导向片23构成的喇叭形敞口与一所述导向柱13滑动配合，而另一对导向片23构成的喇叭形敞口与另一所述导向柱13滑动配合，以此构成所述落锤组件2相对机架1沿竖向的滑动连接。

具体，如图4和图5所示，所述落锤支架22的两端向下折弯延伸，而落锤21的两侧也向上伸设有连接杆，所述导向片23既通过紧固件231与落锤支架22的向下折弯段固定连接，又通过紧固件231与落锤21两侧向上伸设的连接杆固定连接，即通过两对导向片23将落锤支架22与落锤21固定连接。

参见图1和图3所示，所述提升机构3包括电机31、丝杠32、螺母33、电磁吸铁安装板34以及电磁吸铁35。所述电磁铁安装板34滑动套设于一所述导向柱13上，其一端朝落锤组件2延伸其上设所述电磁吸铁35，所述电磁吸铁35与落锤组件2的落锤支架22的顶部中心对应吸附配合，而电磁铁安装板34的另一端朝外侧延伸其上固定设置所述螺母33；所述丝杠32对应于螺母33平行于导向柱13设置，丝杠32与螺母33螺纹配合传动；所述电机31为步进电机或伺服电机，其输出轴与丝杠32连接驱动丝杠旋转，电机31上带有电磁制动器，以便断电时锁住电机的输出轴。

参见图1和图3所示，所述电机31具体设置与上横架11上，其输出端朝下直接与丝杠32通过联轴器联接。

参见图1所示，在所述丝杠32旁设有传感器安装架4，该传感器安装架4的上端与上横架11固定连接，下端与底座12固定连接。传感器安装架4的上部对应电磁铁安装板34向上的极限位置设上限位传感器41，其下部对应电磁铁安装板34向下的极限位置设下限位传感器42。

参见图1所示，电控箱5设于机架1侧旁与底座12相固定，电控箱5上可设触摸屏，用户可通过触摸屏上的各个控制界面进行操作，从而实现冲击器的自动冲击功能。

本实施例，整体结构小巧、简单、稳固、质轻，其体积可小至长270mm、宽110mm、高650 mm，重10kg，对总重量0.2kg以内的试件进行冲击试验，最大冲击加速度可达10000g。

电磁吸铁安装板34既用于电磁吸铁35的安装，又通过与导向柱13的配合起到稳定丝杠32转动后螺母33的升降运动的作用。

本实施例使用过程如下：

本实施例初始状态下电磁吸铁35位于上限位，若此时系统未接通电源，电机31上的电磁制动器产生制动力矩，使丝杠保持锁止状态，进而将电磁吸铁35保持在上限位。手动提拉落锤组件2，落锤21上升至所需高度后释放，落锤21连同试件一起落下，冲击在底座12的凸台上产生冲击波形。

本实施例在接通电源后即可进行自动冲击，自动冲击分单次冲击和重复冲击，可在控制界面中进行选择，并进行相应设置：冲击高度或冲击高度、冲击次数。

自动冲击的动作过程如下：①电机31反转使电磁吸铁35下降至下限位，电磁吸铁35接通电流，电磁吸铁35与落锤支架22的吸附面接触后将其吸附住；②控制器根据设定的冲击高度计算出电机31所需转动的圈数，之后电机31正转，落锤21上升至设定的冲击高度；③在确认安全的前提下，按下开始按键，电磁吸铁35断开电流，落锤21自由落下冲击在底座12的凸台上产生冲击波形；④电机31继续正转带着电磁吸铁35回到上限位。若设定的是重复冲击，冲击器则重复①～④的步骤进行重复冲击试验。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。