一种全自动摆锤冲击试验机的制作方法

本实用新型涉及非金属材料的冲击试验设备领域，具体涉及一种全自动摆锤冲击试验机。

背景技术：

研究塑料、尼龙、橡胶、木材、玻璃钢、复合塑料管材、电气绝缘材料等非金属材料低温环境下抗冲击性能时，需要使用带低温环境箱的摆锤冲击试验机进行冲击，用于检测材料的实际力学性能。

现有摆锤冲击试验机的摆动操作多数为手动取摆，效率低，操作复杂，而且精度低，严重影响实验结果的真实性。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种全自动摆锤冲击试验机，以解决现有摆锤冲击试验机的摆动操作多数为手动取摆，效率低，操作复杂，而且精度低，严重影响实验结果的真实性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种全自动摆锤冲击试验机，包括试验机底座、设置在所述试验机底座上的试样支座、设置在所述试样支座上方的取摆刹车装置和连接在所述取摆刹车装置上用于对试样支座上的试样进行冲击测试的摆锤，其中：

所述取摆刹车装置包括摆轴座、碟刹器、减速机和电机，所述摆轴座上设有可自由转动的摆轴，所述摆轴通过摆锤连杆与摆锤相连，所述摆轴上设有碟刹盘和用于检测摆锤摆动角度的无轴编码器，所述碟刹器安装在摆轴座上并与碟刹盘相配合以对摆锤进行刹车；所述减速机设置在摆轴座的侧面，所述摆轴座上设有随减速机转动的摆动臂，所述摆动臂上设有可前后伸缩的取摆销，所述摆锤连杆上设有用于与向前伸出的取摆销相接触的挂钩，所述电机与减速机传动连接，所述减速机带动摆动臂运动并通过取摆销推动摆锤连杆转动，以实现对摆锤的取摆。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述试验机底座上设有立柱，所述立柱上设有横梁，所述取摆刹车装置采用悬臂式结构安装在横梁的前端。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述试验机底座上设有防护罩，所述防护罩围挡在取摆刹车装置的后侧及左右两侧，所述取摆刹车装置的前侧设有防护门，所述防护门与防护罩通过合页连接。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述试验机底座上设有试样对中装置，所述试样对中装置位于试样支座的前方以对放置在试样支座上的试样进行对中处理。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述试验机底座上设有第一气缸，所述第一气缸的气缸杆上连接有刹车拉线支架，所述刹车拉线支架与碟刹器上的刹车线相连。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述摆轴座呈倒U形结构，所述摆轴转动连接在倒U形结构的摆轴座的两U形臂之间。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述减速机的输出轴上连接有气缸固定座，所述气缸固定座和摆动臂之间连接有连接板以使摆动臂随气缸固定座转动，所述气缸固定座上设有第二气缸，所述第二气缸的气缸杆与取摆销相连以带动取摆销伸缩运行。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述摆动臂上设有光电检测开关，所述摆锤连杆上设有与光电检测开关相配合的检测块。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述试验机底座的前部设有控制面板，底座的后部设有电控箱，所述电控箱为PLC电控箱，所述PLC电控箱与控制面板上的操控器件、第一气缸的气控电磁阀、第二气缸的气控电磁阀、电机和光电检测开关分别电性连接。

本实用新型的全自动摆锤冲击试验机可以达到如下有益效果：

1)通过取摆刹车装置，可实现快速自动取摆和自动刹车；

2)全自动化操作，冲击过程中试验人员身体部位可以不进入试验区域，大大提高了实验的安全性；

3)取摆精度高，提高的试样数据的准确性；

3)结构简单，实现了全自动化操作，操作方便，效率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型全自动摆锤冲击试验机提供的一实例的整体结构示意图；

图2为本实用新型全自动摆锤冲击试验机的局部结构示意图；

图3为取摆刹车装置的结构示意图；

图4为取摆刹车装置另一视角的结构示意图。

图中：1、支脚；2、试验机底座；3、防护罩；4、立柱；5、横梁；6、取摆刹车装置； 7、摆锤；9、试样支座；10、试样对中装置；11、控制面板；13、电控箱；14、第一气缸； 15、刹车拉线支架；

601、连接板；602、气缸固定座；603、第二气缸；604、减速机；605、电机；608摆轴座；610、检测块；611、挂钩；612、光电检测开关；613、取摆销。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图4所示，全自动摆锤冲击试验机包括试验机底座2、设置在所述试验机底座 2上的试样支座9、设置在所述试样支座9上方的取摆刹车装置6和连接在所述取摆刹车装置6上用于对试样支座9上的试样进行冲击测试的摆锤7，所述试验机底座2的底部四角处分别设有用于支撑并可调节平衡的支脚1，其中：

试样支座9用于放置待冲击的试样，试样支座9分为简支梁试样支座9和悬臂梁试样支座9，并可根据实际试验要求可随时更换；

取摆刹车装置6包括摆轴座608、碟刹器、减速机604和电机605，所述摆轴座608上设有可自由转动的摆轴，所述摆轴通过摆锤7连杆与摆锤7相连，所述摆轴上设有碟刹盘和用于检测摆锤7摆动角度的无轴编码器，所述碟刹器安装在摆轴座608上并与碟刹盘相配合以对摆锤7进行刹车；所述减速机604设置在摆轴座608的侧面，所述摆轴座608上设有随减速机604转动的摆动臂，所述摆动臂上设有可前后伸缩的取摆销613，所述摆锤7 连杆上设有用于与向前伸出的取摆销613相接触的挂钩611，所述电机605与减速机604传动连接，所述减速机604带动摆动臂运动并通过取摆销613推动摆锤7连杆转动，以实现对摆锤7的取摆。

具体实施中，所述试验机底座2上设有立柱4，所述立柱4上设有横梁5，所述取摆刹车装置6采用悬臂式结构安装在横梁5的前端，立柱4与底座、立柱4与横梁5均通过螺钉连接并打销钉固定。

具体实施中，所述试验机底座2上设有防护罩3，所述防护罩3围挡在取摆刹车装置6 的后侧及左右两侧，防护罩3与试验机底座2通过螺钉锁紧连接，其防护罩3为有机玻璃或金属板，所述取摆刹车装置6的前侧设有防护门，所述防护门与防护罩3通过合页连接，大大提高了冲击试样的安全性。

具体实施中，所述试验机底座2上设有试样对中装置10，所述试样对中装置10位于试样支座9的前方以对放置在试样支座9上的试样进行对中处理。

具体实施中，所述试验机底座2上设有第一气缸14，所述第一气缸14的气缸杆上连接有刹车拉线支架15，所述刹车拉线支架15与碟刹器上的刹车线相连。

具体实施中，所述摆轴座608呈倒U形结构，所述摆轴转动连接在倒U形结构的摆轴座608的两U形臂之间。

具体实施中，所述减速机604的输出轴上连接有气缸固定座602，所述气缸固定座602 和摆动臂之间连接有连接板601以使摆动臂随气缸固定座602转动，所述气缸固定座602 上设有第二气缸603，所述第二气缸603的气缸杆与取摆销613相连以带动取摆销613伸缩运行，所述摆动臂上设有光电检测开关612，所述摆锤7连杆上设有与光电检测开关612相配合的检测块610。

具体实施中，所述试验机底座2的前部设有控制面板11，底座的后部设有电控箱13，所述电控箱13为PLC电控箱13，所述PLC电控箱13与控制面板11上的操控器件、第一气缸14的气控电磁阀、第二气缸603的气控电磁阀、电机605和光电检测开关612分别电性连接。控制面板11上的操控器件掰开有触摸屏，两个冲击按钮，一个急停开关按钮；第一气缸14的气控电磁阀用于连接在第一气缸14的气路中，以用于控制第一气缸14的动作；第二气缸603的气控电磁阀用于连接在第二气缸603的气路中，以用于控制第二气缸603 的动作。

本实用新型的工作原理：

试验开始前，摆锤7处于自然下垂状态，摆锤7连杆与试验台垂直；

实验开始时，试验人员点击控制面板11上的触摸屏，设定好取摆角度值，点击取摆按钮，此时第一气缸14运动，拉动刹车线使得碟刹器闭合，碟刹器夹住碟刹盘，以使摆锤7 处于固定状态；

电机605转动带动减速机604转动，减速机604的输出轴与气缸固定座602连接，气缸固定座602、连接板601和转动臂相互连接在一起并可同时转动；

转动臂顺时针转动带动光电检测开关612检测摆锤7连杆上的检测块610，从而检测摆锤7位置；当光电开关检测不到检测块610时停止检测，此时第二气缸603的气缸杆伸出推动取摆销613伸出，然后第一气缸14松开刹车线使得碟刹器张开，摆锤7处于自由状态；

电机605反转，取摆销613与摆锤7连杆上的挂钩611接触，将摆锤7举起到设定角度，摆锤7举起的角度值由无轴编码器实时测量；

此时试验人员将试样放在试样支座9上，并使用试样对中装置10将试样对中；

双手同时按下控制面板11上的两个冲击按钮，第二气缸603的气缸杆带动取摆销613 缩回，摆锤7装置被释放，在重量的作用下自由摆动下来对试样进行冲击，冲击完成后，电控箱13内的系统根据摆锤7冲击前后的实际角度换算出摆锤7冲击试样的吸收攻，显示在触摸屏上；

冲击完成后，摆锤7逆时针摆动到最高点时，第一气缸14拉动刹车线使得碟刹器闭合，夹住碟刹盘，摆锤7处于固定状态，刹车完毕。

此时，摆锤7的当前角度应该小于设定值，电机605再次顺时针转动，转动臂顺时针转动带动光电检测开关612检测检测块610的位置，当光电开关检测不到检测块610时停止检测；

然后，第二气缸603的气缸杆伸出推动取摆销613伸出，第一气缸14松开刹车线使得碟刹器张开，摆锤7再次处于自由状态，电机605逆时针转动，取摆销613与摆锤7装置上的挂钩611接触，将摆锤7举起到设定角度，一次冲击完成。

本实用新型的全自动摆锤冲击试验机可用于研究塑料、尼龙、橡胶、木材、玻璃钢、复合塑料管材、电气绝缘材料等非金属材料的试样在低温环境下抗冲击性能。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。