CN102435524B - 摆锤冲击试验机的校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

摆锤冲击试验机的校准方法及装置，涉及计量校准技术。其校准方法，其一，通过摆锤冲击试验机的校准装置进行校准；其二，校准步骤是：将被校的摆锤冲击试验机的撞击顶点对准摆锤冲击试验机的校准装置的指定撞击点；调整被校的摆锤冲击试验机的摆锤高度，该高度对应一冲击能量的经计算得出的指示值E₀，同时使摆锤冲击试验机的校准装置归零；启动被校的摆锤冲击试验机，从摆锤冲击试验机的校准装置的标示板上读出冲击能量的实测值E₁；分析E_⊿＝E₀－E₁的值。校准装置包括底座板、竖架、竖摆杆、杆轴及指示读数装置。能直接测量冲击能量，被效的摆锤冲击试验机的摆锤摆动时的摩擦阻力所造成的能量损失被实测出来，准确度提高。

Description

摆锤冲击试验机的校准方法及装置

技术领域

本发明涉及计量校准技术，尤其是一种对摆锤冲击试验机进行校准的方法及装置。

背景技术

摆锤冲击试验机，为一种模拟冲击能量并对产品进行测试的装置。如鞋跟耐受冲击的程度一般通过摆锤冲击试验机测试，并根据能量守恒定律E_势＝E_动－E_损失，通过调整摆锤的高度而得到所需要的冲击动能。

图1所示为摆锤冲击试验机（鞋跟疲劳冲击试验机）。支架1上安装一摆杆2，摆杆2的下端紧固一摆锤3，一定质量的摆锤在重力作用下作摆动跌落，撞击位于摆锤***正下方的撞击顶点（如鞋跟4），在标尺5上能直接读出被撞击顶点受冲击的能量（标尺上的示值是依据E＝mgh通过计算得出的）。通过调整摆锤的跌落高度，可以得到被撞击顶点上不同受冲击的能量，并从标尺上直接读出。

对上述摆锤冲击试验机能量测试的校准，原来（现有技术）一般采用与测量摆的质量和跌落高度并通过计算得出的能量值进行比较的方法来实现。这种校准方法存在如下不足：

第一，摆的重心定位有一定难度，容易产生摆的重心定位不够准确，甚至误差较大。因为图1所示的摆锤冲击试验机，摆杆的质量是不能忽略的，摆锤的形体也关系到摆的重心定位。

第二，摆***属机械结构，摆在摆动中受到的摩擦力较大，该摩擦力所做的功（即能量）难以计算并扣除，导致模拟的值产生偏差。

第三，不能直接测量出能量数值，而是通过测量摆的质量和跌落高度再计算得出的结果（E_势＝mgh）。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的上述不足，提供一种摆锤冲击试验机的校准方法及装置。其可以直接测量冲击能量，不用计算，无需找出摆的重心位置，同时，被效的摆锤冲击试验机的摆锤摆动时的摩擦阻力所造成的能量损失被实际测量出来，准确度提高。

为此，本发明摆锤冲击试验机的校准方法及装置的技术方案如下：

本发明摆锤冲击试验机的校准方法，包括：其一，通过摆锤冲击试验机的校准装置进行校准，且摆锤冲击试验机的校准装置已经通过标定；其二，校准步骤是：

一、将被校的摆锤冲击试验机的撞击顶点对准摆锤冲击试验机的校准装置的指定撞击点；

二、调整被校的摆锤冲击试验机的摆锤高度，该高度对应一冲击能量经计算得出指示值E₀（依据E₀＝mgh）；

三、使摆锤冲击试验机的校准装置的标示板上的读数指示归零；

四、启动被校的摆锤冲击试验机，使其摆锤跌落撞击摆锤冲击试验机的校准装置上的所述指定撞击点，从摆锤冲击试验机的校准装置的标示板上读出冲击能量的实测值E₁；

五、分析E_⊿＝E₀－E₁的值，E_⊿小于或等于规范的数值，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量合格，否则，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量不合格。

本发明摆锤冲击试验机的校准装置，包括水平设置的底座板、竖立固设于底座板上的竖架、竖摆杆、水平设置的杆轴及指示读数装置，杆轴跨设于两条所述竖架之间，并且杆轴的两端皆伸出对应的所述竖架以超过对应的所述竖架的位置，杆轴能在垂直于杆轴的长度方向的竖直面内转动，竖摆杆悬挂式设置在杆轴的其中一端且与杆轴紧固，作为自由端的竖摆杆的下端受到撞击时，竖摆杆能够以杆轴为中心在垂直于杆轴的长度方向的竖直面内摆动，且杆轴同时转动；杆轴的另一端与指示读数装置的安装，杆轴的该端称之为安装指示读数装置的安装端；

所述指示读数装置为指针转动式结构，包括标示板、A指针、峰值指针、峰值指针转轴及峰值指针转轴安装架，标示板的板面与A指针转动所在的竖直面及峰值指针转动所在的竖直面平行配设，它们都垂直于杆轴的长度方向；A指针的一端为转动中心端，另一端为撞击峰值指针转动的撞推端，A指针的转动中心端与杆轴的所述安装指示读数装置的安装端紧固，能够随同杆轴作同轴心的转动；峰值指针的一端为转动中心端，另一端为指示端以指示竖摆杆摆动的峰值，峰值指针的转动中心端活动地安装于所述峰值指针转轴，所述峰值指针转轴的中心轴线与杆轴的中心轴线位于同一条水平直线上，所述峰值指针转轴固装于所述峰值指针转轴支架，所述峰值指针转轴支架固装于竖架，峰值指针的指示端呈弯向标示板的板面的弓形并伸过A指针的转动平面，迫使A指针的撞推端推撞峰值指针的指示端，致使峰值指针能以所述峰值指针转轴为轴转动；标示板的板面上制有与杆轴的交汇点为圆心的径向标示线以直接指示被校摆锤冲击试验机的摆锤从所在高度跌落的对应的冲击能量的大小；

在竖摆杆的下端固装一弹片，在弹片上设有指定撞击点。

在底座板上安装调水平的水准气泡，确保底座板处于水平放置状态。

本发明摆锤冲击试验机的校准装置必须经过标定方能用于校准摆锤冲击试验机。

本发明摆锤冲击试验机的校准装置的标定方法如下：

将标准摆锤用线绳悬挂在位于指定撞击点上方2000mm的水平面上的悬挂点上，调整悬挂***，使标准摆锤保持水平，撞击摆锤冲击试验机的校准装置时，保证能垂直撞击摆锤冲击试验机的校准装置的竖摆杆下端的所述指定撞击点（每个高度至少进行4次撞击）；通过调整标准摆锤的不同撞击高度来获得撞击时的不同冲击能量，其冲击能量能依照E＝mgh计算得出，其中，m为标准摆锤的质量，h为标准摆锤跌落撞击的高度，g为当地的重力加速度；从而在摆锤冲击试验机的校准装置的标示读数装置的标示板的板面上获得不同的冲击能量的标示刻度。

同现有技术相比，本发明的有益效果是：其一，可以直接测量冲击能量，不用计算，无需找出摆的重心位置，直观适用。其二，本发明摆锤冲击试验机的校准装置通过标定，其标定的原理是以依据标准摆锤的质量和不同的跌落高度通过计算得出冲击能量的标准值来进行的，具有相当的准确度。其三，本发明摆锤冲击试验机的校准方法将被校准的摆锤冲击试验机的阻力部分拉入实际测量中，准确度提高。其四，本发明摆锤冲击试验机的校准装置结构简单，便于制造，使用寿命长，便于推广。

附图说明

图1为摆锤冲击试验机（鞋跟疲劳冲击试验机）示意图；

图2为本发明锤冲击器校准装置示意图；

图3为指示读数装置示意图（剖视图）。

图中：100、摆锤冲击试验机；1、支架；2、摆杆；3、摆锤；4、鞋跟；5、标尺； 6、底座板；7、竖架；8；竖摆杆；9、杆轴；10、指定撞击点；11、指示读数装置；12、标示板；13、A指针；14、峰值指针；15、峰值指针转轴；16、峰值指针转轴安装架，17、标示线；18、安装指示读数装置的安装端；200、摆锤冲击试验机的校准装置。

具体实施方式

下面，结合附图介绍本发明的具体实施方式。

如图1、图2及图3所示，本发明摆锤冲击试验机的校准方法，包括：其一，通过摆锤冲击试验机的校准装置200进行校准，且摆锤冲击试验机的校准装置200已经通过标定；其二，校准步骤是：

一、将被校的摆锤冲击试验机100的撞击顶点对准摆锤冲击试验机的校准装置200的指定撞击点10；

二、调整被校的摆锤冲击试验机100的摆锤3的高度，该高度对应一冲击能量经计算得出指示值E₀（依据E₀＝mgh）；

三、使摆锤冲击试验机的校准装置200的标示板12上的读数指示归零；

四、启动被校的摆锤冲击试验机100，使其摆锤3跌落撞击摆锤冲击试验机的校准装置200上的所述指定撞击点10，从摆锤冲击试验机的校准装置200的标示板12上读出冲击能量的实测值E₁；

五、分析E_⊿＝E₀－E₁的值，E_⊿小于或等于规范的数值，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量合格，否则，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量不合格。

上述校准步骤在10-30℃的环境下进行。

如图2及图3所示，本发明摆锤冲击试验机的校准装置200，包括水平设置的底座板6、竖立固设于底座板6上的竖架7、竖摆杆8、水平设置的杆轴9及指示读数装置11，杆轴9跨设于两条所述竖架7之间，并且杆轴9的两端皆伸出对应的所述竖架7以超过对应的所述竖架7的位置（所谓 “超过”即伸出足够的长度，以便于在杆轴9的两端分别安装竖摆杆8及指示读数装置11），杆轴9能在垂直于杆轴9的长度方向的竖直面内转动，竖摆杆8悬挂式设置在杆轴9的其中一端且与杆轴9紧固，作为自由端的竖摆杆8的下端受到撞击时，竖摆杆8能够以杆轴9为中心在垂直于杆轴9的长度方向的竖直面内摆动，且杆轴9同时转动；杆轴9的另一端与指示读数装置11的安装，杆轴9的该端称之为安装指示读数装置的安装端18。

所述指示读数装置11为指针转动式结构，包括标示板12、A指针13、峰值指针14、峰值指针转轴15及峰值指针转轴安装架16，标示板12的板面与A指针13转动所在的竖直面及峰值指针14转动所在的竖直面平行配设，它们都垂直于杆轴9的长度方向；A指针13的一端为转动中心端，另一端为撞击峰值指针14转动的撞推端，A指针13的转动中心端与杆轴9的所述安装指示读数装置的安装端18紧固，能够随同杆轴9作同轴心的转动；峰值指针14的一端为转动中心端，另一端为指示端以指示竖摆杆8摆动的峰值，峰值指针14的转动中心端活动地安装于所述峰值指针转轴15，所述峰值指针转轴15的中心轴线与杆轴9的中心轴线位于同一条水平直线上，所述峰值指针转轴15固装于所述峰值指针转轴支架16，所述峰值指针转轴支架16固装于竖架7，峰值指针14的指示端呈弯向标示板12的板面的弓形并伸过A指针13的转动平面，迫使A指针13的撞推端推撞峰值指针14的指示端，致使峰值指针14能以所述峰值指针转轴15为轴转动；标示板12的板面上制有与杆轴9的交汇点为圆心的径向标示线以直接指示被校摆锤冲击试验机100的摆锤4从所在高度跌落的对应的冲击能量的大小。

在竖摆杆8的下端固装一弹片，在弹片上设有指定撞击点10。

在底座板6上安装调水平的水准气泡，确保底座板6处于水平放置状态。

本发明摆锤冲击试验机的校准装置200必须经过标定方能用于校准摆锤冲击试验机100。

本发明摆锤冲击试验机的校准装置200的标定方法如下：

将标准摆锤用线绳悬挂在位于指定撞击点10上方2000mm的水平面上的悬挂点上，调整悬挂***，使标准摆锤保持水平，撞击摆锤冲击试验机的校准装置200时，保证能垂直撞击摆锤冲击试验机校准装置的竖摆杆8下端的所述指定撞击点10（每个高度至少进行4次撞击）；通过调整标准摆锤的不同撞击高度来获得撞击时的不同冲击能量，其冲击能量能依照E＝mgh计算得出，其中，m为标准摆锤的质量，h为标准摆锤跌落撞击的高度，g为当地的重力加速度；从而在摆锤冲击试验机的校准装置200的标示读数装置11的标示板12的板面上获得不同的冲击能量的标示刻度。

在使用摆锤冲击试验机的校准装置200进行校准或对其进行标定时，必需将底座板6调至水平（借助水准气泡）。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制。本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.摆锤冲击试验机的校准装置，其特征在于：包括水平设置的底座板、竖立固设于底座板上的竖架、竖摆杆、水平设置的杆轴及指示读数装置，杆轴跨设于两条所述竖架之间，并且杆轴的两端皆伸出对应的所述竖架以超过对应的所述竖架的位置，杆轴能在垂直于杆轴的长度方向的竖直面内转动，竖摆杆悬挂式设置在杆轴的其中一端且与杆轴紧固，作为自由端的竖摆杆的下端受到撞击时，竖摆杆能够以杆轴为中心在垂直于杆轴的长度方向的竖直面内摆动，且杆轴同时转动；杆轴的另一端与指示读数装置安装，杆轴的该端称之为安装指示读数装置的安装端；

所述指示读数装置为指针转动式结构，包括标示板、A指针、峰值指针、峰值指针转轴及峰值指针转轴安装架，标示板的板面与A指针转动所在的竖直面及峰值指针转动所在的竖直面平行配设，它们都垂直于杆轴的长度方向；A指针的一端为转动中心端，另一端为撞击峰值指针转动的撞推端，A指针的转动中心端与杆轴的所述安装指示读数装置的安装端紧固，能够随同杆轴作同轴心的转动；峰值指针的一端为转动中心端，另一端为指示端以指示竖摆杆摆动的峰值，峰值指针的转动中心端活动地安装于所述峰值指针转轴，所述峰值指针转轴的中心轴线与杆轴的中心轴线位于同一条水平直线上，所述峰值指针转轴固装于所述峰值指针转轴安装架，所述峰值指针转轴安装架固装于竖架，峰值指针的指示端呈弯向标示板的板面的弓形并伸过A指针的转动平面，迫使A指针的撞推端推撞峰值指针的指示端，致使峰值指针能以所述峰值指针转轴为轴转动；标示板的板面上制有与杆轴的交汇点为圆心的径向标示线以直接指示被校摆锤冲击试验机的摆锤从所在高度跌落的对应的冲击能量的大小；

在竖摆杆的下端固装一弹片，在弹片上设有指定撞击点。

2．根据权利要求1所述的摆锤冲击试验机的校准装置，其特征在于：在底座板上安装调水平的水准气泡。

3.权利要求1或2所述的摆锤冲击试验机的校准装置之标定方法，其特征在于：将标准摆锤用线绳悬挂在位于指定撞击点上方2000mm的水平面上的悬挂点上，调整悬挂***，使标准摆锤保持水平，撞击摆锤冲击试验机的校准装置时，保证能垂直撞击摆锤冲击试验机的校准装置的竖摆杆下端的所述指定撞击点，每个高度至少进行4次撞击；通过调整标准摆锤的不同撞击高度来获得撞击时的不同冲击能量，其冲击能量能依照E＝mgh计算得出，其中，m为标准摆锤的质量，h为标准摆锤跌落撞击的高度，g为当地的重力加速度；从而在摆锤冲击试验机的校准装置的指示读数装置的标示板的板面上获得不同的冲击能量的标示刻度。

4．摆锤冲击试验机的校准方法，其特征在于，包括：其一，通过权利要求1或2中所述的摆锤冲击试验机的校准装置进行校准，且该摆锤冲击试验机的校准装置已经通过权利要求3所述的摆锤冲击试验机的校准装置之标定方法进行标定；其二，校准步骤是：

一、将被校的摆锤冲击试验机的撞击顶点对准该摆锤冲击试验机的校准装置的指定撞击点；

二、调整被校的摆锤冲击试验机的摆锤高度，该高度对应一冲击能量经计算得出指示值E₀；

三、使该摆锤冲击试验机的校准装置的标示板上的读数指示归零；

四、启动被校的摆锤冲击试验机，使其摆锤跌落撞击该摆锤冲击试验机的校准装置上的所述指定撞击点，从该摆锤冲击试验机的校准装置的标示板上读出冲击能量的实测值E₁；

五、分析E_⊿＝E₀－E₁的值，E_⊿小于或等于规范的数值，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量合格，否则，被校的摆锤冲击试验机对冲击能量的计量不合格。

Images