CN202748210U

CN202748210U - 一种多冲试验机

Info

Publication number: CN202748210U
Application number: CN 201220427716
Authority: CN
Inventors: 吴炯杰; 傅戈雁; 石世宏; 吴云霞; 郁佳莉
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-08-27

Abstract

本实用新型提供了一种多冲试验机，包括冲击加载装置，所述冲击加载装置包括：底端设置有冲头的冲杆（7），其上设置有凸轮顶销（8）；设置在所述冲杆（7）顶端的质量块（4）。本实用新型提供的多冲试验机在进行冲击试验时，利用冲杆（7）以及质量块（4）垂直下行自由落体加速对试件进行冲击，其通过冲杆（7）以及质量块（4）的重力来产生冲击力，使冲杆（7）的冲头对试件实现冲击行为。与现有技术中通过易变形的弹簧的压缩能量产生冲击力相比，本实用新型提供的多冲试验机的冲击作用力单纯由重力引起，能够保证比较稳定的冲击力，减小了试验结果的误差。

Description

一种多冲试验机

技术领域

本实用新型涉及冲击试验技术领域，更具体地说，涉及一种多冲试验机。

背景技术

目前实验室常用的多冲试验机为凸轮-弹簧机械式冲击机，包括机身，凸轮机构，冲击加载装置和设置在机身上，驱动凸轮轴旋转的驱动机构；其中，驱动机构为驱动电机；凸轮机构包括凸轮轴和套设在凸轮轴上的凸轮；冲击加载装置包括底端设置有冲头的冲杆和设置在冲杆顶端的弹簧，且冲杆上设置有凸轮顶销，凸轮设置在凸轮顶销的底端并可驱动凸轮顶销向上移动。

上述冲击机的工作过程为：首先由驱动电机驱动凸轮轴旋转，接着凸轮轴带动凸轮旋转，此时凸轮驱动凸轮顶销向上移动，凸轮顶销对冲杆进行提升，从而压缩弹簧，最后利用弹簧的压缩能量释放，使冲杆的冲头对试件实现冲击行为。

但是，由于弹簧受压易变形，产生的冲击力不稳定，容易增大试验结果的误差。

综上所述，如何提供一种多冲试验机，以减小试验结果的误差，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多冲试验机，以减小试验结果的误差。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多冲试验机，包括冲击加载装置，所述冲击加载装置包括：

底端设置有冲头的冲杆，其上设置有凸轮顶销；和

设置在所述冲杆顶端的质量块。

优选的，上述多冲试验机中，所述质量块为多个。

优选的，上述多冲试验机中，所述冲击加载装置还包括设置在所述冲杆与所述质量块之间，支撑所述质量块的托盘。

优选的，上述多冲试验机中，所述托盘通过螺钉固定在所述冲杆的顶端；

所述托盘与所述质量块通过螺杆相连，两者分别设置有相配合的第一通孔和第二通孔，且所述螺杆的头端固定在所述托盘上，尾端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔并由螺母紧固。

优选的，上述多冲试验机中，所述冲击加载装置还包括设置在所述螺母与所述质量块之间的压紧块，所述压紧块的一侧设置有供所述螺杆进出的开口。

优选的，上述多冲试验机中，所述第二通孔为圆形通孔，且所述圆形通孔的孔径大于所述螺母的外径，所述压紧块的内孔径小于所述螺母的外径。

优选的，上述多冲试验机中，所述压紧块为U型块，且所述螺杆和所述U型块均为两个。

优选的，上述多冲试验机中，还包括设置在所述多冲试验机的机身上，夹持试件用的夹具。

优选的，上述多冲试验机中，还包括多个设置在所述夹具底部的夹具高度调节片。

优选的，上述多冲试验机中，还包括储油箱，且所述多冲试验机的凸轮机构设置在所述储油箱内。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的多冲试验机在进行冲击试验时，利用冲杆以及质量块垂直下行自由落体加速对试件进行冲击，其通过冲杆以及质量块的重力来产生冲击力，使冲杆的冲头对试件实现冲击行为。与现有技术中通过易变形的弹簧的压缩能量产生冲击力相比，本实用新型提供的多冲试验机的冲击作用力单纯由重力引起，能够保证比较稳定的冲击力，减小了试验结果的误差。

此外，本实用新型提供的多冲试验机能够根据动量守恒定律快速计算出冲击力及冲击速度，计算简单，便于获得试验数据，提高试验效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的多冲试验机的主视图；

图2是本实用新型实施例提供的多冲试验机的局部侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的质量块的结构示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是本实用新型实施例提供的托盘的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本实用新型实施例提供的压紧块的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种多冲试验机，减小了试验结果的误差。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考附图1-2，本实用新型实施例提供的多冲试验机包括机身，凸轮机构，冲击加载装置和设置在机身上的驱动机构；优选的，本实施例提供的多冲试验机的机身为龙门式结构，该结构刚度高，性能稳定，能够起到减震，固定其他机构的作用。其中：

凸轮机构包括凸轮轴10和套设在凸轮轴10上的凸轮9，凸轮9表面的最高点与最低点以及凸轮中心位于同一直线上；需要说明的是，凸轮9的最高点为其表面距离凸轮中心最远的点，凸轮9的最低点为其表面距离凸轮中心最近的点，优选的，本实施例中，凸轮9表面呈从其最低点到最高点逐渐过渡的曲线；

冲击加载装置包括底端设置有冲头的冲杆7和设置在冲杆7顶端的质量块4，冲杆7上设置有凸轮顶销8，且凸轮9设置在凸轮顶销8的底端并可驱动凸轮顶销8向上移动；

驱动机构为能够驱动凸轮轴10旋转的驱动电机，其还可以为驱动气缸或其他能够驱动凸轮轴10旋转的驱动结构，也可以通过人为地驱动凸轮轴10旋转。

本实用新型实施例提供的多冲试验机的工作过程如下：

首先由驱动电机驱动凸轮轴10旋转，接着凸轮轴10带动凸轮9旋转，此时凸轮9驱动凸轮顶销8向上移动，凸轮顶销8对冲杆7进行提升，从而使冲杆7以及质量块4向上移动，待凸轮9的最高点与凸轮顶销8相接触时，凸轮顶销8将脱离凸轮9的表面，使得冲杆7以及质量块4垂直下行自由落体加速对试件12进行冲击，其通过冲杆7以及质量块4的重力来产生冲击力，使冲杆7的冲头对试件12实现冲击行为。

与现有技术中通过易变形的弹簧的压缩能量产生冲击力相比，本实用新型实施例提供的多冲试验机的冲击作用力单纯由重力引起，能够保证比较稳定的冲击力，减小了试验结果的误差。

此外，本实用新型实施例提供的多冲试验机能够根据动量守恒定律快速计算出冲击力及冲击速度，计算简单，便于获得试验数据，提高试验效率。

优选的，为了便于适应不同的冲击力试验要求，上述实施例提供的多冲试验机中，质量块4为多个。如图1和图2所示，该多冲试验机包括六个层叠在一起的质量块4，当然根据实际重力大小的需要，可以增加或减少质量块4的个数。进一步的，每个质量块4均具有标准的重量，以便于通过控制其个数即可改变重量，避免了每添加质量块4都要测量重量的操作，其安装调节方便、简单，如图3和图4所示，为每个质量块4的结构示意图。

由于需要通过改变质量块的重量来改变冲击力大小，为了便于更换质量块4（或者增加/减少质量块4的个数），上述实施例提供的多冲试验机中，冲击加载装置还包括设置在冲杆7与质量块4之间，支撑质量块4的托盘6。此时，将托盘6安装到冲杆7上，安装以后就不再拆卸，然后直接将质量块4安装在托盘上即可，避免了每更换质量块4都需要将冲杆7与质量块4进行拆装的操作。

同时，由于冲杆7的质量是固定的，但并不是一个整数，本实施例增加了具有一定质量的托盘6，故，优选的使托盘6与冲杆7的总质量刚好是一个整数，以使安装托盘6后只需考虑质量块4的质量，便于计算冲击质量。

上述实施例提供的多冲试验机中，托盘6通过螺钉5固定在冲杆7的顶端；托盘6与质量块4通过螺杆1相连，两者分别设置有相配合的第一通孔61和第二通孔41，如图3-6所示，且螺杆1的头端固定在托盘6上，尾端依次穿过第一通孔61和第二通孔41并由螺母2紧固。本本领域技术人员可以理解的是，本实施例也可以通过铆接或者焊接或者其他连接结构将托盘6设置在冲杆7上，此外，托盘6还可以通过卡合结构将质量块4卡在托盘6上，或者人为地利用胶带粘贴或绳子捆绑的方式，以达到同样的将质量块4设置在托盘6上的效果，在此不再一一介绍。

上述冲击加载装置还包括设置在螺母2与质量块4之间的压紧块3，压紧块3的一侧设置有供螺杆1进出的开口。该压紧块3能够起到夹紧质量块4的作用，且选用比螺母2横截面面积大的压紧块3，能够增大螺母2与质量块4的接触面积，进一步增大了夹紧强度。

优选的，上述实施例提供的多冲试验机中，第二通孔41为圆形通孔，且圆形通孔的孔径大于螺母2的外径，压紧块3的内孔径小于螺母2的外径。此时，需要更换质量块4时，只需要将螺母2拧松，然后通过压紧块3的开口将压紧块3从螺杆1上划出，接着将质量块4从螺母2上穿出或穿入，再将通过压紧块3的开口将压紧块3滑到螺杆1上，最后拧紧螺母2即可。避免了对螺母2的拆装，提高了工作效率。本领域技术人员可以理解的是，第二通孔41也可为形状的通孔，如椭圆形、方形或其他不规则形状，以达到同样的使螺母2能够穿过第二通孔41的效果，在此不再一一介绍。

由于冲击试验时会伴有震动，为了保证质量块4的夹紧，上述实施例提供的多冲试验机中，螺杆1和U型块均为两个，以实现对质量块4的定位和固定，可靠性好。上述压紧块3具体为U型块，U型块即马蹄型块，其还可以为其他形状的可防止质量块4窜出螺杆1的压紧块3。当然螺杆1还可以为一个、三个或者其他个数，本实施例对此不做限定。

为了防止在冲击试验时，试件12的晃动或突然窜落，上述实施例提供的多冲试验机还包括设置在多冲试验机的机身上，夹持试件12用的夹具13。在进行冲击试验时，用夹具13将试件12夹紧即可。

为了进一步优化上述技术方案，上述多冲试验机还包括多个设置在夹具13底部的夹具高度调节片14。由于凸轮9的轮廓是一定的，故冲杆7向上抬高的行程是一定的，则冲杆7和质量块4做自由落体运动的行程也是固定的，所以只能通过改变夹具13的高度，进而实现改变冲杆7和质量块4做自由落体运动的行程，上述夹具高度调节片14能够改变夹具13的高度位置，从而能够调节冲杆7和质量块4自由落体运动的行程，进而改变冲击能量。

进一步的，上述实施例提供的多冲试验机还包括储油箱11，且多冲试验机的凸轮机构设置在储油箱11内；储油箱11能够对凸轮机构起到润滑和降温的作用，提高试验机的使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种多冲试验机，包括冲击加载装置，其特征在于，所述冲击加载装置包括：

底端设置有冲头的冲杆（7），其上设置有凸轮顶销（8）；和

设置在所述冲杆（7）顶端的质量块（4）。

2.根据权利要求1所述的多冲试验机，其特征在于，所述质量块（4）为多个。

3.根据权利要求1所述的多冲试验机，其特征在于，所述冲击加载装置还包括：

设置在所述冲杆（7）与所述质量块（4）之间，支撑所述质量块（4）的托盘（6）。

4.根据权利要求3所述的多冲试验机，其特征在于，所述托盘（6）通过螺钉（5）固定在所述冲杆（7）的顶端；

所述托盘（6）与所述质量块（4）通过螺杆（1）相连，两者分别设置有相配合的第一通孔（61）和第二通孔（41），且所述螺杆（1）的头端固定在所述托盘（6）上，尾端依次穿过所述第一通孔（61）和所述第二通孔（41）并由螺母（2）紧固。

5.根据权利要求4所述的多冲试验机，其特征在于，所述冲击加载装置还包括设置在所述螺母（2）与所述质量块（4）之间的压紧块（3），所述压紧块（3）的一侧设置有供所述螺杆（1）进出的开口。

6.根据权利要求5所述的多冲试验机，其特征在于，所述第二通孔（41）为圆形通孔，且所述圆形通孔的孔径大于所述螺母（2）的外径，所述压紧块（3）的内孔径小于所述螺母（2）的外径。

7.根据权利要求6所述的多冲试验机，其特征在于，所述压紧块（3）为U型块，且所述螺杆（1）和所述U型块均为两个。

8.根据权利要求1所述的多冲试验机，其特征在于，还包括设置在所述多冲试验机的机身上，夹持试件（12）用的夹具（13）。

9.根据权利要求8所述的多冲试验机，其特征在于，还包括多个设置在所述夹具（13）底部的夹具高度调节片（14）。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的多冲试验机，其特征在于，还包括储油箱（11），且所述多冲试验机的凸轮机构设置在所述储油箱（11）内。