专利名称：一种落锤冲击试验机防二次冲击机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种在落锤式冲击试验机上的局部结构的改进，具体是一种落锤试验机上，锤体冲击试件反弹后，用于捕锤以防止锤体二次冲击试件的机构。
背景技术：
落锤式冲击试验机适用于对各类金属、非金属材料及各种零部件进行落体冲击试验。产品质量如何，不但要设计合理结构、制定正确加工工艺、处理规范等方面，而且对于材料的选用也是十分重要的，选取材料时必须考虑到物尽其用的原则，就必须知道各种金属、非金属、各种新型的高温合金、高分子化合物及复合材料的性能。落锤式冲击试验机正是这样的一种实验设备。各种材料的机械性能对整机的影响也需测定，根据零件的特性选用正确的材料、制定新的制造工艺；对研发新型机械产品或承力的零部件，都要使用试验机来检测各种相关影响参数，以明确所用的材料以及设计出的结构、选择的制造工艺的最佳性。总之，性能优越的试验机的使用密切关系到科学研究、国家经济发展、国防水平、以及人民生活质量。在目前的落锤冲击试验机上主要是以电磁或者气动方式捕捉落锤。其中，电磁捕捉落锤原理是以电磁铁作为捕捉机构动力源，锤体下落经过滑板后，电磁铁带动滑板移位把反弹后的锤体挡住。其主要缺陷是这种方式不是严格的避免了二次冲击，虽然二次冲击很小但依然存在。而且，捕捉落锤的时机难以把握，存在滑板碰撞锤体的现象。气动捕锤以气缸作为捕捉机构动力源，原理和电磁捕锤相似，如中国专利2011203848584中公布的方案。除了捕锤时机难以把握，由于气缸的速度的限制，还需要设计增速机构，一般结构比较复杂。也有人尝试通过避免试样接受二次冲击的装置，如中国专利2009100542733中公布的方案就是通过增加挡块的方式进行防止二次冲击，这种结构也需要配备电磁或者气缸的动力源。
实用新型内容本实用新型的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种落锤冲击试验机捕锤技术方案，该方案不但具有机构结构简单，而且它不需要外加动力源，也不需要捕锤控制信号。该方案利用捕捉套自重以及落锤、捕捉套下落时间差克服了捕捉时机难以把握和锤体与导向套难以分离的难题。实现了快速、准确捕锤，故保证了落锤试验机试验的可靠性和精确性。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种落锤冲击试验机防二次冲击机构，包括具有相同结构且成对布置的导向立柱，套置在两导向立柱之间的锤架，锤体位于锤架的正中央，所述导向立柱安装在地基板上，在所述锤体的正下方还设有一个用于放置试样的试样底座，所述导向立柱穿过试样底座，还包括一丝杠驱动机构驱动锤架上升，其特征在于，在所述锤架和试样底座之间的导向立柱上设有圆锥自锁组合体，所述圆锥自锁组合体至少由导向套、捕捉套和捕捉架组成，所述导向套固定在锤架并套置在导向立柱上，且所述导向套外侧面与捕捉套内侧面进行圆锥面配合，可以方便的对捕捉套进行更换，所述捕捉架固定在试样底座上，且所述捕捉套外侧面与捕捉架内侧面进行圆锥面配合；在所述试样底座下侧设有将上捕捉套自下捕捉架顶起而分离的顶起装置；还包括一电磁吸合器，所述电磁吸合器用于固定在锤架上用于直接吸合与释放捕捉套。所述的顶起装置包括顶出环和气缸，在所述试样底座的下侧的导向立柱上套置一顶出环，所述的顶出环与下侧气缸连接且在气缸的作用下进行上下运动可将捕捉套自捕捉架中分离。本方案的有益效果可根据上述方案的叙述得知，由于在该方案中直接将捕捉机构设计为锥形的捕捉套与锥形的捕捉架，利用捕捉套的自身重量以及落锤与捕捉套下落时间差，进行自动捕捉落锤。因此，它不需要外加动力源，也不需要设置捕捉落锤的控制信号。它克服了捕捉落锤时机难以掌握的难题。彻底解决了对试样的二次冲击。提高了落锤式冲击试验设备的试验精度，大大降低了制造试验机的成本。在导向立柱底部装有顶出装置，这就可以解决落锤被捕捉后，卡在捕捉架里面难以分离的问题，此时，起动气缸即可将导向套和捕捉套顶出捕捉架进行下一次试验。同时，在锤架两端装有电磁吸合装置，用于自动提升捕捉套至相应高度和保证落锤与捕捉套同时释放。由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性的特点和进步，其实施的有益效果。使设备在关键技术上有了新的突破。
图1为试验机整体结构示意图；图2为本实用新型的局部全剖视图；图中1机架、2锤头、3锤架、4丝杠驱动机构、5试样底座，6导向立柱，7导向套，8捕捉套，9捕捉架，10顶起装置，11顶出环，12气缸，13过渡件，14电磁吸合器，15地基板。
具体实施方式
如图1、图2所示，为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式
，并结合其附图，对本方案进行阐述。本方案的落锤式冲击试验机防二次冲击机构，是在现有试验机的基础上进行的改进，其中的机架1、锤头2、锤架3、丝杠驱动机构4、试样底座5、导杆立柱6等都是现有技术，改进之处在于在锤架和试样底座之间的导向立柱上设有圆锥自锁组合体，圆锥自锁组合体至少由导向套7、捕捉套8和捕捉架9组成，导向套7固定在锤架3并套置在导向立柱6上，可以随着锤架进行同步的升降运动。导向套7外侧面与捕捉套8内侧面进行圆锥面配合，可以实现冲击时两者的分离(详见下面的过程描述)，也可以在捕捉套变形的情况下方便的对捕捉套进行更换。捕捉架9使用螺钉固定在试样底座5上，且捕捉套外侧面与捕捉架内侧面进行圆锥面配合，形成楔形的配合，起到卡紧得作用。试样底座5下侧设有将上捕捉套自下捕捉架顶起而分离的顶起装置10，用于将捕捉套顶出，该顶起装置包括顶出环11和气缸12，在试样底座的下侧的导向立柱上套置一顶出环11，顶出环与下侧气缸连接且在气缸的作用下进行上下运动可将捕捉套自捕捉架中分离，如图所示，气缸12可以设置多个，安装在地基板15上，通过中间过渡件13实现装配，顺畅的顶出。还包括一电磁吸合器14，电磁吸合器用于固定在锤架上用于直接吸合与释放捕捉套，作用是一个开关，用于辅助释放过程的进行。传统的落锤式冲击试验机一次冲击试验过程如下(改进之前)安装好试验试样，设定冲击高度等试验参数，启动试验机，提锤横梁下落，丝杠反转，锤头上升，锤头到达预定位置，释放锤头和锤架，锤头冲击试样，自动捕捉锤头，检查试验试样。本方案自动捕捉落锤过程如下锤头和锤架提升时，启动电磁吸合器14，带动捕捉套同时上升至高点(A点)，释放锤头和锤架的同时断开电磁吸合器，待冲击试样时，锤头先碰撞试样(B点)，然后锤头反弹，锤体反弹速度必然小于，此时捕捉套与导向套分离，捕捉套继续下落，然后捕捉套下端开始进入捕捉架内，捕锤动作开始，直至锥形捕捉套卡紧于导向套和导向立柱，最后整个锤体(圆锥自锁组合体)卡在捕捉架上(C点)。当继续进行试验时，锤体已被捕捉套卡紧，此时，启动底部气缸顶起装置，即可推动导向套与捕捉套。进而提升至所需高度进行下一次试验。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求1.一种落锤冲击试验机防二次冲击机构，包括具有相同结构且成对布置的导向立柱，套置在两导向立柱之间的锤架，锤体位于锤架的正中央，所述导向立柱安装在地基板上，在所述锤体的正下方还设有一个用于放置试样的试样底座，所述导向立柱穿过试样底座，还包括一丝杠驱动机构驱动锤架上升，其特征在于， 在所述锤架和试样底座之间的导向立柱上设有圆锥自锁组合体，所述圆锥自锁组合体至少由导向套、捕捉套和捕捉架组成，所述导向套固定在锤架并套置在导向立柱上，且所述导向套外侧面与捕捉套内侧面进行圆锥面配合，可以方便的对捕捉套进行更换，所述捕捉架固定在试样底座上，且所述捕捉套外侧面与捕捉架内侧面进行圆锥面配合；在所述试样底座下侧设有将上捕捉套自下捕捉架顶起而分离的顶起装置；还包括一电磁吸合器，所述电磁吸合器用于固定在锤架上用于直接吸合与释放捕捉套。
2.根据权利要求1所述的一种落锤冲击试验机防二次冲击机构，其特征是，所述的顶起装置包括顶出环和气缸，在所述试样底座的下侧的导向立柱上套置一顶出环，所述的顶出环与下侧气缸连接且在气缸的作用下进行上下运动可将捕捉套自捕捉架中分离。
专利摘要一种落锤冲击试验机防二次冲击机构，它包括具有相同结构且成对布置的导向立柱，套置在两导向立柱之间的锤架，锤体位于锤架的正中央，所述导向立柱安装在地基板上，一个用于放置试样的试样底座，还包括一丝杠驱动机构驱动锤架上升，其特征在于，在所述锤架和试样底座之间的导向立柱上设有圆锥自锁组合体，还包括一电磁吸合器，用于固定在锤架上用于直接吸合与释放捕捉套。由于在该方案中直接将捕捉机构设计为锥形的捕捉套与锥形的捕捉架，利用捕捉套的自身重量以及落锤与捕捉套下落时间差，进行自动捕捉落锤。它克服了捕捉落锤时机难以掌握的难题。彻底解决了对试样的二次冲击。
文档编号G01M7/08GK202869909SQ20122054997
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者邓永红, 李晓明, 李栋, 曹树坤 申请人:济南大学
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