一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装的制作方法

本实用新型涉及力学计量测试领域，更具体地说，涉及一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装。

背景技术：

现有冲击试验机的摆锤力矩测量中，测力传感器与三角支撑架为固定连接，水平方向的定位需要移动整个支撑架整体。而将三角支撑架整体移动时，装置的水平定位和对中定位对操作人员的熟练度要求高，在操作过程中也不能完全保证装置的水平度，尤其在条件不好的环境中，工作效率会大大降低。

根据图1所示a点为摆锤上的支点，b点为摆锤的中心点。摆锤力矩m＝f*l，f是通过测力传感器顶起摆锤至水平位置所测的摆锤重量，l是a点到b点的摆锤长度，也是可测得的。在测量摆锤重量f时，当测力传感器不对中时，假设传感器的顶尖与垂直方向夹角为α，如图2所示，摆锤上的支点a，其所受的力有三种，在a点摆锤因地球引力所受力g，方向为垂直向下，传感器的顶点对其作用f，方向以与垂直向上方向成α度角，摆锤的中心点b对其作用力为fb，方向为水平方向。在a点，受三力平衡，在力f的反方向力f’就是摆锤对测力传感器的反作用力，也就是测力传感器仪表中显示的实测值。由受力平衡，f’＝g/cosα，当α不为零时，cosα<1，f’>g。即当传感器对中与垂直方向有一定偏角时，测力传感器仪表显示的实测值会大于摆锤实际的重量。因此测力传感器的对中会受到侧向力因素的影响，直接导致最后的测量结果准确度降低。其次，除了测力传感器的对中消除侧向力影响因素外，在整个称重过程中测力传感器的水平度也是影响测量结果准确性的重要因素。在测量摆锤重量时，如果不水平，就会导致测力传感器受力不真实，测得的结果与实际值有较大的偏差，直接影响测量结果的准确性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，本装置带有万向调节机构和水平监测器，并且在水平方向无约束，在进行水平和对中定位时操作简单、精度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，包括底座、测力传感器和万向调节机构，所述底座下端设置有支撑架，所述底座上端设置有支撑杆，所述支撑杆上套接有圆柱形凹槽，在所述圆柱形凹槽开口处设置有盖板，所述盖板上安装有用于监测称重工装水平度的水平监测器，所述支撑杆向上延伸穿过所述圆柱形凹槽底部，所述支撑杆顶部在所述圆柱形凹槽内；

所述万向调节机构设置在所述支撑杆顶部，所述万向调节机构包括平面轴承和圆柱形平板，所述平面轴承与所述支撑杆顶部连接，所述圆柱形平板设置在所述平面轴承上端，所述测力传感器与所述圆柱形平板固定连接，所述测力传感器可通过所述圆柱形平板在所述平面轴承上移动，所述测力传感器上端设置有顶尖。

在上述方案基础上优选，所述支撑架连接有调节称重工装高度的升降装置。

在上述方案基础上优选，所述顶尖与所述测力传感器采用螺纹连接，可以通过旋转所述顶尖微量调整所述顶尖的高度。

在上述方案基础上优选，所述盖板中央为镂空结构，所述圆柱形平板上端伸出所述盖板。

综上所述，本实用新型通过设置万向调节机构使测力传感器可以在水平方向上移动，而不需移动整个称重工装，消除了测力传感器轴向以外的约束力，使得测量结果更加准确。通过设置水平监测器，可以对装置的水平度进行实时监测，并通过调节万向调节机构将测力传感器调节水平。

本实用新型操作简单，使用方便、效果好、精度高，该测量工装消除了测力传感器轴向以外的约束，同时排除了测量装置不水平带来的不利影响。在克服两大不利因素后，提高了测量结果的准确度，大大提高了工作效率，在测量工作中更加安全，可靠。

附图说明

图1为现有冲击试验机摆锤力矩称重工装的结构示意图；

图2为现有装置中，测力传感器不对中时，现有摆锤的支点a受力示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的盖板放大结构示意图；

图中：1-底座，2-测力传感器，3-万向调节机构，4-支撑架，5-支撑杆，6-圆柱形凹槽，7-盖板，8-水平监测器，9-平面轴承，10-圆柱形平板，11-顶尖。

具体实施方式

请参照图3-4，本实用新型提供了一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，包括底座1、测力传感器2和万向调节机构3，底座1下端设置有支撑架4，支撑架4连接有升降装置，升降装置可以调节称重工装的高度。底座1上端设置有支撑杆5，支撑杆5上套接有圆柱形凹槽6，在圆柱形凹槽6开口处设置有盖板7，盖板7中央为镂空结构，盖板7上安装有水平监测器8，用于监测称重工装的水平度。

支撑杆5向上延伸穿过圆柱形凹槽6底部，支撑杆5顶部在圆柱形凹槽6内，万向调节机构3设置在支撑杆5顶部，万向调节机构3包括平面轴承9和圆柱形平板10，圆柱形平板10上端伸出盖板7，平面轴承9与支撑杆5顶部连接，圆柱形平板10设置在平面轴承9上端，测力传感器2与圆柱形平板10固定连接，测力传感器2可通过圆柱形平板10在平面轴承9上移动，测力传感器2上端设置有顶尖11，顶尖11与测力传感器2采用螺纹连接，可以通过旋转顶尖11微量调整顶尖11的高度，不需要再调整整个称重工装，因此可以保证称重装置的水平度不发生变化，从而保证了测力传感器2的轴线与摆锤重力方向的一致。排除了对称重工装水平方向和竖直方向上的干扰因素后，再进行测量，使测量结果更加准确、可靠。

由于测力传感器2可以在平面轴承9上移动，一方面保证了顶尖11能便捷、准确地对准摆锤测量点的窝坑，另一方面避免了由于对位的微小偏差，在顶尖11入窝坑时，使顶尖11受憋，使传感器受到侧向力作用而导致摆锤力矩测量不准确。

本实用新型的使用方法为：将称重工装移动到需测力矩的摆锤下端，调节支撑架4下端的升降装置，升高测力传感器2使顶尖11至接近摆锤测力点的窝坑，然后在水平监测器8的监测下通过万向调节机构3调节测力传感器2的轴线使其与摆锤重力方向一致。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，其特征在于：包括底座(1)、测力传感器(2)和万向调节机构(3)，所述底座(1)下端设置有支撑架(4)，所述底座(1)上端设置有支撑杆(5)，所述支撑杆(5)上套接有圆柱形凹槽(6)，在所述圆柱形凹槽(6)开口处设置有盖板(7)，所述盖板(7)上安装有用于监测称重工装水平度的水平监测器(8)，所述支撑杆(5)向上延伸穿过所述圆柱形凹槽(6)底部，所述支撑杆(5)顶部在所述圆柱形凹槽(6)内；

所述万向调节机构(3)设置在所述支撑杆(5)顶部，所述万向调节机构(3)包括平面轴承(9)和圆柱形平板(10)，所述平面轴承(9)与所述支撑杆(5)顶部连接，所述圆柱形平板(10)设置在所述平面轴承(9)上端，所述测力传感器(2)与所述圆柱形平板(10)固定连接，所述测力传感器(2)可通过所述圆柱形平板(10)在所述平面轴承(9)上移动，所述测力传感器(2)上端设置有顶尖(11)。

2.根据权利要求1所述的一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，其特征在于：所述支撑架(4)连接有调节称重工装高度的升降装置。

3.根据权利要求1所述的一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，其特征在于：所述顶尖(11)与所述测力传感器(2)采用螺纹连接，可以通过旋转所述顶尖(11)微量调整所述顶尖(11)的高度。

4.根据权利要求1所述的一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，其特征在于：所述盖板(7)中央为镂空结构，所述圆柱形平板(10)上端伸出所述盖板(7)。

技术总结
本实用新型公开了一种改进型冲击试验机摆锤力矩称重工装，包括底座、测力传感器和万向调节机构，底座下端设置有支撑架，底座上端设置有支撑杆，支撑杆上套接有圆柱形凹槽，在圆柱形凹槽开口处设置有盖板，盖板上安装有用于监测称重工装水平度的水平监测器。支撑杆向上延伸穿过圆柱形凹槽底部，支撑杆顶部在圆柱形凹槽内。万向调节机构包括平面轴承和圆柱形平板，平面轴承与支撑杆顶部连接，测力传感器固定在圆柱形平板上端，测力传感器可通过圆柱形平板在平面轴承上移动，测力传感器上端设置有可旋拧的顶尖。本装置带有万向调节机构和水平监测器，在水平方向上无约束，在进行水平和对中定位时操作简单、精度高。

技术研发人员：胡茨;冷栋;李洋;徐珵;梅利江
受保护的技术使用者：武汉武船计量试验有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.07.24