专利名称：灯具撞击测试装置及测试方法
技术领域：
本发明属于灯具测试技术领域，尤其涉及一种灯具撞击测试装置及测试方法。
背景技术：
灯具作为一种必备的电器，广泛应用于各场合。目前，灯具已大量安装在移动载体上(如机车)，灯具会受到各种突然的低频大振幅撞击(如机车间的碰撞，紧急刹车等)，这些撞击对灯具的安装位、内部结构构成很大的威胁，有可能导致灯具损坏。因此，在灯具的研发过程中，灯具安装位的强度、内部结构件的强度是必须要考察的技术参数。模仿低频大振幅撞击，以评估灯具安装支架强度，内部结构强度的可靠性就显得非常重要。现有技术中，评估灯具结构的强度采用的方法是将灯具固定在安装位上，在灯具上加载灯具质量四倍的重量，维持一小时，观察支架是否变形，来判定支架的强度。此方法仿真程度低、不能真实地反映灯具支架强度是否满足实际使用，且不能反映灯具内部结构件的强度是否满足实际使用，测试结果不准确，导致开发出的灯具不能满足实际使用的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灯具撞击测试装置及测试方法，解决了现有技术中的测试结果不准确、不能真实地反映灯具支架强度是否满足实际使用要求等技术问题。本发明是这样实现的，一种灯具撞击测试装置，包括底座、导向支架、撞击台和用于固定灯具的撞击箱，所述底座上固定设置有连通器，所述连通器包括连通管和滑动设置于所述连通管两端的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和第二活塞竖直滑动设置，所述连通管内设置有液压油；所述导向支架竖直设置且其下端固定连接于所述底座上，所述撞击台滑动设置于所述导向支架上，且所述撞击台固定连接所述第一活塞，所述第二活塞上设置有配重块；所述撞击箱滑动设置于导向支架上且位于所述撞击台的上方处，所述导向支架的上端设置有用于提升所述撞击箱的动力组件。所述连通管呈“U”字形，其两端均呈竖直设置。所述第二活塞上固定连接有用于放置配重块的托盘。所述底座的底部螺纹连接有多个支撑脚。所述导向支架包括至少两个导向柱，所述导向柱分布于所述撞击台和撞击箱周围，所述撞击台和撞击箱均滑动套设于所述导向柱上。所述撞击箱的侧面固定焊接有管套，所述管套滑动设于所述导向柱上。所述动力组件通过吊装线缆连接于所述撞击箱上，所述吊装线缆与撞击箱之间设置有用于连接或松开所述撞击箱的锁扣组件。所述锁扣组件包括吊环、插销和插销套，所述吊环固定设置于撞击箱上与所述动力组件相向的一端，所述插销套连接于所述吊装线缆，所述插销活动穿设于所述吊环和插销套。
所述导向支架的上端固定连接有支撑板，所述动力组件包括电机和绞盘，所述电机固定于所述支撑板上，所述绞盘固定连接于所述电机的转轴上，所述吊装线缆绕设于所述绞盘上。本发明还提供了一种灯具撞击测试方法，利用上述的撞击测试装置，包括以下步骤，计算出配重块的重量=冲击力/重力加速度+撞击台的重量+第一活塞的重量-配重块的重量-第二活塞的重量，并在第二活塞上设置相应重量的配重块，其中冲击力F = m*a,m为灯具的重量，a为由灯具受撞击时的速度和脉冲宽度计算出的加速度；
根据灯具的安装方向和灯具在受到钢性碰撞时灯具承受撞击能量的方向，将灯具固定于撞击箱，且所述灯具承受撞击能量的方向垂直所述撞击台；
通过动力组件将撞击箱及灯具沿导向支架提升至预先设定的高度；
松开所述撞击箱，使所述撞击箱在重力作用下自由下坠并撞击于撞击台上；
观察、分析灯具是否损坏。本发明提供的灯具撞击测试装置及测试方法，其通过设置连通器、撞击台和撞击箱，很好的模拟了灯具受冲击力的波形为正弦波时的情况，将正弦波撞击能量以惯性传递给灯具，以检验灯具的支架及其内部的构件受到撞击力波形为正弦波时的耐撞击的能力，真实准确地模拟了灯具在载体(如机车)上受到撞击力波形为正弦波时的真实情况，测试结果准确度高，可快速准确地评估出灯具安装支架及灯具内部结构件的强度是否满足实际使用。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的灯具撞击测试装置装配立体示意图。图2是图1中A处局部放大示意图。图3是本发明实施例提供的灯具撞击测试装置的装配中支撑脚处的局部示意图。图4是本发明实施例提供的灯具撞击测试装置的另一装配立体示意图。图5是本发明实施例提供的灯具撞击测试装置的主视图。图6是本发明实施例提供的灯具撞击测试装置的右视图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，本发明实施例提供的一种灯具撞击测试装置，包括底座9、导向支架
2、撞击台I和用于固定灯具的撞击箱3，所述底座9上固定设置有连通器8，所述连通器8包括连通管81和滑动设置于所述连通管81两端的第一活塞(图中未示出)和第二活塞(图中未示出)，第一活塞和第二活塞竖直滑动设置，所述连通管81内设置有液压油(图中未示出)；所述导向支架2竖直设置且其下端固定连接于所述底座9上，所述撞击台I滑动设置于所述导向支架2上，且所述撞击台I固定连接所述第一活塞，所述第二活塞上设置有配重块82 ;所述撞击箱3滑动设置于导向支架2上且位于所述撞击台I的上方处，所述导向支架2的上端设置有用于提升所述撞击箱3的动力组件4。如图f图2所示，进行灯具撞击测试时，先分析灯具在实际使用中的安装方向，然后分析灯具在受到钢性碰撞时灯具承受撞击能量的方向。然后将灯具固定于撞击箱3，并使灯具承受撞击能量的方向垂直朝向撞击台I的方向。然后通过动力组件4将撞击箱3和其上的灯具沿导向支架2提升至合适的高度，然后松开撞击箱3，使撞击箱3和灯具一起在重力作用下自由下落，撞击箱3撞击于撞击台I上，撞击的能量可传导至灯具支架及灯具内部的构件上，撞击台I将推动第一活塞向下滑动，同时第二活塞推动配重块82向上运动。配重块82的重力作用于第二活塞上使第二活塞产生向下的力，通过连通器8原理，第一活塞将受到向上的力，给向下运动的撞击台I提供了一个向上的作用力，此力为恒力，撞击台I和撞击箱3撞击后，其向下滑动的速度会越来越小，加速度越来越小，其受到的外力越来越小，通过配重块82和连通器8对撞击台I施加一向上的恒力，很好的模拟了灯具受冲击力的波形为正弦波时的情况，将正弦波撞击能量以惯性传递给灯具，以检验灯具的支架及其内部的构件受到撞击力波形为正弦波时的耐撞击的能力，真实准确地模拟了灯具在载体(如机车)上受到撞击力波形为正弦波时的真实情况，测试结果准确度高，可快速准确地评估出灯具安装支架及灯具内部结构件的强度是否满足实际使用。以下对本发明各组成部分作详细介绍。具体地，如图1和图5所示，连通管81采用钢管制成，且连通管81呈“U”字形，其两端均呈竖直设置，第一活塞和第二活塞分别滑动设置于连通管81两端的纵向区段内，液压油封闭于第一活塞和第二活塞之间，以传递冲击的能量，准确地模仿灯具受到正弦波碰撞时的情况。进一步地，如图1和图4所示，所述第二活塞上固定连接有用于放置配重块82的托盘83，托盘83的下端固定连接有第二连接杆84，所述第二连接杆84固定连接于第二活塞的上端。可将不同的配重块82放置于托盘83内，具体应用中，可针对不同的灯具、不同的撞击情况计算并选用合适重量的配重块82。具体地，如图1所示，托盘83的上端边缘凸设有围边831，防止其上的配重块82滑落。具体地，如图1和图5所示，所述底座9可采用钢板制成，其上端用于固定导向支架2和连通器8等，下端螺纹连接有多个支撑脚71，支撑脚71可用于调整底座9的水平度，以使底座9保持水平，撞击箱3可以在重力作用下顺畅地沿导向支架2下坠并撞击于撞击台I上端，结构可靠性高，利于提高测试的准确度。具体地，如图1和图3所示，所述支撑脚71设置有多个，支撑脚71为螺丝，并螺纹连接于底座9的底部。通过调整支撑脚71，便可使撞击台I呈水平状态，调整过程十分方便。具体应用中，如图1和图3所示，所述底座9的底部焊接有角形支架72，角形支架72上焊接有连接钢板73，连接钢板73与底座9底部之间相距设置，连接钢板73上开设有螺纹孔(图中未示出)，支撑脚71螺纹连接于该螺纹孔内。角形支架72用于将连接钢板73与底座9的底部隔开，以使支撑脚71获得更大的调整空间，而且利于减轻测试装置的整体重量。
具体地，如图1和图4所示，所述导向支架2包括至少两个导向柱21，所述导向柱21分布于所述撞击台I和撞击箱3周围,所述撞击台I和撞击箱3均滑动套设于所述导向柱21上。导向柱21呈圆柱状，其下端固定焊接于底座9的上端面，使撞击箱3和撞击台I可以沿导向柱21滑动。当然，导向支架2也可以设置为板状或合围于撞击箱3外侧的围框状等，均属于本发明的保护范围。具体地,如图1和图4所不,所述撞击箱3呈箱状,其结构强度闻，撞击箱3与撞击台I之间撞击的能量可高效地传递至其内的灯具上。灯具固定安装于撞击箱3内，即使灯具在撞击下损坏，散落的元件也不会飞溅出撞击箱3外，结构可靠性高。撞击箱3包括前、后、左、右四个侧面，本实施例中，导向柱21设置有三个，导向柱21可采用直径为30mm、长为1500mm的钢棒制成，三个导向柱21呈“品”字形布置，其分别设置于撞击箱3的三个侧面处，具体地，导向柱21分别设置撞击箱3的左侧、右侧和背面。撞击箱3的另一个侧面(即正面)开设有安装窗口 31，灯具从该安装窗口 31固定于撞击箱3内，并且可通过安装窗口31观察灯具在撞击瞬间的情况。进一步，也可在该安装窗口 31处铰接一个防护门(图中未示出)，防护门可采用高强度的透明材料制成。撞击箱3与开设有安装窗口 31的侧面相对的另一侧面(即撞击箱3的背面)，开设有用于固定灯具的安装孔或/和安装槽32，安装孔和安装槽32可设置有多排，其具体尺寸、数量可根据实情情况而定，以固定不同类型的灯具。另外地，导向柱21的数量及导向支架2的结构可根据实际情况而定，均属于本发明的保护范围。本实施例中，如图1和图4所示，所述撞击箱3采用厚度为5mm的钢板焊接成长360mm、宽230mm、高400mm的长方体，在正面开设一个长300 320mm、宽250 280mm的长方形安装窗口 31 ;在背面开设三排宽度为8 IOmm的安装槽32，用于固定灯具。具体地，如图1和图4所示，所述撞击箱3的侧面固定焊接有管套33，所述管套33滑动设于所述导向柱21上，管套33可采用钢管截断而成，其纵向设置并通过焊接的方式固定于撞击箱3的外侧。具体地,如图1和图5所示,所述撞击台I上开设有供导向柱21活动穿过的滑动孔11，撞击台I的下端固定连接有第一连接杆86，第一连接杆86固定连接于第二活塞的上端。本实施例中，第一连接杆86与第二连接杆84的重量相同。具体地，如图1和图2所示，所述动力组件4通过吊装线缆5连接于所述撞击箱3上，所述吊装线缆5与撞击箱3之间设置有用于连接或松开所述撞击箱3的锁扣组件6。所述锁扣组件6包括吊环63、插销62和插销套61,吊环63固定设置于撞击箱3上与动力组件4相向的一端，且吊环63设置于撞击箱3上端的中央处，以使吊环63与撞击箱3的重心重合。插销套61连接于吊装线缆5，插销62活动穿设于吊环63和插销套61，以使撞击箱3与吊装线缆5相连。插销62可采用直径为10mm、长为IOOmm的钢棒制成,插销62的一端连接有挂绳(图中未示出)，挂绳连接于吊环63或插销套61上，防止插销62丢失。插销62拔出后，吊环63与插销套61相脱尚。插销62插入吊环63和插销套61后，吊环63与插销套61可以连接在一起。更具体，如图1和图2所示，所述插销套61呈“U”字形，其包括二相向设置的支臂611，支臂611上开设有插孔(图中未示出)，吊环63可伸入至二个支臂611之间。二相向的支臂611由位于其上端的横向连接部612连接，吊装线缆5连接于横向连接部612的中段处，插销62依次穿设于其中一支臂611的插孔、吊环63和另一支臂611的插孔。另外地，所述锁扣组件6可以设置为其它合适的结构，例如挂钩式或卡夹式等，均属于本发明的保护范围，具体可将吊装线缆5连接于挂钩，挂钩钩于吊环63上，当将挂钩从吊环63中取出时，撞击箱3即可在重力作用下向下运动。或者利用卡夹卡紧吊环63，当松开卡夹时，撞击箱3即可在重力作用下向下运动。具体地，如图1和图4所示，所述导向支架2的上端固定连接有支撑板87，动力组件4包括电机41和绞盘42，电机41通过一个“L”形的定位支架88固定于支撑板87上，绞盘42固定连接于电机41的转轴上，电机41选用大功率的电机,一般选能拉动50Kg以上的电机，吊装线缆5绕设于绞盘42上，吊装线缆5的末端通过锁扣组件6连接于撞击箱3。支撑板87中央开设有贯孔871，吊装线缆5活动穿过该贯孔871。电机41可驱动绞盘42转动，绞盘42通过绕设于其上的吊装线缆5可实现撞击箱3的提升。具体地，如图4和图6所示，所述绞盘42呈圆盘状，本实施例中，其直径为100 120mm,厚度为30 40mm。绞盘42的外侧周缘开设有宽度和深度均为20 30mm环状凹槽421，吊装线缆5绕设于该环状凹槽421内，吊装线缆5可选用直径为3mm的钢丝绳，结构可靠性高。本发明实施例还提供了一种灯具撞击测试方法，利用上述的撞击测试装置，包括以下步骤，称量灯具的重量m，确定灯具受撞击时的速度和脉冲宽度，计算出加速度a，计算出冲击力F = m*a，计算出配重块82的重量=冲击力/重力加速度+撞击台的重量+第一活塞的重量-配重块的重量-第二活塞的重量，并在第二活塞上设置相应重量的配重块，其中冲击力F = m*a，m为灯具的重量，a为由灯具受撞击时的速度和脉冲宽度计算出的加速度。本实施例中，配重块82的重量需减去托盘83的重量。通过设置合适重量的配重块82，，以提高测试的可靠性。根据灯具的在实际使用中的安装方向和灯具在受到钢性碰撞时灯具承受撞击能量的方向；并将灯具固定于撞击箱3，并使灯具承受撞击能量的方向垂直朝向撞击台I的方向；
通过动力组件4将撞击箱3及灯具沿导向支架2提升至预先设定的高度；
松开所述撞击箱3,使所述撞击箱3在重力作用下自由下坠并撞击于撞击台I上；撞击箱3撞击至撞击台I后，撞击台I和撞击箱3同步向下减速运动，第一活塞向下滑动，相应地，第二活塞推动配重块82向上滑动，配重块82的重力通过连通器8，使撞击台I受到一个向上的恒力，随着撞击台I和撞击箱3向下滑动至静止，此时向上的恒力仍然作用于撞击台1，撞击台I和撞击箱3受到向上的加速度，撞击台I将向上运动，撞击箱3也将受到向上的作用力，模拟了冲击力波形为正弦波时对灯具影响情况，为灯具的研发提供准确、可靠的依据。观察、分析灯具是否损坏，可快速准确地评估出灯具安装支架及灯具内部结构件的强度是否满足实际使用。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种灯具撞击测试装置，其特征在于，包括底座、导向支架、撞击台和用于固定灯具的撞击箱，所述底座上固定设置有连通器，所述连通器包括连通管和滑动设置于所述连通管两端的第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞竖直滑动设置，所述连通管内设置有液压油；所述导向支架竖直设置且其下端固定连接于所述底座上，所述撞击台滑动设置于所述导向支架上，且所述撞击台固定连接所述第一活塞，所述第二活塞上设置有配重块；所述撞击箱滑动设置于导向支架上且位于所述撞击台的上方处，所述导向支架的上端设置有用于提升所述撞击箱的动力组件。
2.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述连通管呈“U”字形，其两端均呈竖直设置。
3.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述第二活塞上固定连接有用于放置配重块的托盘。
4.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述底座的底部螺纹连接有多个支撑脚。
5.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述导向支架包括至少两个导向柱，所述导向柱分布于所述撞击台和撞击箱周围，所述撞击台和撞击箱均滑动套设于所述导向柱上。
6.根据权利要求5所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述撞击箱的侧面固定焊接有管套，所述管套滑动设于所述导向柱上。
7.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述动力组件通过吊装线缆连接于所述撞击箱上，所述吊装线缆与撞击箱之间设置有用于连接或松开所述撞击箱的锁扣组件。
8.根据权利要求7所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述锁扣组件包括吊环、插销和插销套，所述吊环固定设置于撞击箱上与所述动力组件相向的一端，所述插销套连接于所述吊装线缆，所述插销活动穿设于所述吊环和插销套。
9.根据权利要求1所述的灯具撞击测试装置，其特征在于，所述导向支架的上端固定连接有支撑板，所述动力组件包括电机和绞盘，所述电机固定于所述支撑板上，所述绞盘固定连接于所述电机的转轴上，所述吊装线缆绕设于所述绞盘上。
10.一种灯具撞击测试方法，其特征在于，利用如权利要求1至9任一项所述的撞击测试装置，包括以下步骤，计算出配重块的重量=冲击力/重力加速度+撞击台的重量+第一活塞的重量-配重块的重量-第二活塞的重量，并在第二活塞上设置相应重量的配重块，其中冲击力F = m*a，m为灯具的重量，a为由灯具受撞击时的速度和脉冲宽度计算出的加速度； 根据灯具的安装方向和灯具在受到钢性碰撞时灯具承受撞击能量的方向，将灯具固定于撞击箱，且所述灯具承受撞击能量的方向垂直所述撞击台； 通过动力组件将撞击箱及灯具沿导向支架提升至预先设定的高度； 松开所述撞击箱，使所述撞击箱在重力作用下自由下坠并撞击于撞击台上； 观察、分析灯具是否损坏。
全文摘要
本发明属于灯具测试技术领域，提供了一种灯具撞击测试装置及测试方法。上述测试装置包括底座、导向支架、撞击台和撞击箱，底座上固定设置有连通器，连通器包括连通管和竖直滑动设置于连通管两端的第一活塞和第二活塞；导向支架竖直设置且其下端固定连接于底座上，撞击台滑动设置于导向支架上，且撞击台固定连接第一活塞，第二活塞上设置有配重块；撞击箱滑动设置于导向支架，导向支架的上端设置有动力组件。上述灯具撞击测试方法，利用上述的撞击测试装置进行。本发明提供的一种灯具撞击测试方法及测试装置，其很好的模拟了灯具受冲击力的波形为正弦波时的情况，可快速准确地评估出灯具安装支架及灯具内部结构件的强度是否满足实际使用。
文档编号G01M7/08GK103162929SQ201110426029
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者周明杰, 杜勇强 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司