一种落球冲击试验装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及测试试验装置技术领域，特别是涉及一种落球冲击试验装置。


背景技术：

[0002]
随着对汽车驾驶性能的改进，对汽车轻量化的要求越来越高，因此，塑料等非金属材料在汽车上的应用也越来越多。各车厂对材料性能的检测要求也更加严格，其中一方面需要进行落球冲击试验以检验试样的抗冲击强度，其测试原理是具有一定质量的钢球在一定的高度下自由落下，测试人员观察试样的受损程度以模拟试样在实际碰撞过程中所存在的碰撞情况。
[0003]
目前，在落球冲击试验过程中，钢球碰到试样后会受到试样的反作用力而进行回弹，回弹到一定高度后的钢球会再次降落对试样进行冲击，如此反复，使得试样的一次跌落测试中受到钢球的多次冲击，从而影响落球冲击试验的准确性。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是：本实用新型提供了一种落球冲击试验装置，以达到试验结果精准的目的。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种落球冲击试验装置，其包括：
[0006]
机架，其具有冲击位置，试样放置于所述冲击位置；
[0007]
第一落球固定机构，其沿竖直方向可移动地设于所述机架上，所述第一落球固定机构用于固定或者松开钢球以使所述钢球冲向所述试样；
[0008]
第二落球固定机构，其设于所述机架且位于所述第一落球固定机构的下方；
[0009]
感应机构，其设于所述机架且位于所述第二落球固定机构和所述试样之间，所述感应机构用于感应所述钢球的位置信息；
[0010]
其中，所述第二落球固定机构与所述感应机构电连接，并可在所述钢球首次冲击所述试样后，对所述钢球固定。
[0011]
本申请的一些实施例中，所述第二落球固定机构具有至少一个电磁体，所述电磁体设有允许所述钢球通过的通孔。
[0012]
本申请的一些实施例中，所述电磁体设为多个，多个所述电磁体层叠设置。
[0013]
本申请的一些实施例中，本实用新型的落球冲击试验装置还包括使所述试样定位于所述冲击位置的定位机构，所述定位机构设于所述机架。
[0014]
本申请的一些实施例中，所述定位机构为红外激光器，所述红外激光器设于所述第一落球固定机构的上方。
[0015]
本申请的一些实施例中，本实用新型的落球冲击试验装置还包括水平仪，所述水平仪设于所述机架。
[0016]
本申请的一些实施例中，所述机架包括底座、两个支撑部和至少三根可伸缩的升降套管，所述升降套管平行设置于所述底座，两个所述支撑部沿竖直方向间隔设置于所述
升降套管；
[0017]
其中，所述第一落球固定机构和所述第二落球固定机构分别设于两个所述支撑部。
[0018]
本申请的一些实施例中，所述升降套管包括多根沿竖直方向可拆卸连接的钢管，所述支撑部与所述钢管可拆卸连接。
[0019]
本申请的一些实施例中，所述钢管设有刻度标记。
[0020]
本申请的一些实施例中，所述感应机构为红外线传感器。
[0021]
本实用新型实施例提供了一种落球冲击试验装置，其与现有技术相比，其有益效果在于：
[0022]
当第一落球固定机构松开钢球时，钢球从第一落球固定机构自由落体冲击至试样上并反弹后，感应机构可两次感应钢球，感应机构在第二次感应钢球后，感应机构将钢球的位置信号发送至第二落球固定机构，第二落球固定机构对钢球进行固定；由此，该落球冲击试验装置在测试中能够控制钢球的自由落体，减小试验的偏差，有效防止钢球落下后反弹对试样进行二次冲击；
[0023]
此外，该落球冲击试验装置具有成本较低、结构简单和易于操作的优点。
附图说明
[0024]
图1是本实用新型实施例的落球冲击试验装置的结构示意图。
[0025]
图2是本实用新型实施例的第一落球固定机构、定位机构和水平仪的结构示意图。
[0026]
图3是本实用新型实施例的第二落球固定机构和感应机构的结构示意图。
[0027]
图4是本实用新型实施例的第一落球固定机构的结构示意图。
[0028]
图5是本实用新型实施例的第二落球固定机构的结构示意图。
[0029]
图中，1、机架；11、底座；12、支撑部；13、升降套管；131、钢管；132、三通；2、冲击位置；3、第一落球固定机构；4、第二落球固定机构；5、感应机构；6、定位机构；7、水平仪；8、电磁体。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0031]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]
如图1－5所示，本实用新型实施例优选实施例提供的一种落球冲击试验装置，其包括：机架1，其具有冲击位置2，试样放置于冲击位置2；第一落球固定机构3，其沿竖直方向可移动地设于机架1上，第一落球固定机构3用于固定或者松开钢球以使钢球冲向试样；第二落球固定机构4，其设于机架1且位于第一落球固定机构3的下方；感应机构5，其设于机架1且位于第二落球固定机构4和试样之间，感应机构5用于感应钢球的位置信息；其中，第二落球固定机构4与感应机构5电连接，并可在钢球首次冲击试样后，对钢球固定。
[0033]
基于上述设置，当第一落球固定机构3松开钢球时，钢球从第一落球固定机构3自由落体冲击至试样上并反弹后，感应机构5可两次感应钢球，感应机构5在第二次感应钢球后，感应机构5将钢球的位置信号发送至第二落球固定机构4，第二落球固定机构4对钢球进行固定；由此，该落球冲击试验装置在测试中能够控制钢球的自由落体，减小试验的偏差，有效防止钢球落下后反弹对试样进行二次冲击；
[0034]
此外，该落球冲击试验装置具有成本较低、结构简单和易于操作的优点。
[0035]
在一些实施例中，可选地，如图2和4所示，第一落球固定机构3具有多个电磁体8，多个电磁体8层叠设置，当第一落球固定机构3的电磁体8不通电，电磁体8失去磁性，第一落球固定机构3松开钢球，从而便于钢球对试样的冲击；
[0036]
当第一落球固定机构3的电磁体8通电，电磁体8具有磁性，能够吸附钢球，从而对钢球进行固定。
[0037]
在一些实施例中，可选地，如图3和5所示，第二落球固定机构4具有至少一个电磁体8，电磁体8设有允许钢球通过的通孔。由此，当电磁体8不通电，电磁体8失去磁性，钢球从电磁体8的通孔穿过，从而便于钢球对试样的冲击；
[0038]
当感应机构5在第二次感应钢球后，感应机构5将钢球的位置信号发送至电磁体8，电磁体8通电，电磁体8具有磁性，能够吸附钢球，从而防止钢球对试样的二次冲击。
[0039]
在一些实施例中，可选地，如图3和5所示，第二落球固定机构4的电磁体8设为多个，多个电磁体8层叠设置。由此，每个电磁体8在通电时产生恒定磁场，多个电磁体8的磁场叠加，从而使得第二落球固定机构4的磁场强度更大，进而对钢球的吸附效果更好；优选地，多个电磁体8的直径由上至下依次增大。
[0040]
在一些实施例中，可选地，如图1和3所示，本实用新型的落球冲击试验装置还包括使试样定位于冲击位置2的定位机构6，定位机构6设于机架1。由此，定位机构6使得试样能精准地定位于冲击位置2，从而便于钢球对试样的冲击，进而提高试验结果的可靠性。
[0041]
在一些实施例中，可选地，如图1和3所示，为了使得试样的定位方式更加简单，定位机构6为红外激光器，红外激光器设于第一落球固定机构3的上方。由此，红外激光器会发射出红外激光对冲击位置2进行精准的定位，测试人员将试样的中心与红外激光对准，从而实现试样的精准定位；
[0042]
此外，第一落球固定机构3设有允许红外激光穿过的穿孔，红外激光器发出的红外激光依次穿过第一落球固定机构3和第二落球固定机构4照射至底板11，从而实现冲击位置2的精准定位。
[0043]
在一些实施例中，可选地，如图1和3所示，本实用新型的落球冲击试验装置还包括水平仪7，水平仪7设于机架1。由此，水平仪7能用于指示机架1的水平度，从而保证机架1与地面垂直，进而保证钢球的自由落体运动方向与地面垂直，以提高试验结果的可靠性。
[0044]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，机架1包括底座11、三个支撑部12和至少三根可伸缩的升降套管13，升降套管13平行设置于底座11，三个支撑部12沿竖直方向间隔设置于升降套管13；其中，红外激光器和水平仪7设于同一支撑部12，第一落球固定机构3和第二落球固定机构4分别设于另外两个支撑部12。由此，冲击位置2设于底座11，从而不仅便于试样的放置，而且使得第一落球固定机构3与冲击位置2具有一定的距离，以便于钢球的自由落体运动。升降套管13在竖直方向上伸缩，测试人员可以根据试验需要调节第一落球固
定机构3和第二落球固定机构4距离底座11的高度，从而使得第一落球固定机构3和第二落球固定机构4固定在合适的位置。三个支撑部12分别为红外激光器与水平仪7、第一落球固定机构3和第二落球固定机构4提供支撑力，由此，水平仪7能更好地对机架1的水平度进行测试；红外激光器发出的红外激光不容易发生晃动；第一落球固定机构3和第二落球固定机构4能稳定地设置于支撑部12，从而使得钢球的自由落体运动的路径不容易发生变化，进而保证试验结果的可靠性。
[0045]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，为了进一步使得支撑部12能更稳定地设置于升降套管13，升降套管13设为四个，四个升降套管13呈矩形阵列设置于底座11。
[0046]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，升降套管13包括多根沿竖直方向可拆卸连接的钢管131，支撑部12与钢管131可拆卸连接。由此，操作人员根据试验需要调节每个升降套管13的钢管131数量，从而调节第一落球固定机构3和第二落球固定机构4距离底座11的高度；此外，两个相邻的钢管131之间通过三通132连接，支撑部12的每一侧与两个相邻的钢管131之间也通过三通132连接，从而便于钢管131与钢管131、钢管131与支撑部12之间的安装与拆卸，进而便于测试人员对机架1的安装。
[0047]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，钢管131设有刻度标记，从而便于控制钢球所需的试验高度；此外，相邻的刻度标记之间的距离为10mm－20mm，测试人员可根据试验需要对相邻的刻度标记之间的距离进行设定。
[0048]
在一些实施例中，可选地，如图1和3所示，感应机构5为红外线传感器，从而使得对钢球的位置检测具有简单高效的优点；此外，红外线传感器通过支撑板固定于升降套管13中，从而保证红外线传感器的稳定放置。
[0049]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，本实用新型的落球冲击试验装置还包括控制机构，控制机构电连接于第一落球固定机构3、第二落球固定机构4和感应机构5，从而便于控制第一落球固定机构3、第二落球固定机构4和感应机构5的工作状态。
[0050]
在一些实施例中，可选地，如图1所示，本实用新型的落球冲击试验装置还包括低温箱，机架1设于低温箱内，避免试验过程中由于试样的取出导致试样自身的温度发生变化，从而使得试验结更加精确。
[0051]
本实用新型实施例的落球冲击试验装置的测试过程为：
[0052]
s1、水平调节机架1，以使得机架1垂直于水平面；
[0053]
s2、调节第一支撑部12和第二支撑部12距离底座11的距离，以使得钢球的自由落体运动和反弹运动满足落球冲击试验要求；
[0054]
s3、打开定位机构6，以确定冲击位置2，且将试样放置于冲击位置2处；
[0055]
s4、第一落球固定结构3处于通电状态，钢球吸附于第一落球固定结构3；
[0056]
s5、第一落球固定机构3处于断电状态，第一落球固定机构3松开钢球，钢球自由落体并朝向试样的中部落下且冲击试样，感应机构5第一次感应钢球的位置；
[0057]
s6、钢球由试样表面反弹向上运动至感应机构5所在的高度时，感应机构5第二次感应到钢球，感应机构5将钢球的位置信息发送至第二落球固定机构4，第二落球固定机构4处于通电状态，第二落球固定机构4吸附钢球。
[0058]
综上，本实用新型实施例的落球冲击试验装置，当第一落球固定机构3松开钢球时，钢球从第一落球固定机构3自由落体冲击至试样上并反弹后，感应机构5可两次感应钢
球，感应机构5在第二次感应钢球后，感应机构5将钢球的位置信号发送至第二落球固定机构4，第二落球固定机构4对钢球进行固定；由此，该落球冲击试验装置在测试中能够控制钢球的自由落体，减小试验的偏差，有效防止钢球落下后反弹对试样进行二次冲击；此外，该落球冲击试验装置具有成本较低、结构简单和易于操作的优点。
[0059]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。