一种大型防护玻璃的冲击测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于实验测试技术领域，特别涉及一种大型防护玻璃的冲击测试装置。
【背景技术】
[0002]防护玻璃作为一种重要的抗冲击透明材料被广泛应用于生活当中。现有的冲击测试装置按照试验方式分为摆锤式冲击试验机、落锤式冲击试验机、落球式冲击试验机。摆锤式冲击试验机检测有V型缺口的金属件的冲击吸收功，很少用于脆性材料的检测上。落锤式冲击试样机主要用于测试管材类试样，装置设计复杂，成本过高。落球式冲击试验机结构简单易用，广泛用于陶瓷、塑料、玻璃冲击强度的测试上。但是对于大型的平板防护玻璃，作为其夹持装置的万能夹具无法满足夹持要求，并且落球的形状不符合GA 844-2009中锐器的设计标准。此外，落球冲击测试装置利用重力势能转换为动能进行测试，使得装置的架柱过高，不利于仪器的维护和储存，并影响试验的准确性。最后落球装置中落球只能砸坏试样，无法直接获得任何数据，难以更加全面的表征试样的抗冲击性能。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够满足GA 844-2009等大型防护玻璃的测试要求，并能进行多次反复冲击实验的装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的解决方案是:
[0005]提供一种大型防护玻璃的冲击测试装置，包括夹持组件和悬挂组件，所述夹持组件包括基座、支撑钢箱、上框架、橡胶垫圈；所述支撑钢箱是由4块钢板焊接形成的空心正方体钢箱，每块钢板的上端加工有一个相同的台阶，用于放置需要进行冲击测试的大型平板防护玻璃，每块钢板的下端分别焊接固定在基座上，用于将支撑钢箱固定在基座中心上；所述上框架是由4根钢条围成的框架，能通过螺栓与支撑钢箱紧密连接；所述橡胶垫圈粘接在上框架的底部，能在支撑钢箱的顶部和上框架的底部连接时，设置在支撑钢箱的顶部和上框架的底部之间；
[0006]所述悬挂组件包括悬挂架、电磁铁、弹簧、激光笔和DV ;所述悬挂架是横截面为四边形的条柱，条柱为倒置U型结构，倒置U型结构的上端为顶部横梁，倒置U型结构的两侧为架柱；悬挂架的底部，即两条架柱的下端，通过长螺栓分别与基座的两侧中点处连接固定；所述电磁铁通过固定螺栓安装在悬挂架顶部横梁的中央，弹簧的上端固定在电磁铁上，弹簧的下端能利用电磁铁吸附冲击件；悬挂架的一条架柱上四面标有刻度，悬挂架的另一条架柱上绑有一排激光笔，激光笔能将激光水平照射在标有刻度的架柱上形成光点，并当所述冲击件从弹簧掉落的时候，冲击件能遮住激光笔照射向标有刻度架柱的激光；所述DV设置在悬挂组件上，用于拍摄光点在刻度上的位置。
[0007]作为进一步的改进，所述支撑钢箱的台阶宽度不小于(标准GA 844-2009所规定的)20mm。
[0008]作为进一步的改进，所述基座为钢板。
[0009]作为进一步的改进，所述悬挂架是木质的悬挂架。
[0010]作为进一步的改进，所述冲击测试装置还包括冲击件，冲击件的重力势能和弹性势能之和能达到(GA 844-2009的冲击能量要求)64J。
[0011 ] 作为进一步的改进，所述冲击件的下端是直径逐渐向上增加的圆台，冲击件的上端是直径与下端圆台最大直径相同的圆柱。
[0012]作为进一步的改进，所述冲击件的顶部中心设有一个深度为4?8_的圆柱形凹坑，弹簧能填入凹坑吸附冲击件。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0014]1、本发明能够彻底的将大型玻璃固定在夹持组件上，使其难以发生振动和偏移，保证试验的准确性；另外，本发明能够测量冲击件的反弹速度，对冲击试验有着更为完整的分析。
[0015]2、本发明能够满足GA 844-2009的要求，并降低了操作的复杂程度，使其能进行多次反复的冲击实验。
[0016]3、本发明的上框架为4个独立的长条形钢板，易于加工处理和降低成本；且对于冲击件的设计和电磁发射装置的利用，既能满足冲击能量的要求又能满足悬挂架的设计。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的整体结构示意图。
[0018]图中的附图标记为:1基座；2支撑钢箱；3上框架；4橡胶垫圈；5悬挂架；6电磁铁；7弹簧；8激光笔；9DV ;10冲击件。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0020]如图1所示的一种大型防护玻璃的冲击测试装置包括夹持组件、悬挂组件和冲击件10，能对大型平板防护玻璃进行冲击试验。
[0021]所述夹持组件包括基座1、支撑钢箱2、上框架3、橡胶垫圈4。所述基座I采用一定厚度的钢板，支撑钢箱2是由4块钢板焊接形成的钢箱，每块钢板的一端加工有一个相同的台阶，用于放置需要进行冲击测试的大型平板防护玻璃，每块钢板的另一端分别焊接固定在基座I上。上框架3是由4根钢条组成的框架，用于通过螺栓与支撑钢箱2紧密连接；所述橡胶垫圈4粘接在支撑钢箱2的顶部和上框架3的底部之间，用于避免固定平板玻璃时将玻璃压坏。
[0022]所述悬挂组件包括悬挂架5、电磁铁6、弹簧7、激光笔8和DV9。所述悬挂架5为木质结构，便于拆卸和维护，更重要的是极大的节省了制作成本；悬挂架5是横截面为四边形的条柱。悬挂架5底部通过长螺栓分别与基座I两边的中点处连接固定。所述电磁铁6通过固定螺栓安装在悬挂架5顶部横梁的中央，所述弹簧7的上端固定在电磁铁6上，弹簧7的下端利用电磁铁6吸附冲击件10。这里的冲击件10下端是直径逐渐向上增加的圆台，冲击件10的上端是直径与下端圆台最大直径相同的圆柱，且冲击件10的顶部中心处有一深度为4-8mm的圆柱形凹坑，弹簧7能填入凹坑吸附冲击件10，用于避免冲击件10与弹簧7接触时滑动。悬挂架5的一条架柱上四面标有刻度，悬挂架5的另一条架柱上绑有一排激光笔8，激光笔8能将激光水平照射在标有刻度的架柱上形成光点，并当所述冲击件10从弹簧7掉落的时候，冲击件10能遮住激光笔8照射向标有刻度架柱的激光。所述DV9设置在悬挂组件上，用于拍摄光点在刻度上的位置。
[0023]在实际操作过程当中，大型平板防护玻璃放在支撑钢箱2的台阶上，上框架3的4根钢条通过螺丝与支撑钢箱2紧密连接，确保玻璃在多次冲击过程当中不会出现振动、偏移。通过调节电磁力的大小，让弹簧7能够储存一定的能量。弹簧7的能量可由两种方式计算得出，一是根据公式E = l/2kx2，通过测出弹簧7的变形程度，可以直接算出弹簧7储存的能量。另一种方法通过测定冲击件10掉落Im时的速度，根据能量守恒定律，可以计算出弹簧7储存的能量。
[0024]按下电磁按钮，瞬间释放冲击件10，砸在玻璃板上。激光笔8所形成的红线投射在标有刻度的架柱上，反弹的冲击件10会遮住红线，通过DV9记录红线的变化情况，可得出冲击件10能达到的最大高度，计算出冲击件10的反弹速度。试验过程方便简洁，可多次反复操作，准确性高。
[0025]本实施例所采用的冲击件10也可以替换成其他形状的锐器，但是要确保冲击件10的重力势能和弹性势能要达到GA 844-2009的冲击能量64J。
[0026]最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种大型防护玻璃的冲击测试装置，包括夹持组件和悬挂组件，其特征在于，所述夹持组件包括基座、支撑钢箱、上框架、橡胶垫圈；所述支撑钢箱是由4块钢板焊接形成的空心正方体钢箱，每块钢板的上端加工有一个相同的台阶，用于放置需要进行冲击测试的大型平板防护玻璃，每块钢板的下端分别焊接固定在基座上，用于将支撑钢箱固定在基座中心上；所述上框架是由4根钢条围成的框架，能通过螺栓与支撑钢箱紧密连接；所述橡胶垫圈粘接在上框架的底部，能在支撑钢箱的顶部和上框架的底部连接时，设置在支撑钢箱的顶部和上框架的底部之间； 所述悬挂组件包括悬挂架、电磁铁、弹簧、激光笔和DV ;所述悬挂架是横截面为四边形的条柱，条柱为倒置U型结构，倒置U型结构的上端为顶部横梁，倒置U型结构的两侧为架柱；悬挂架的底部，即两条架柱的下端，通过长螺栓分别与基座的两侧中点处连接固定；所述电磁铁通过固定螺栓安装在悬挂架顶部横梁的中央，弹簧的上端固定在电磁铁上，弹簧的下端能利用电磁铁吸附冲击件；悬挂架的一条架柱上四面标有刻度，悬挂架的另一条架柱上绑有一排激光笔，激光笔能将激光水平照射在标有刻度的架柱上形成光点，并当所述冲击件从弹簧掉落的时候，冲击件能遮住激光笔照射向标有刻度架柱的激光；所述DV设置在悬挂组件上，用于拍摄光点在刻度上的位置。2.根据权利要求1所述的冲击测试装置，其特征在于，所述支撑钢箱的台阶宽度不小于 20mmo3.根据权利要求1所述的冲击测试装置，其特征在于，所述基座为钢板。4.根据权利要求1所述的冲击测试装置，其特征在于，所述悬挂架是木质的悬挂架。5.根据权利要求1至4任意一项所述的冲击测试装置，其特征在于，所述冲击测试装置还包括冲击件，冲击件的重力势能和弹性势能之和能达到64J。6.根据权利要求5所述的冲击测试装置，其特征在于，所述冲击件的下端是直径逐渐向上增加的圆台，冲击件的上端是直径与下端圆台最大直径相同的圆柱。7.根据权利要求5所述的冲击测试装置，其特征在于，所述冲击件的顶部中心设有一个深度为4?8mm的圆柱形凹坑，弹簧能填入凹坑吸附冲击件。
【专利摘要】本发明涉及实验测试技术领域，旨在提供一种大型防护玻璃的冲击测试装置。该冲击测试装置包括夹持组件和悬挂组件；所述夹持组件包括基座、支撑钢箱、上框架、橡胶垫圈，支撑钢箱用于放置大型平板防护玻璃，上框架能与支撑钢箱紧密连接，并使橡胶垫圈设置在两者之间；悬挂组件包括悬挂架、电磁铁、弹簧、激光笔和DV，电磁铁安装在悬挂架顶部横梁的中央，弹簧固定在电磁铁上，冲击件利用电磁铁吸附在弹簧下端，悬挂架的一条架柱上四面标有刻度，悬挂架的另一条架柱上绑有一排激光笔，DV设置在悬挂组件上。本发明能够使大型玻璃难以发生振动和偏移，保证试验的准确性，还能够测量冲击件的反弹速度，对冲击试验有着更为完整的分析。
【IPC分类】G01N3/303, G01N3/52
【公开号】CN105004622
【申请号】CN201510210048
【发明人】樊先平, 程文煜, 张玲洁, 杨辉, 尤增宇
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月28日