一种PDC抗冲击韧性自动检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，涉及用机械应力测试固体材料的强度特性领域，包括机架、提升装置和冲击装置，机架设有可旋转的冲板，冲击装置包括可竖直升降的能量基板和将能量基板抬升的提升装置，能量基板的下端面设有用于固定PDC的固定件；还包括结构相同的左限位装置和右限位装置，其中左限位装置包括二维滑动机构和用于支撑能量基板的左限位板，左限位板通过二维滑动机构可竖直升降和左右移动地设置于机架。本实用新型专利技术的有益效果：可保证测试时冲板与PDC点对点冲击，并且可以精确的调整冲击能量，还可以防止二次冲击，同时具有自动化高，测试结果精确可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用机械应力测试固体材料的强度特性领域，更具体的讲是一种PDC抗冲击韧性自动检测设备。
技术介绍
聚晶金刚石复合片（PolycrystallineDiamondCompact，以下简称为PDC）属于新型功能材料，是采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成，既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与优良导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料。对PDC性能的评价主要包括耐磨性、抗冲击韧性、耐热性，其中抗冲击韧性是作为衡量PDC质量优劣的一项重要指标。目前对PDC的抗冲击韧性的检测多采用落锤冲击、连续冲击等抗冲击检测手段。落锤冲击所采用的方式是通过PDC夹具将PDC以一定的角度固定在底座上，然后落锤以一定的高度落下冲击PDC边缘，直至试样表面出现可见裂纹或产生破碎时，将所得到的冲击功（冲击次数与单次冲击能量之积）作为抗冲击性能的定量指标。但是,目前这种测试过程还存在以下技术难点：（1）测试时如何保证冲头与PDC点对点的冲击。由于测试过程需要多次冲击，且PDC硬度高，每次冲击能量较大，易产生冲头变形导致冲头与PDC形成面对面接触的情况，造成测试结果不可靠；（2）如何实现可精确自动变换冲击力测试。不同的PDC产品，测试时需要的单次冲击能量不同，同一个PDC产品测试过程中单次冲击能量也可能需要改变，针对这种情况，如果每次通过人工调节冲锤高度，将导致测试效率低下且调节精确度难以保证，影响测试结果的可靠性；（3）如何防止冲锤二次冲击。测试时希望冲锤每次下落对PDC只发生一次冲击，但是由于材料基本都具有一定的弹性，冲锤在冲击PDC后会反弹“跳起”再落下冲击PDC，造成二次冲击；（4）如何实现测试过程的自动化。测试过程的自动化包括重复冲击自动化、记录冲击次数自动化。PDC的质量目前已得到了大幅度的提高，测试一个试样可能需要冲击上百次才能破坏样品，如果靠人工控制冲锤冲击和记录冲击次数会十分繁琐，测试效率低下，增加了操作人员的工作强度。
技术实现思路
本技术提供一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，目的在于解决现有PDC抗冲击韧性检测设备中存在的上述技术难点。本技术采用如下技术方案：一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，包括机架（100）、提升装置（1）和冲击装置（3），其中机架（100）设有一可水平旋转的冲板（28），冲击装置（3）包括能量基板（25），该能量基板（25）可竖直升降地设置于冲板（28）的正上方，并配设有将其抬升的提升装置（1），能量基板（25）的下端面设有用于固定PDC（41）的固定件（301）；还包括结构相同的左限位装置（2）和右限位装置（4），左限位装置（2）和右限位装置（4）分别位于能量基板（25）的左侧和右侧，其中左限位装置（2）包括二维滑动机构（201）和用于支撑能量基板（25）的左限位板（51），左限位板（51）通过二维滑动机构（201）可竖直升降和左右移动地设置于机架（100）。进一步，上述提升装置（1）包括固定板（17）、钢丝绳（13）、第一丝杆基座（20）和依次传动连接的第一伺服电机（22）、第一联轴器（21）、第一丝杆（19）及第一丝杆滑块（18），其中第一丝杆（19）安装于第一丝杆基座（20）上，第一丝杆基座（20）通过固定板（17）竖直设置于机架（100）上，所述钢丝绳（13）的一端与第一丝杆滑块（18）连接，另一端绕过至少一带凹槽滚轮后与能量基板（25）相连接。进一步，上述提升装置（1）还包括衔接板（16）、吊环固定块（15）和用于连接钢丝绳（13）的第一吊环（14），其中第一吊环（14）设置于吊环固定块（15），吊环固定块（15）通过衔接板（16）安装于第一丝杆滑块（18）。进一步，上述冲击装置还包括竖直设置于机架（100）且相互平行的第一镀铬棒（23）和第二镀铬棒（38），能量基板（25）设有第一法兰盘（24）和第二法兰盘（36），第一镀铬棒（23）和第二镀铬棒（38）分别可滑动地装设于第一法兰盘（24）和第二法兰盘（36）中，能量基板（25）的上端面中间设有用于连接钢丝绳（13）的第二吊环（37）；所述固定件（301）由PDC夹具（39）和螺栓（40）组成，PDC夹具（39）固定在能量基板（25）的下端面。进一步，还包括冲板旋转驱动机构（280），该冲板旋转驱动机构（280）包括同步带轮基体（29）、同步从动带轮（30）、同步带（31）、和设有同步主动带轮（33）的步进电机（35），步进电机（35）固设于机架（100），同步带轮基体（29）可旋转地设置于机架（100），同步带轮基体（29）的外部套设有与其联动的同步从动带轮（30），同步从动带轮（30）通过同步带（31）与同步主动带轮（33）相联动，同步带轮基体（29）的上端面设有所述冲板（28）。进一步，同步带轮基体（29）的上端面设有第一同步带轮基体柱（26）和第二同步带轮基体柱（27），冲板（28）放置于同步带轮基体（29）上并穿过第一同步带轮基体柱（26）和第二同步带轮基体柱（27）。进一步，上述二维滑动机构（201）包括第一固定基座（43）、第二丝杆基座（54）、第一固定基板（47）、第一支撑座（57）和依次传动连接的第二伺服电机（42）、第二联轴器（60）、第二丝杆（59）、第二丝杆滑块（45），其中第二丝杆（59）安装于第二丝杆基座（54），第二丝杆基座（54）通过第一固定基座（43）竖直设置于机架（100），第一固定基板（47）通过第一支撑座（57）设置于第二丝杆滑块（45），第一固定基板（47）上可左右滑动的装设有所述左限位板（51）并配设有使左限位板（51）动作的气缸53。由上述对本技术结构的描述可知，本技术具有如下优点：其一、本技术使用时，将PDC放入PDC夹具中，在提升装置的带动下，PDC可以竖直向上运动到一定的高度之后自由落体下落冲击冲板，然后被钢丝绳提起到之前自由落体的高度，完成一次冲击实验。在PDC再次自由落体冲击冲板前，冲板可以在人工和机械驱动的作用下转动一个角度，所以PDC每次冲击冲板时与冲板表面的接触点都不会与已冲击过的点重合，这样可以保证PDC与冲板每次都是点对点接触，防止冲板表面被冲击后形成凹坑再重复冲击产生面对面接触的情况。另外，当PDC冲击冲板反弹“跳起”后，钢丝绳会在PDC二次冲击冲板前将其拉起，故可以防止PDC对冲板的二次冲击。其二、本技术中，左限位装置和右限位装置分别在冲击装置的左边和右边，可以根据所需单次冲击能量的大小,在二维滑动机构的带动下左限位板和右限位板可以精确的竖直上下运动到对应高度,且左限位板和右限位板基本保持水平，左限位板和右限位板的高度决定了PDC的下落高度，即决定了单次冲击能量大小。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术中提升装置的结构示意图。图3是本技术中冲击装置的结构示意图。图4是本技术中冲击装置的主视图。图5是本技术中左限位装置的结构示意图。图6是本技术中左限位装置的主视图。图7是本技术中右限位装置的结构示意图。图8是本技术中右限位装置的主视图。具体实施方式下面参照附图说明本技术的具体实施方式。如图1所示，一种PDC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，其特征在于：包括机架（100）、提升装置（1）和冲击装置（3），其中机架（100）设有一可水平旋转的冲板（28），冲击装置（3）包括能量基板（25），该能量基板（25）可竖直升降地设置于冲板（28）的正上方，并配设有将其抬升的提升装置（1），能量基板（25）的下端面设有用于固定PDC（41）的固定件（301）；还包括结构相同的左限位装置（2）和右限位装置（4），左限位装置（2）和右限位装置（4）分别位于能量基板（25）的左侧和右侧，其中左限位装置（2）包括二维滑动机构（201）和用于支撑能量基板（25）的左限位板（51），左限位板（51）通过二维滑动机构（201）可竖直升降和左右移动地设置于机架（100）。

【技术特征摘要】
1.一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，其特征在于：包括机架（100）、提升装置（1）和冲击装置（3），其中机架（100）设有一可水平旋转的冲板（28），冲击装置（3）包括能量基板（25），该能量基板（25）可竖直升降地设置于冲板（28）的正上方，并配设有将其抬升的提升装置（1），能量基板（25）的下端面设有用于固定PDC（41）的固定件（301）；还包括结构相同的左限位装置（2）和右限位装置（4），左限位装置（2）和右限位装置（4）分别位于能量基板（25）的左侧和右侧，其中左限位装置（2）包括二维滑动机构（201）和用于支撑能量基板（25）的左限位板（51），左限位板（51）通过二维滑动机构（201）可竖直升降和左右移动地设置于机架（100）。2.根据权利要求1所述的一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，其特征在于：所述提升装置（1）包括固定板（17）、钢丝绳（13）、第一丝杆基座（20）和依次传动连接的第一伺服电机（22）、第一联轴器（21）、第一丝杆（19）及第一丝杆滑块（18），其中第一丝杆（19）安装于第一丝杆基座（20）上，第一丝杆基座（20）通过固定板（17）竖直设置于机架（100）上，所述钢丝绳（13）的一端与第一丝杆滑块（18）连接，另一端绕过至少一带凹槽滚轮后与能量基板（25）相连接。3.根据权利要求2所述的一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，其特征在于：所述提升装置（1）还包括衔接板（16）、吊环固定块（15）和用于连接钢丝绳（13）的第一吊环（14），其中第一吊环（14）设置于吊环固定块（15），吊环固定块（15）通过衔接板（16）安装于第一丝杆滑块（18）。4.根据权利要求1所述的一种PDC抗冲击韧性自动检测设备，其特征在于：所述冲击装置还包括竖直设置于机架（100）且相互平行的第一镀铬棒（23）和第二镀铬棒（38），能量基板（25）设有第一法兰盘（24）和第二法兰盘（36），第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝茂生，何克华，王振南，何泽伟，杨志宏，陈琛，
申请(专利权)人：福建省万龙新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35