金属摆锤冲击试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于测试金属材料抗冲击力学性能的金属摆锤冲击试验机，其包括主机架和摆锤轴系结构，所述的主机架由整体制作的底座（５）和立柱（６）构成，所述的立柱成左右两分开的立柱设置；所述的摆锤轴系结构设于所述立柱（６）上部，设于摆锤轴系中的摆锤轴（７）为简支梁支撑，摆锤轴系中的摆锤（８）设于摆锤轴（７）两支撑点的中间。这种试验机的摆锤轴受力较小、结构简单、精度高、更换刀刃方便和摆锤冲击小、噪音低、挂摆准确平稳。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金属材料抗冲击力学性能的测试装备，尤其涉及一种适用于各种型号、规格、功能的金属摆锤冲击试验机。
技术介绍
为了掌握材料的有关力学性能，人们设计了各种测试材料力学性能的试验机。现在所见的测试金属材料抗冲击的力学性能试验机，主要有落锤冲击试验机和摆锤冲击试验机等。传统的金属摆锤冲击试验机包括底座、螺栓连接于底座上的单体立柱、设于立柱顶部的摆锤轴系和挂摆机构、悬挂于摆锤轴一端的摆锤和独立设于底座之外的试样砧座。如附图说明图1所示，目前的工作机普遍采用悬臂梁的支撑结构，即摆锤轴1的一端悬挂摆锤2，中间部分为主轴承3，另一端(摆轴后端)为副轴承4。而挂摆机构，主要是采用一杠杆机构来实现摆锤的挂摆和脱摆。取摆装置主要功能是将摆锤提升到预定的高度，主要由离合器和减速机组成。传统的摆锤冲击试验机采用两级减速，第一级为皮带轮减速，第二级为蜗轮——蜗杆减速，统一集成设置在主机架上。传统摆锤冲击试验机存在如下缺点1、摆锤从初始上位向下释放的过程中，摆锤轴受到一个交变径向力的作用，由于采用悬臂梁的支撑，其两个支撑轴承受到的径向力方向相反(图1)，所以摆轴受到的摩擦力较大，而摆锤冲击试验机对摩擦力是有严格的要求(摩擦力损失的功要小于0.5％)的。2、传统的结构设计决定了摆锤轴、试样砧座、底座与立柱等部分的相对形状位置误差较大。即底座与立柱采用分体式结构，通过螺钉连接，存在加工误差，还存在装配误差，则会影响测试的精度；3、试样砧座的独立安装、底座与立柱用螺栓连接均会影响设备的刚度，以致影响测试的精度；4、取摆装置整个传动系统比较复杂，出现问题的概率较大；5、摆锤中的刀刃是压入安装的，更换麻烦；6、挂摆时摆锤对机器的冲击较大，噪音高，挂摆不平稳。
技术实现思路
本技术的目的是要解决现有金属摆锤冲击试验机受力不合理、测试精度不高、结构复杂、更换刀刃麻烦以及摆锤冲击大、噪音高、挂摆不平稳可靠的技术问题，提出一种摆锤轴受力较小、结构简单、精度高、更换刀刃方便和摆锤冲击小、噪音低、挂摆准确平稳的金属摆锤冲击试验机。为解决上述问题，本技术的解决方案是构造一种金属摆锤冲击试验机，其包括主机架和摆锤轴系结构，所述的主机架由整体制作的底座和立柱构成，所述的立柱成左右两分开的立柱设置；所述的摆锤轴系结构设于所述立柱上部，设于摆锤轴系中的摆锤轴为简支梁支撑，摆锤轴系中的摆锤设于摆锤轴两支撑点的中间。其中，所述摆锤轴一端通过一离合器与一摆线针轮——蜗轮蜗杆复合式减速器连接。所述立柱前部的下方对应所述摆锤的摆体位置连接有试样砧座。所述摆体中设有刀刃机构，该刀刃机构包括可换刀刃、设于刀刃一侧并通过螺钉连接的楔形刀刃压块。所述立柱的顶部还设有一缓冲挂摆机构，该机构包括中部与所述立柱铰接的抓钩座、中部铰接于该抓钩座前端的抓钩，该抓钩的上端可与所述摆锤的挂钩配合，还包括设于所述抓钩座前部下方的可与所述抓钩下端配合的油压缓冲器、设于所述立柱上的电磁铁，该电磁铁的芯柱可与所述抓钩座的后端配合。本技术可制作成各种型号、规格、功能的金属摆锤冲击试验机，尤其适合制作冲击能量较大的金属摆锤冲击试验机。主机架由底座和立柱制作成一体、试样砧座安装在立柱上，使得机器的刚性和加工精度大大提高，以致提高测试精度；摆锤轴系采用简支梁结构，使得机器的受力大有改善，提高了其使用寿命，也可提高测试精度；将取摆装置的减速机构直接与摆锤轴连接，结构简单，机器可靠度提高；采用可更换的刀刃机构，可以节省检修维护时间；缓冲挂摆机构可使得摆锤挂摆冲击小、噪音低、挂摆准确平稳。以下结合附图和较佳实施例对本技术进行详细的说明，其中图1是现有金属摆锤冲击试验机摆锤轴为悬臂梁结构的示意图；图2是本技术较佳实施例的主视图；图3是图2的侧视图；图4是图3上部的放大图；图5是本技术刀刃的主视图；图6是图5的侧视图；图7是本技术刀刃压块的主视图；图8是图7的右视图；图9是图7的俯视图。具体实施方式图2和图3示出了本技术较佳实例的结构，所述的金属摆锤冲击试验机，主要由主机架和摆锤轴系结构组成。主机架由底座5和立柱6整体铸造而成，立柱成左右两分开的立柱设置。摆锤轴系结构设于立柱6上部，设于摆锤轴系中的摆锤轴7为简支梁支撑，即摆锤轴7通过左右两轴承22、23分别支撑在左右两立柱6上，摆锤轴系中的摆锤8设于摆锤轴7两支撑轴承的中间。所述摆锤轴7的一端直接连接取摆装置——摆锤轴7的一端通过一牙嵌式离合器20与一摆线针轮一蜗轮蜗杆复合式减速器21连接，该减速器与电机24连接。立柱6前部的下方对应所述摆锤8的摆体9位置连接有试样砧座10。众所周知，简支梁支撑摆锤轴的受力要大大好于悬臂梁，则可以提高了轴系结构的使用寿命，减小摩擦力，以致提高测试精度；底座与立柱整体铸造，在大型镗床上一次装夹加工完成，减少了装夹环节、加工环节以及装配环节，从而大大提高试验机的相对形状位置误差，整体铸造使得主机架的刚度大有加强，如此也可以提高测试精度；将取摆装置的减速机构直接与摆锤轴7连接，而不再设置在主机架上，使得设计简洁，安装简单，且可靠性高。如图4所示，所述立柱6的顶部设有一缓冲挂摆机构，该机构包括中部与立柱6通过A点铰接的抓钩座14、中部通过B点铰接于该抓钩座前端的抓钩16，该抓钩的上端可与所述摆锤8的挂钩15配合，还包括设于所述抓钩座14前部下方的可与所述抓钩16下端配合的油压缓冲器17、设于所述立柱6上的电磁铁18，该电磁铁的芯柱19可与所述抓钩座14的后端配合。当取摆装置将摆锤8提升(逆时转动)到初始位置时，摆锤杆上的挂钩15顶碰缓冲挂摆机构上的抓钩16上端，使得抓钩16绕B点逆时转动，挂钩15由于惯性继续上行，并会碰到设于立柱6上的接近开关25断电而停止其上行，此时摆锤8就会在其重力的作用下向下(顺时转动)回落，那么挂钩15便会挂在抓钩16上而处于初始位置。由于摆锤8的回落的惯性较大，通过油压缓冲器17给予抓钩16下端的缓冲力，可使得摆锤挂摆的冲击力减少、噪音低、挂摆准确平稳。当电磁铁18通电后，其中的芯柱19上行，并顶碰抓钩座14的后端使得抓钩座绕A点顺时转动，从而释放摆锤8，使其利用重力下落而完成冲击测试。如图4所示，摆锤8顶部的摆体9中设有刀刃机构，其包括可换刀刃11(如图5、图6所示)、设于刀刃一侧的楔形刀刃压块13。并通过螺钉12连接可以将刀刃11紧固于摆体中。如图7、图8、图9所示，该压块13的两侧设有卡槽31，可将刀刃11和摆体9的安装侧面30卡住，防止刀刃在收到侧向力作用的时松脱。刀刃属于易损件，这种安装方式可以方便的更换刀刃，便于用户检修维护。权利要求1.一种金属摆锤冲击试验机，包括主机架和摆锤轴系结构，其特征在于，所述的主机架由整体制作的底座(5)和立柱(6)构成，所述的立柱成左右两分开的立柱设置；所述的摆锤轴系结构设于所述立柱(6)上部，设于摆锤轴系中的摆锤轴(7)为简支梁支撑，摆锤轴系中的摆锤(8)设于摆锤轴(7)两支撑点的中间。2.如权利要求1所述的试验机，其特征在于，所述摆锤轴(7)一端通过一离合器(20)与一摆线针轮——蜗轮蜗杆复合式减速器(21)连接。3.如权利要求2所述的试验机，其特征在于，所述立柱(6)前部的下方对应所述摆锤(8)的摆体(9)位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属摆锤冲击试验机，包括主机架和摆锤轴系结构，其特征在于，所述的主机架由整体制作的底座（５）和立柱（６）构成，所述的立柱成左右两分开的立柱设置；所述的摆锤轴系结构设于所述立柱（６）上部，设于摆锤轴系中的摆锤轴（７）为简支梁支撑，摆锤轴系中的摆锤（８）设于摆锤轴（７）两支撑点的中间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星，
申请(专利权)人：深圳市新三思材料检测有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]