本发明专利技术提供了一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置,腔体内设有轴承座及转轴，转轴转动设置在轴承座内的轴承上；扭簧一端固定在挡板上，扭簧另一端固定在轴承座上；转轴一端与电磁离合器一端连接，电磁离合器另一端与减速机输出端连接，减速机输入端与伺服电机输出端连接。本发明专利技术一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，该装置具有测试范围大、自动调节扭力精度、自动化程度高以及操作简单的特点，并且在测试机械火花引燃概率的同时，能够测量碰撞点的温度，同时装置整体体积适中，便于在实验室内摆放。
【技术实现步骤摘要】
一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置
本专利技术属于消防
，尤其是涉及一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置。
技术介绍
机械设备在石油化工领域和煤矿行业应用广泛，机械设备在运行过程中会出现撞击或摩擦等现象，因此容易产生机械火花。机械碰撞火花作为一种有效点火源，广泛存在于生产和生活之中，例如机械设备非正常工作状态下轴承的撞击、金属部件脱落引起的撞击、人工操作引发的金属碰撞等，在现有技术条件下，存在以下问题：一是用于研究机械火花引燃可燃气体或可燃蒸气的测试装置主要以重锤下落冲击和高速弹丸冲击两种方式进行测试，重锤下落冲击依靠重力势能转化为动能进行撞击测试，能够测试的撞击力度范围较窄，无法进行较高能量的机械撞击引燃测试，例如仅测量10J的撞击力度就需要将2kg的金属块从5m高处下落，因此对装置本身体积和试验场所都有较高的要求，无法实现100J以上的能量撞击。高速弹丸由于弹丸质量和发射速度的限制也不能进行较高能量的撞击引燃测试。二是机械火花作为重要的点火源之一，其引燃可燃物是由于碰撞处产生一块温度较高的热点或热表面，该热点或热表面将可燃气体引燃，碰撞点的温度是研究机械火花引燃特性的重要指标，但现有研究机械火花点燃有效性的装置均未能对碰撞位置的温度进行测量。三是现有碰撞冲击测试装置的体积较大且笨重，实验室内摆放不便，并且装置多为手动操作，危险性高，自动化程度低，费时费力，开展试验效率比较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，该装置具有测试范围大、自动调节扭力精度、自动化程度高以及操作简单的特点，并且在测试机械火花引燃概率的同时，能够测量碰撞点的温度，同时装置整体体积适中，便于在实验室内摆放。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，包括腔体、电磁离合器、减速机以及伺服电机；腔体内设有轴承座及转轴，转轴转动设置在轴承座内的轴承上；转轴上套设扭簧，转轴表面固定连接挡板，扭簧一端固定在挡板上，扭簧另一端固定在轴承座上；转轴一端与电磁离合器一端连接，电磁离合器另一端与减速机输出端连接，减速机输入端与伺服电机输出端连接；转轴上固定连接摆臂，摆臂自由端设置碰撞棒，摆臂下方的腔体底面上设有底板,底板设置在碰撞棒的转动轨迹上；腔体左右侧壁分别设有进气口及出气口，进气口上设有进气电磁阀，出气口上设有出气电磁阀；碰撞棒内有细孔，细孔内设有热电偶；腔体内壁上设有氧浓度传感器；热电偶及氧浓度传感器分别与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端分别与进气电磁阀、出气电磁阀、电磁离合器及伺服电机连接。进一步的，所有底板一侧设有用于限制摆臂转动限位螺栓，限位螺栓螺纹连接在限位板上，限位板固设在腔体底面上。进一步的，扭簧设有两个。进一步的，腔体内壁上设有搅拌风扇，搅拌风扇的控制端连接控制器的信号输出端。进一步的，腔体内壁上设有点火针，点火针的控制端连接控制器的信号输出端。进一步的，腔体内壁上设有温度传感器，温度传感器连接控制器的信号输入端。进一步的，腔体前表面设有矩形的泄爆窗。进一步的，腔体侧壁上设有石英玻璃防爆观察窗。进一步的，腔体是双层不锈钢结构腔体。进一步的，腔体后表面连接用于固定位置的支板。相对于现有技术，本专利技术一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，具有以下优势：1、本装置通过伺服电机、减速机、电磁离合器和扭簧的配合优化，能够测试的撞击能量范围扩大至0-200J。2、本装置通过控制伺服电机，压缩扭簧来调节摆臂的转动角度，可以计算得到较为精确的弹性势能，实现自动调节扭力，使撞击能量能够被准确地量化，实现较高的测试精度。3、本装置通过在碰撞棒内设置热电偶，实现了在碰撞过程中对碰撞点这一重要位置处温度的实时测量，对机械碰撞的火花引燃机理研究具有重大意义。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置主视剖视示意图；图2为本专利技术实施例一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置右视剖视示意图；图3为本专利技术实施例一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置俯视剖视示意图；图4为本专利技术实施例一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置传动原理示意图；图5为本专利技术实施例一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置控制原理示意图。附图标记说明：1-腔体；2-转轴；3-挡板；4-摆臂；5-氧浓度传感器；6-底板；7-泄爆窗；8-热电偶；9-点火针；10-限位螺栓；11-出气口；12-进气口；13-碰撞棒；14-搅拌风扇；15-伺服电机；16-减速机；17-电磁离合器；18-扭簧；19-支板。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1-5所示，一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，包括腔体1、电磁离合器17、减速机16以及伺服电机15；腔体1内设有轴承座及转轴2，转轴2转动设置在轴承座内的轴承上；转轴2上套设扭簧18，转轴2表面固定连接挡板3，扭簧18一端固定在挡板3上，扭簧18另一端固定在轴承座上；转轴2一端与电磁离合器17一端连接，电磁离合器17另一端与减速机16输出端连接，减速机16输入端与伺服电机15输出端连接；转轴2上固定连接摆臂4，摆臂4自由端设置碰撞棒13，摆臂4下方的腔体1底面上设有底板6,底板6设置在碰撞棒13的转动轨迹上；腔体1左本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，其特征在于：包括腔体(1)、电磁离合器(17)、减速机(16)以及伺服电机(15)；所述腔体(1)内设有轴承座及转轴(2)，所述转轴(2)转动设置在所述轴承座内的轴承上；所述转轴(2)上套设扭簧(18)，所述转轴(2)表面固定连接挡板(3)，所述扭簧(18)一端固定在所述挡板(3)上，所述扭簧(18)另一端固定在所述轴承座上；所述转轴(2)一端与所述电磁离合器(17)一端连接，所述电磁离合器(17)另一端与所述减速机(16)输出端连接，所述减速机(16)输入端与所述伺服电机(15)输出端连接；所述转轴(2)上固定连接摆臂(4)，所述摆臂(4)自由端设置碰撞棒(13)，所述摆臂(4)下方的所述腔体(1)底面上设有底板(6),所述底板(6)设置在所述碰撞棒(13)的转动轨迹上；所述腔体(1)左右侧壁分别设有进气口(12)及出气口(11)，所述进气口(12)上设有进气电磁阀，所述出气口(11)上设有出气电磁阀；所述碰撞棒(13)内有细孔，所述细孔内设有热电偶(8)；所述腔体(1)内壁上设有氧浓度传感器(5)；所述热电偶(8)及所述氧浓度传感器(5)分别与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端分别与所述进气电磁阀、所述出气电磁阀、所述电磁离合器(17)及所述伺服电机(15)连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，其特征在于：包括腔体(1)、电磁离合器(17)、减速机(16)以及伺服电机(15)；所述腔体(1)内设有轴承座及转轴(2)，所述转轴(2)转动设置在所述轴承座内的轴承上；所述转轴(2)上套设扭簧(18)，所述转轴(2)表面固定连接挡板(3)，所述扭簧(18)一端固定在所述挡板(3)上，所述扭簧(18)另一端固定在所述轴承座上；所述转轴(2)一端与所述电磁离合器(17)一端连接，所述电磁离合器(17)另一端与所述减速机(16)输出端连接，所述减速机(16)输入端与所述伺服电机(15)输出端连接；所述转轴(2)上固定连接摆臂(4)，所述摆臂(4)自由端设置碰撞棒(13)，所述摆臂(4)下方的所述腔体(1)底面上设有底板(6),所述底板(6)设置在所述碰撞棒(13)的转动轨迹上；所述腔体(1)左右侧壁分别设有进气口(12)及出气口(11)，所述进气口(12)上设有进气电磁阀，所述出气口(11)上设有出气电磁阀；所述碰撞棒(13)内有细孔，所述细孔内设有热电偶(8)；所述腔体(1)内壁上设有氧浓度传感器(5)；所述热电偶(8)及所述氧浓度传感器(5)分别与控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端分别与所述进气电磁阀、所述出气电磁阀、所述电磁离合器(17)及所述伺服电机(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自动调节扭力的机械火花引燃概率测试模拟装置，其特征在于：所有底板(6)一侧设有用于限制所述摆臂(4)转动限位螺栓(10)，所述限位螺栓(10)螺纹连接在限位板上，所述限位板固设...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琰，任常兴，王克楠，张常琳，张欣，王玥，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12
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