一种摆锤式回弹仪制造技术

本发明专利技术涉及一种摆锤式回弹仪，包括设置有弹击杆的回弹仪架，回弹仪架上还通过转动连接结构转动装配有摆锤，摆锤具有用于撞击所述弹击杆的撞击部，摆锤式回弹仪还包括用于带动所述摆锤朝向所述弹击杆撞击的摆锤驱动结构，摆锤式回弹仪还包括用于测量摆锤撞击弹击杆前后摆动速度变化和/或摆动角度变化的测量装置。本发明专利技术提供了一种可以降低撞击锤撞击弹击杆过程中，撞击锤摩擦力对测量影响的摆锤式回弹仪。弹仪。弹仪。

【技术实现步骤摘要】
一种摆锤式回弹仪


[0001]本专利技术涉及一种用于混凝土强度测量的摆锤式回弹仪。

技术介绍

[0002]混凝土回弹仪式一种用弹簧驱动弹击锤，弹击锤通过弹击杆撞击混凝土表面，混凝土表面产生顺势弹性变形吸收能量，弹击锤回弹，根据能量损失来表征混凝土的硬度。利用的原理是，混凝土越硬，混凝土产生弹性形变吸收的能量就越少，那么弹击锤撞击过程中损失的能量就越少。
[0003]混凝土回弹仪的工作过程如图1所示，为了清楚的表明问题，第1状态、第2状态、第3状态、第4状态和第5状态是按时间顺序发生的，工作时，首先提升弹击锤16的高度，如第1状态所示，弹击锤弹簧15储能，弹击杆2远离弹击锤的一端与混凝土表面接触。随后松开弹击锤16，弹击锤在导杆19导向作用下，朝弹击杆运动，如第2状态所示；再随后，弹击锤的下端面18撞击到弹击杆2，弹击杆对混凝土撞击，如第3状态所示；紧接着，如第4状态，弹击锤开始朝远离弹击杆方向回弹；最后，如第5状态所示，弹击锤到达回弹最高位置。
[0004]现有技术中，基本有两种测量方式来表征弹击锤的能量损失，第1种方式，测量第1状态和第5状态下弹击锤的高度差，通过两个状态下能量的变化来计算回弹值，第1状态下弹击锤的重力势能、第1状态下弹簧的弹性势能之和与第5状态下弹击锤的重力势能、第5状态下弹簧的弹性势能之和的差值即为两个状态下能量的变化。该方式明显具有以下缺点：1），由第1状态到第5状态的变化，并不仅仅是重力势能和弹性势能的变化，弹击锤与导杆之间有滑动摩擦力，该摩擦力也会带来能量的损失，这个摩擦力不可忽略，会影响会回弹值表征的精度；2），由于要考虑弹击锤的重力势能，因此弹击杆撞击混凝土表面的弹击角度就非常关键，对整个操作过程要求较为严格。
[0005]第2种方式，测量弹击锤撞击弹击杆时刻的撞击速度V0，测量弹击锤刚脱离撞击杆时刻的回弹速度V
R
，通过撞击前后，弹击冲的动能损失来表征弹击锤的能量损失，进而计算回弹值。该方式具有以下缺点，1）、由于弹簧的存在，导致在两个状态下，并非是完全的动能损失，只有撞击时刻，弹簧的弹性势能正好是势能零点时，动能损失才能精准的表征弹击锤的能量损失，而如何保证在撞击时刻，弹簧正好处于势能零点比较困难；2）、弹击锤与弹击杆之间的摩擦力，仍然是能量计算过程中一个不能忽略的能量损失因素；3）、动态的速度测量，也并非那么容易和稳定。
[0006]当然无论是第1种方式还是第2种方式，还存在着一个问题就是：弹击锤的下端面为一个平面，理想状态下，弹击锤的下端面直接与弹击杆上端面面接触一次撞击，完成对混凝土的硬度测量，但是由于弹击锤与导向杆之间存在导向配合公差，弹击锤在运动过程中，不能保证其下端面完全垂直于导向杆的轴线，当弹击锤的下端面与弹击杆的轴线不垂直时，会出现弹击锤的尖部首先撞击弹击杆一次，随后再撞击弹击杆第二次的情况，如果发生两次撞击的话，部分能量就会被弹击杆吸收，整个测量过程就会不准确。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种可以降低撞击锤撞击弹击杆过程中，撞击锤摩擦力对测量影响的摆锤式回弹仪。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种摆锤式回弹仪，回弹仪架，回弹仪架上还通过转动连接结构转动装配有摆锤，摆锤具有撞击部，摆锤式回弹仪还包括用于带动所述摆锤朝向所述弹击杆撞击的摆锤驱动结构，摆锤式回弹仪还包括用于测量摆锤撞击弹击杆前后的摆动速度变化和/或摆动角度变化的测量装置。
[0009]进一步的，转动连接结构的转动轴线经过摆锤的重心。
[0010]进一步的，所述摆锤整体为中心对称结构。
[0011]进一步的，摆锤驱动结构为与所述摆锤相连的摆锤弹簧，测量装置测量摆锤撞击弹击杆前后的摆动角度变化。
[0012]进一步的，摆锤弹簧为扭簧或盘簧。
[0013]进一步的，摆锤驱动结构包括弹击锤和与弹击锤相连的弹击锤弹簧，摆锤被所述弹击锤撞击而撞击弹击杆，转动连接结构包括与回弹仪架转动配合的转轴，摆锤与转轴固定在一起，测量装置通过测量所述转轴的转速获得摆锤的摆动速度。
[0014]进一步的，撞击部为球头结构。
[0015]进一步的，转动连接结构包括安装于所述回弹仪架上的轴承和与轴承转动配合的转轴，摆锤与转轴固定在一起。
[0016]进一步的，撞击部距离转动连接结构的转动轴线之间的距离为转轴半径的至少两倍以上。
[0017]进一步的，测量装置为检测所述转轴转动角度和转动速度的绝对值编码器。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术中摆锤驱动结构带动摆锤直接或间接撞击混凝土，测量装置测量摆锤撞击前后的速度变化和/或摆动角度变化，如果测量装置测量摆锤撞击前后的速度变化，则可以通过动能损失得到摆锤撞击过程中的能量损失，如果测量装置测量摆锤撞击前后的摆动角度变化，则可以通过势能损失得到摆锤撞击过程中的能量损失，摆锤通过摆动输出撞击力，而不是通过直线移动输出撞击力，转动连接结构处的摩擦力对整个撞击过程的影响，受撞击部距离转动连接结构的转动轴线之间的间距大小影响，受撞击部距离转动连接结构的转动轴线之间的间距越大，转动连接结构处的摩擦力影响就越小，从而可以尽可能的降低撞击锤撞击过程中，撞击锤摩擦力对测量的影响。
[0019]进一步的，转动连接结构的转动轴线经过摆锤的重心，也就是说摆锤摆动过程中，其重力势能不发生变化，因此测量装置测量摆锤撞击弹击杆前后的摆动角度变化，通过弹性势能变化就能得到摆锤撞击前后的能量损失，跟弹击杆撞击混凝土的撞击角度无关，降低操作难度。
附图说明
[0020]图1是本专利技术
技术介绍
的结构示意图；图2是本专利技术中摆锤式回弹仪的实施例1的结构示意图；图3是图2中的摆锤、转轴和摆锤弹簧的配合示意图；
图4是图1的俯视图；图5是实施例1中摆锤蓄能状态时的结构示意图；图6是本专利技术中摆锤式回弹仪的实施例2的原理示意图；图7是实施例2中摆锤被弹击锤撞击而撞击弹击杆的过程示意图；图中：1、垂直器导向套；2、弹击杆；3、垂直器浮动弹簧；4、弹击杆导向套；5、调节套；6、回弹仪架；7、撞击部；8、摆锤；9、摆锤弹簧；10、转轴；11、弹击杆垂直器；12、轴承；13、绝对值编码器；14、摆锤限位块；15、弹击锤弹簧；16、弹击锤、17、弹击锤撞击头；18、弹击锤的下端面；19、导杆；20、限位外翻沿；21、调节套内翻沿。
具体实施方式
[0021]为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0022]需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。
[0023]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摆锤式回弹仪，包括回弹仪架，其特征在于：回弹仪架上还通过转动连接结构转动装配有摆锤，摆锤具有撞击部，摆锤式回弹仪还包括用于带动所述摆锤朝向所述弹击杆撞击的摆锤驱动结构，摆锤式回弹仪还包括用于测量摆锤撞击前后的摆动速度变化和/或摆动角度变化的测量装置。2.根据权利要求1所述的摆锤式回弹仪，其特征在于：转动连接结构的转动轴线经过摆锤的重心。3.根据权利要求2所述的摆锤式回弹仪，其特征在于：所述摆锤整体为中心对称结构。4.根据权利要求2所述的摆锤式回弹仪，其特征在于：摆锤驱动结构为与所述摆锤相连的摆锤弹簧，测量装置测量摆锤撞击弹击杆前后的摆动角度变化。5.根据权利要求4所述的摆锤式回弹仪，其特征在于：摆锤弹簧为扭簧或盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚廷东，邵景干，孙钢灿，李慧慧，邓苗毅，程宏，谢斐，邵诗童，吴振全，邵旭东，王素红，冯振宇，
申请(专利权)人：河南牛帕力学工程研究院，
类型：发明
国别省市：