本發(fā)明涉及一種機(jī)械沖擊測(cè)試設(shè)備，具體是一種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)，用于測(cè)試產(chǎn)品的耐機(jī)械沖擊狀況。

背景技術(shù)：

工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品在交付使用之前，需要對(duì)產(chǎn)品的眾多性能進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證產(chǎn)品是否滿足使用要求。在這些測(cè)試中，產(chǎn)品的耐機(jī)械沖擊性能測(cè)試是其中的重要一項(xiàng)?，F(xiàn)有的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)有以下幾種。

圖1為鋼球自歸位的抗沖擊試驗(yàn)測(cè)試機(jī)，包括測(cè)試臺(tái)1，安裝在測(cè)試臺(tái)1上的測(cè)試架。測(cè)試架包括絲杠3、兩根導(dǎo)柱2，滑臺(tái)4，橫梁5，以及電機(jī)9。絲桿和導(dǎo)柱2均豎直安裝在測(cè)試臺(tái)1上，絲杠3位于兩根導(dǎo)柱2的中央，絲杠3能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)柱2為固定不動(dòng)。兩根導(dǎo)柱2的頂部安裝有用于固定電機(jī)9的橫梁5，絲杠3的上端與電機(jī)9的主軸連接。滑臺(tái)4通過(guò)螺旋副與絲杠3配合，還通過(guò)移動(dòng)副與導(dǎo)柱2配合?；_(tái)4上安裝有水平的支架10，支架10上安裝朝下的磁性座6和激光測(cè)距儀11；磁性座6的底端面與激光測(cè)距儀的發(fā)射端位于同一高度。測(cè)試臺(tái)上滑動(dòng)安裝有兩對(duì)定位塊7，兩對(duì)定位塊共同圍成一個(gè)方形區(qū)域；其中一對(duì)定位塊能夠在測(cè)試臺(tái)上橫向運(yùn)動(dòng)而另一對(duì)定位塊能夠在測(cè)試臺(tái)上縱向運(yùn)動(dòng)；相鄰兩個(gè)定位塊的端部通過(guò)彈性帶12連接。由于被測(cè)物的表面是平面并且測(cè)試臺(tái)是水平放置，因此鋼球能夠保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)磁性座的磁力作用于鋼球時(shí)，鋼球便會(huì)沿力的方向向磁性座處移動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)歸位拾取。彈性帶的上邊緣不低于定位塊的頂部。定位塊7為橫截面是直角梯形的四棱臺(tái)，且上底面大于下底面，定位塊7上用于定位的側(cè)面為一傾斜面，該側(cè)面與水平面的夾角為45～80°。這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ρ粶y(cè)物8完全固定，從而防止在測(cè)試過(guò)程中發(fā)生位移影響測(cè)試結(jié)果。定位塊7上用于定位的側(cè)面上設(shè)置橡膠片，從而保護(hù)被測(cè)物8的邊緣不被磕壞。定位塊7通過(guò)緊固螺栓固定在測(cè)試臺(tái)1上。

圖2為一種電工導(dǎo)管沖擊試驗(yàn)機(jī)，包括底板1和頂板2，所述底板1和頂板2之間兩側(cè)分別設(shè)有立柱3，所述底板1和頂板2之間還設(shè)有導(dǎo)桿4，所述導(dǎo)桿4位于兩根立柱3之間，所述底板1和頂板2之間設(shè)有升降梁5，所述升降梁5上設(shè)有縱向通孔套接在導(dǎo)桿4和立柱3上，所述底板1上端設(shè)有連接板6，所述連接板6上端兩側(cè)設(shè)有試驗(yàn)夾7，所述導(dǎo)桿4上套有沖擊錘8，所述沖擊錘8上端徑向設(shè)有凸臺(tái)，所述升降梁5的前后兩側(cè)分別設(shè)有掛鉤9，所述掛鉤9的下端與沖擊錘8的凸臺(tái)下邊緣配合；所述兩個(gè)掛鉤9與導(dǎo)桿4在同一豎直平面內(nèi)；所述升降梁5的兩端設(shè)有鎖緊螺栓i10，所述鎖緊螺栓i10的前端穿過(guò)升降梁5抵住立柱3；所述導(dǎo)桿4上端貫穿頂板2，所述頂板2前端設(shè)有鎖緊螺栓ii11，所述鎖緊螺栓ii11的前端穿過(guò)頂板2抵住導(dǎo)桿4；所述導(dǎo)桿4為三棱形，所述導(dǎo)桿4的三個(gè)面上設(shè)有刻度，可以從各方向看到高度。

上述兩種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)都是把沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊錘的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為所需要的動(dòng)能，即沖擊能量。如果需要的機(jī)械沖擊能量比較大，只能通過(guò)兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：一是增加沖擊錘的質(zhì)量，二是增加沖擊錘相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度，以此來(lái)增加重力勢(shì)能。但是，當(dāng)機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的沖擊錘質(zhì)量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備笨重，不便于沖擊試驗(yàn)的操作；當(dāng)沖擊錘相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度增加時(shí)，又必然導(dǎo)致機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)高度的增加。但是由于實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地等因素的限制，不能通過(guò)增加高度來(lái)提高所需要的更多的沖擊能量。

另一方面，上述兩種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)在需要調(diào)整沖擊錘相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度時(shí)，不便于操作。

鑒于目前豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)存在的上述缺陷，亟需提供一種不同的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)，以滿足產(chǎn)品的機(jī)械沖擊試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的沖擊能量和尺寸等方面越來(lái)越高的要求，同時(shí)使沖擊錘相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度在需要調(diào)整的時(shí)候，操作方便，以滿足不同的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)不能滿足產(chǎn)品對(duì)機(jī)械沖擊試驗(yàn)的需求，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種不同的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)，能夠在不增加沖擊錘的質(zhì)量、以及沖擊錘相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度的情況下，通過(guò)特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，來(lái)滿足產(chǎn)品的機(jī)械沖擊試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)越來(lái)越高的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)，該沖擊試驗(yàn)機(jī)由豎臂1、一個(gè)橫臂2、導(dǎo)向桿3、沖擊錘4、沖擊錘固定器5、沖擊臺(tái)6、產(chǎn)品固定器7等部分組成；所述豎臂1為圓桿狀，其兩端均具有螺紋；所述橫臂2也是圓桿狀，其兩端均開(kāi)設(shè)有螺紋孔，豎臂1為兩個(gè)，兩個(gè)豎臂1的一端分別擰入橫臂2的兩個(gè)螺紋孔中；沖擊臺(tái)6上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，兩個(gè)豎臂1的另一端分別擰入沖擊臺(tái)上的兩個(gè)螺紋孔中；導(dǎo)向桿3為圓桿狀，連接在橫臂2的中部，與豎壁1平行設(shè)置；導(dǎo)向桿3可以焊接在橫臂2的中部，也可以通過(guò)緊固件固定在橫臂2的中部；在需要調(diào)整沖擊錘4相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度時(shí)，旋擰兩個(gè)豎臂1，使兩個(gè)豎臂1升高，同時(shí)需要保證橫臂2保持水平；所述沖擊錘4具有通孔41，導(dǎo)向桿3穿過(guò)通孔41，沖擊錘4能夠沿著導(dǎo)向桿3的豎直方向滑動(dòng)；沖擊錘4通過(guò)沖擊錘固定器5固定在導(dǎo)向桿3上；所述產(chǎn)品固定器7位于沖擊臺(tái)6上，用于固定做沖擊試驗(yàn)的產(chǎn)品試驗(yàn)件；導(dǎo)向桿3的下端位于產(chǎn)品固定器7的上方，二者不接觸。

進(jìn)一步地，所述沖擊錘固定器5為一螺釘，沖擊錘4一側(cè)開(kāi)設(shè)有螺紋孔，所述螺釘擰入沖擊錘4的螺紋孔中。

進(jìn)一步地，所述沖擊錘4由殼體42、磁性物質(zhì)43、后蓋44組成；殼體的沖擊部分為實(shí)心，后部為空心，空心部分填充磁性物質(zhì)43，然后用后蓋44將磁性物質(zhì)43封入殼體42內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述磁性物質(zhì)43為稀土磁性物質(zhì)，該稀土磁性物質(zhì)呈粉末狀。當(dāng)沖擊錘與產(chǎn)品試驗(yàn)件沖擊時(shí)，沖擊錘和產(chǎn)品試驗(yàn)件均承受較大的震動(dòng)。普通的磁性物質(zhì)為一個(gè)整體，材質(zhì)較脆，不耐沖擊。為了防止整體性的磁性物質(zhì)受到?jīng)_擊時(shí)斷裂，影響磁性，本發(fā)明采用粉末狀的磁性物質(zhì)。在受到?jīng)_擊震動(dòng)時(shí)，粉末狀的磁性物質(zhì)能夠避免斷裂，并能夠根據(jù)磁力的作用，調(diào)整自身的位置，使磁力最大。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高磁性物質(zhì)的磁力，磁性物質(zhì)優(yōu)選為稀土的磁性物質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述沖擊錘4與產(chǎn)品試驗(yàn)件接觸的沖擊面為凸面或平面，優(yōu)選為凸面。當(dāng)所述沖擊面為凸面時(shí)，由于接觸面較小，在同樣的條件下產(chǎn)品試驗(yàn)件能夠受到更大的沖擊效果。

進(jìn)一步地，為了保證沖擊錘4在與產(chǎn)品試驗(yàn)件沖擊時(shí)避免破壞，所述沖擊錘4由殼體42的材料為金屬，優(yōu)選為鋼材或銅材，其抗拉強(qiáng)度為370mpa-550mpa，洛氏硬度為58-62，殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的關(guān)系滿足：抗拉強(qiáng)度×洛氏硬度的值大于等于21500并且小于等于34000，優(yōu)選大于等于28000并且小于等于32000。當(dāng)殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的積小于21500時(shí)，殼體的強(qiáng)度不能滿足沖擊時(shí)的要求；當(dāng)殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的積大于34000時(shí)，殼體會(huì)變脆，亦不利于其強(qiáng)度的提高，不能滿足沖擊時(shí)的要求。

進(jìn)一步地，該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括加速線圈組件8，所述加速線圈組件8包括多個(gè)加速線圈81。加速線圈通電后，產(chǎn)生電磁場(chǎng)，對(duì)具有磁性的沖擊錘產(chǎn)生磁力，帶動(dòng)沖擊錘做功，在沖擊錘的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的基礎(chǔ)上產(chǎn)生更大的沖擊能量，滿足產(chǎn)品試驗(yàn)件對(duì)較大沖擊能量的需求。

進(jìn)一步地，該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括計(jì)算機(jī)10，顯示裝置11，接近開(kāi)關(guān)12，速度檢測(cè)器13。所述速度檢測(cè)器13安裝在沖擊臺(tái)6上，檢測(cè)沖擊錘4與產(chǎn)品試驗(yàn)件接觸前的速度，并將所述速度數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)10，計(jì)算機(jī)10將速度數(shù)據(jù)換算成能量數(shù)據(jù)，并將該能量數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示裝置11，并顯示出來(lái)。

進(jìn)一步地，該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括電源9，所述電源9為每個(gè)加速線圈81、計(jì)算機(jī)10、顯示裝置11、接近開(kāi)關(guān)12、速度檢測(cè)器13等需要電能的部件提供電能。

進(jìn)一步地，所述每個(gè)加速線圈81均與一個(gè)獨(dú)立的接近開(kāi)關(guān)12連接，當(dāng)沖擊錘4穿過(guò)每個(gè)加速線圈81時(shí)，與該每個(gè)加速線圈81連接的接近開(kāi)關(guān)12斷開(kāi)，電源9停止向該加速線圈81供電，以節(jié)省電量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的高度調(diào)整方便，并且在利用重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為沖擊能量的同時(shí)，采用電磁力做功，使沖擊錘獲得更大的沖擊能量，克服了現(xiàn)有豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的不足，滿足了產(chǎn)品對(duì)大能量沖擊試驗(yàn)的要求。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的示意圖；

圖3為本發(fā)明的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)的示意圖；

圖4為本發(fā)明中的沖擊錘的剖面圖；

圖5為本發(fā)明的豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)中加速線圈組件的示意圖；

附圖標(biāo)記：1-豎臂、2-橫臂、3-導(dǎo)向桿、4-沖擊錘、41-通孔、42-殼體、43-磁性物質(zhì)、44-后蓋、5-沖擊錘固定器、6-沖擊臺(tái)、7-產(chǎn)品固定器、8-加速線圈組件、81-加速線圈、9-電源、10-計(jì)算機(jī)、11-顯示裝置、12-接近開(kāi)關(guān)、13-速度檢測(cè)器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整、詳細(xì)地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一部分，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，對(duì)本發(fā)明作出的任何變形的技術(shù)方案，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖3所示，一種豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)，該沖擊試驗(yàn)機(jī)由豎臂1、一個(gè)橫臂2、導(dǎo)向桿3、沖擊錘4、沖擊錘固定器5、沖擊臺(tái)6、產(chǎn)品固定器7等部分組成；所述豎臂1為圓桿狀，其兩端均具有螺紋；所述橫臂2也是圓桿狀，其兩端均開(kāi)設(shè)有螺紋孔，豎臂1為兩個(gè)，兩個(gè)豎臂1的一端分別擰入橫臂2的兩個(gè)螺紋孔中；沖擊臺(tái)6上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，兩個(gè)豎臂1的另一端分別擰入沖擊臺(tái)上的兩個(gè)螺紋孔中；導(dǎo)向桿3為圓桿狀，連接在橫臂2的中部，與豎壁1平行設(shè)置；導(dǎo)向桿3可以焊接在橫臂2的中部，也可以通過(guò)緊固件固定在橫臂2的中部；在需要調(diào)整沖擊錘4相對(duì)于產(chǎn)品試驗(yàn)件的高度時(shí)，旋擰兩個(gè)豎臂1，使兩個(gè)豎臂1升高，同時(shí)需要保證橫臂2保持水平；所述沖擊錘4具有通孔41，導(dǎo)向桿3穿過(guò)通孔41，沖擊錘4能夠沿著導(dǎo)向桿3的豎直方向滑動(dòng)；沖擊錘4通過(guò)沖擊錘固定器5固定在導(dǎo)向桿3上；所述產(chǎn)品固定器7位于沖擊臺(tái)6上，用于固定做沖擊試驗(yàn)的產(chǎn)品試驗(yàn)件；導(dǎo)向桿3的下端位于產(chǎn)品固定器7的上方，二者不接觸。

所述沖擊錘固定器5為一螺釘，沖擊錘4一側(cè)開(kāi)設(shè)有螺紋孔，所述螺釘擰入沖擊錘4的螺紋孔中，將沖擊錘4固定在導(dǎo)向桿3的頂端。

所述沖擊錘4由殼體42、磁性物質(zhì)43、后蓋44組成；殼體的沖擊部分為實(shí)心，后部為空心，空心部分填充磁性物質(zhì)43，然后用后蓋44將磁性物質(zhì)43封入殼體42內(nèi)。

所述磁性物質(zhì)43為稀土磁性物質(zhì)，該稀土磁性物質(zhì)呈粉末狀。當(dāng)沖擊錘與產(chǎn)品試驗(yàn)件沖擊時(shí)，沖擊錘和產(chǎn)品試驗(yàn)件均承受較大的震動(dòng)。普通的磁性物質(zhì)為一個(gè)整體，材質(zhì)較脆，不耐沖擊。為了防止整體性的磁性物質(zhì)受到?jīng)_擊時(shí)斷裂，影響磁性，本發(fā)明采用粉末狀的磁性物質(zhì)。在受到?jīng)_擊震動(dòng)時(shí)，粉末狀的磁性物質(zhì)能夠避免斷裂，并能夠根據(jù)磁力的作用，調(diào)整自身的位置，使磁力最大。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高磁性物質(zhì)的磁力，磁性物質(zhì)優(yōu)選為稀土的磁性物質(zhì)。

所述沖擊錘4與產(chǎn)品試驗(yàn)件接觸的沖擊面為凸面或平面，優(yōu)選為凸面。當(dāng)所述沖擊面為凸面時(shí)，由于接觸面較小，在同樣的條件下產(chǎn)品試驗(yàn)件能夠受到更大的沖擊效果。

為了保證沖擊錘4在與產(chǎn)品試驗(yàn)件沖擊時(shí)避免破壞，所述沖擊錘4由殼體42的材料為金屬，優(yōu)選為鋼材或銅材，其抗拉強(qiáng)度為370mpa-550mpa，洛氏硬度為58-62，殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的關(guān)系滿足：抗拉強(qiáng)度×洛氏硬度的值大于等于21500并且小于等于34000，優(yōu)選大于等于28000并且小于等于32000。當(dāng)殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的積小于21500時(shí)，殼體的強(qiáng)度不能滿足沖擊時(shí)的要求；當(dāng)殼體材料的抗拉強(qiáng)度和洛氏硬度的積大于34000時(shí)，殼體會(huì)變脆，亦不利于其強(qiáng)度的提高，不能滿足沖擊時(shí)的要求。

該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括加速線圈組件8，所述加速線圈組件8包括多個(gè)加速線圈81。加速線圈通電后，產(chǎn)生電磁場(chǎng)，對(duì)具有磁性的沖擊錘產(chǎn)生磁力，帶動(dòng)沖擊錘做功，在沖擊錘的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的基礎(chǔ)上產(chǎn)生更大的沖擊能量，滿足產(chǎn)品試驗(yàn)件對(duì)較大沖擊能量的需求。多個(gè)加速線圈81均呈環(huán)狀，依次連接在一起構(gòu)成加速線圈組件8。將加速線圈組件8套入導(dǎo)向桿3以及固定在導(dǎo)向桿3上的沖擊錘4，固定在橫臂2上。

該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括計(jì)算機(jī)10，顯示裝置11，接近開(kāi)關(guān)12，速度檢測(cè)器13。所述速度檢測(cè)器13安裝在沖擊臺(tái)6上，檢測(cè)沖擊錘4與產(chǎn)品試驗(yàn)件接觸前的速度，并將所述速度數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)10，計(jì)算機(jī)10將速度數(shù)據(jù)換算成能量數(shù)據(jù)，并將該能量數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示裝置11，并顯示出來(lái)。所述顯示裝置11可以為lcd顯示器、led顯示器、crt顯示器。

該沖擊試驗(yàn)機(jī)還包括電源9，所述電源9為加速線圈81、計(jì)算機(jī)10、顯示裝置11、接近開(kāi)關(guān)12、速度檢測(cè)器13等需要電能的部件提供電能。

所述每個(gè)加速線圈81均與一個(gè)獨(dú)立的接近開(kāi)關(guān)12連接，當(dāng)沖擊錘4穿過(guò)每個(gè)加速線圈81時(shí)，與該每個(gè)加速線圈81連接的接近開(kāi)關(guān)12斷開(kāi)，電源9停止向該加速線圈81供電，以節(jié)省電量。

在對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)件進(jìn)行機(jī)械沖擊試驗(yàn)時(shí)，首先利用產(chǎn)品固定器7將需要進(jìn)行機(jī)械沖擊試驗(yàn)的產(chǎn)品試驗(yàn)件固定在沖擊臺(tái)6上；其次調(diào)節(jié)兩個(gè)豎臂1的高度，并使橫臂2處于水平狀態(tài)；然后把該豎直式機(jī)械沖擊試驗(yàn)機(jī)接通電源，加速線圈組件8中的每個(gè)加速線圈81產(chǎn)生電磁場(chǎng)；擰出將沖擊錘4固定在導(dǎo)向桿3上的螺釘，沖擊錘4在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越大；沖擊錘4進(jìn)入加速線圈組件后，在重力和電磁力的作用下，速度越來(lái)越大，所述沖擊錘4每穿過(guò)一個(gè)加速線圈后，接近開(kāi)關(guān)12斷開(kāi)已經(jīng)被穿過(guò)的加速線圈與電源的連接；最終沖擊錘4到達(dá)沖擊臺(tái)6，對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)件進(jìn)行沖擊，完成沖擊試驗(yàn)。在所述沖擊錘4沖擊產(chǎn)品試驗(yàn)件前，速度檢測(cè)器13檢測(cè)沖擊錘4的速度，并將所述速度數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)10，計(jì)算機(jī)10將速度數(shù)據(jù)換算成能量數(shù)據(jù)，并將該能量數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示裝置11，并顯示出來(lái)。