一种机械碰撞试验机的制作方法

1.本实用新型涉及冲击试验技术领域，具体涉及一种机械碰撞试验机。


背景技术：

2.电力行业所需的各种箱式变压器和计量表箱等电器设备，在生产后均需要对箱体进行冲击碰撞试验，来检测箱体的抗外力冲击性能。目前，常规的冲击碰撞试验机大多通过测量摆锤冲击前位能和冲击后所剩余位能之差来计算并显示被冲击箱体的吸收功，该冲击碰撞试验机占用空间大，操作不方便，同时，该冲击碰撞试验机很难实现摆锤与被测设备箱体之间的精确定位，从而容易产生误差，影响最终的碰撞试验结果。


技术实现要素：

3.1、实用新型要解决的技术问题
4.针对冲击碰撞试验机因很难实现摆锤与待测试样之间的精确定位，容易产生误差的技术问题，本实用新型提供了一种机械碰撞试验机，它可以实现落锤与待测试样之间的精确定位，提高碰撞试验效率。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
7.一种机械碰撞试验机，包括：安装平台，所述安装平台上设有升降机构；位置微调机构，所述位置微调机构与所述升降机构固定连接；悬臂机构，所述悬臂机构的一端与所述位置微调机构固定连接，所述悬臂机构的另一端设有电磁吸附装置和激光测距仪，所述激光测距仪用于检测待测试样与落锤之间的实际距离；落锤，所述落锤与所述悬臂机构相连接，所述落锤通过所述电磁吸附装置吸附固定在所述悬臂机构上；控制器，所述控制器分别与所述升降机构、位置微调机构、悬臂机构、电磁吸附装置和激光测距仪相连接。
8.在本实用新型中，启动控制器，根据测试需求设置相应的控制参数(比如待测试样与落锤之间的距离参数)，然后控制器开始控制升降机构进行升降运动，由于位置微调机构与所述升降机构相连接，故位置微调机构在升降机构的带动下做升降运动；同时，由于悬臂机构的一端与所述位置微调机构相连接，故悬臂机构随着位置微调机构的运动而做升降运动，进而升降到一定高度(即粗调到相应的高度位置)，升降机构停止工作；此时，控制器通过控制激光测距仪获得待测试样与落锤之间的实际距离的数据信息并分析，根据数据信息的分析，控制器控制位置微调机构进行工作，悬臂机构在位置微调机构的带动下做相应高度的调整，调整到实际所需高度(即细调到实际所需的高度)，该设置能够有效避免待测试样与落锤之间距离的不精确性，产生试验误差，进而导致碰撞试验效果差的问题；然后，控制器控制电磁吸附装置进行落锤的释放，落锤进行自由落体运动，实现对待测试样的冲击力的实验，相比于现有的摆锤运动，落锤的自由落体运动，可以有效减少试验的空间占用率；最后，冲击结束后，由于落锤与所述悬臂机构相连接，控制器控制悬臂机构，将落锤拉至待释放位置，并通过电磁吸附装置牢固吸附，进而防止落锤的二次碰撞，减少事故的发生。
由此可知，本实用新型中的机械碰撞试验机能够在实现落锤与待测试样之间的精确定位，提高碰撞试验效率的同时，减少试验的空间占用率。
9.可选的，所述安装平台包括底座、支架和支撑脚，所述升降机构固定在所述底座上，所述支架的一端固定在所述底座上，所述支架的另一端与所述升降机构相连接，所述支撑脚设于所述底座上。
10.可选的，所述升降机构包括第一驱动机构和升降滑块，所述位置微调机构设于所述升降滑块上，所述第一驱动机构用于驱动升降滑块做升降运动，所述驱动机构与所述控制器相连接。
11.可选的，所述位置微调机构包括第二驱动机构和位置滑块，所述第二驱动机构用于驱动位置滑块做上下移动，所述位置滑块上设有所述悬臂机构，所述第二驱动机构与所述控制器相连接。
12.可选的，还包括位置传感装置，所述位置传感装置设于所述第二驱动机构上，所述位置传感装置用于检测位置滑块的移动位置，所述位置传感装置与所述控制器相连接。
13.可选的，所述悬臂机构具有壳体，所述壳体内设有拉绳机构，所述拉绳机构包括第三驱动机构、牵引绳和拉绳滑块，所述第三驱动机构用于驱动拉绳滑块移动，所述牵引绳的一端与所述拉绳滑块固定连接，所述牵引绳的另一端与所述落锤固定连接，所述第三驱动机构与所述控制器相连接。
14.可选的，所述拉绳机构还包括底板，所述第三驱动机构设于所述底板上，所述底板上的两侧均设有滑槽，所述拉绳滑块与所述滑槽配合。
15.可选的，所述第三驱动机构上设有弹性钩，所述牵引绳穿过弹性钩。
16.可选的，所述悬臂机构的壳体内还设有无动力辊筒，所述无动力辊筒设于所述电磁吸附装置的上方，所述牵引绳设于所述无动力辊筒外表面。
17.可选的，所述电磁吸附装置为电磁铁套，所述电磁铁套通过螺母、螺杆的配合固定在所述悬臂机构的壳体上，所述螺母与所述螺杆之间设有垫片。
18.3、有益效果
19.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
20.(1)本技术实施例提出的一种机械碰撞试验机，结构简单，能够在实现落锤与待测试样之间的精确定位，提高碰撞试验效率的同时，减少试验的空间占用率。
21.(2)本技术实施例提出的一种机械碰撞试验机，升降机构通过紧固件固定在底座上，通过设置支架，可以增加升降机构与底座连接时的刚性，确保升降机构的稳定性；同时，通过在底座上设置支撑脚，可以提升升降机构的整体稳定性。实际运用中，安装平台和升降机构均采用铝合金型材料，具有很高的结构强度。
22.(3)本技术实施例提出的一种机械碰撞试验机，通过设置位置传感装置用于检测位置滑块的位置，可以对于位置滑块的移动起到限位的作用，用于确定整个机构的相对位置，保证悬臂机构在位置滑块的带动下，能够在精确有效的位置范围内活动，进一步提高悬臂机构上落锤与待测试样之间的距离，进一步提高碰撞试验效率。
23.(4)本技术实施例提出的一种机械碰撞试验机，通过设置弹性钩使拉绳机构在拉牵引绳时，给牵引绳提供缓冲的作用，防止牵引绳过紧，容易被拉断，发生事故。
24.(5)本技术实施例提出的一种机械碰撞试验机，通过设置无动力辊筒，所述无动力
辊筒设于所述电磁吸附装置的上方，所述牵引绳设于所述无动力辊筒外表面。该设置可以保证牵引绳释放或者收回的流畅性，减少试验误差。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中升降机构的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中位置微调机构的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中悬臂机构的俯视图；
29.图5为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中悬臂机构的侧视图；
30.图6为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中悬臂机构的仰视图；
31.图7为本实用新型实施例提出的一种机械碰撞试验机中电磁吸附装置的俯视图。
具体实施方式
32.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。
33.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。
34.实施例1
35.结合附图1
‑
7，本实施例提供一种机械碰撞试验机，包括：安装平台，所述安装平台上设有升降机构1；位置微调机构2，所述位置微调机构2与所述升降机构1固定连接；悬臂机构3，所述悬臂机构3的一端与所述位置微调机构2固定连接，所述悬臂机构3的另一端设有电磁吸附装置21和激光测距仪34，所述激光测距仪34用于检测待测试样与落锤4之间的实际距离；落锤4，所述落锤4与所述悬臂机构3相连接，所述落锤4通过所述电磁吸附装置21吸附固定在所述悬臂机构3上；控制器，所述控制器分别与所述升降机构1、位置微调机构2、悬臂机构3、电磁吸附装置21和激光测距仪34相连接。
36.在本实施例中，启动控制器，根据测试需求设置相应的控制参数(比如待测试样与落锤4之间的距离参数)，然后控制器开始控制升降机构1进行升降运动，由于位置微调机构2与所述升降机构1相连接，故位置微调机构2在升降机构1的带动下做升降运动；同时，由于悬臂机构3的一端与所述位置微调机构2相连接，故悬臂机构3随着位置微调机构2的运动而做升降运动，进而升降到一定高度(即粗调到相应的高度位置)，升降机构1停止工作；此时，控制器通过控制激光测距仪34获得待测试样与落锤4之间的实际距离的数据信息并分析，根据数据信息的分析，控制器控制位置微调机构2进行工作，悬臂机构3在位置微调机构2的带动下做相应高度的调整，调整到实际所需高度(即细调到实际所需的高度)，该设置能够有效避免待测试样与落锤4之间距离的不精确性，产生试验误差，进而导致碰撞试验效果差的问题；然后，控制器控制电磁吸附装置21进行落锤4的释放，落锤4进行自由落体运动，实现对待测试样的冲击力的实验，相比于现有的摆锤运动，落锤4的自由落体运动，可以有效减少试验的空间占用率；最后，冲击结束后，由于落锤4与所述悬臂机构3相连接，控制器控制悬臂机构3，将落锤4拉至待释放位置，并通过电磁吸附装置21牢固吸附，进而防止落锤4的二次碰撞，减少事故的发生。由此可知，本实施例中的机械碰撞试验机能够在实现落锤4与待测试样之间的精确定位，提高碰撞试验效率的同时，减少试验的空间占用率。
37.实施例2
38.结合附图1
‑
2，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述安装平台包括底座8、支架9和支撑脚6，所述升降机构1固定在所述底座8上，所述支架9的一端固定在所述底座8上，所述支架9的另一端与所述升降机构1相连接，所述支撑脚6设于所述底座8上。所述升降机构1通过紧固件固定在底座8上，通过设置支架9，可以增加升降机构1与底座8连接时的刚性，确保升降机构1的稳定性；同时，通过在底座8上设置支撑脚6，可以提升升降机构1的整体稳定性。实际运用中，安装平台和升降机构1均采用铝合金型材料，具有很高的结构强度。
39.实际运用中，所述底座8上还设有滚轮7。通过设置滚轮7能够实现安装平台的灵活移动，确保待测试样的快速搬运。
40.实际运用中，还包括控制箱5，所述控制器设于所述控制箱5内，所述控制箱5设于所述底座8上，所述控制箱5用于放置控制器。
41.实际运用中，还包括安装罩27，所述安装罩27覆盖于所述安装平台上，所述安装罩27表面上设有开关按钮和触摸屏，所述开关按钮和触摸屏均与所述控制器相连接。便于控制机械碰撞试验机的操作。
42.实施例3
43.本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述升降机构1包括第一驱动机构和升降滑块，所述位置微调机构2设于所述升降滑块上，所述第一驱动机构用于驱动升降滑块做升降运动，所述驱动机构与所述控制器相连接。通过设置第一驱动机构用于驱动升降滑块做升降运动，位置微调机构2设于所述升降滑块上，进而实现位置微调机构2在升降滑块的带动下做升降运动，实现悬臂机构3上落锤4与待测试样之间的距离粗调。实际运用中，第一驱动机构为液压驱动机构，所述液压驱动机构包括液压缸和活塞，所述活塞的一端固定在液压缸内，所述活塞的另一端与所述升降滑块相连接。
44.实施例4
45.结合附图3，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述位置微调机构2包括第二驱动机构和位置滑块10，所述第二驱动机构用于驱动位置滑块10做上下移动，所述位置滑块10上设有所述悬臂机构3，所述第二驱动机构与所述控制器相连接。通过设置第二驱动机构用于驱动位置滑块10做上下移动，位置滑块10上设有所述悬臂机构3，使得悬臂机构3在位置滑块10的带动下做上下移动，实现悬臂机构3上落锤4与待测试样之间的距离微调。实际运用中，所述第二驱动机构包括第二电机28、第二滚珠丝杆29和联轴器，所述第二滚珠丝杆29通过第二联轴器与所述第二电机28相连接，所述位置滑块10设于所述第二滚珠丝杆29上，通过将第二电机28的旋转运动转化为第二滚珠丝杆29的直线运动，在第二滚珠丝杆29与所述位置滑块10的配合下，位置滑块10相对于第二滚珠丝杆29做相对直线运动，进而带动悬臂机构3做直线运动。采用上述滚珠丝杆驱动机构可实现高精度直线运动。
46.实际运用中位置滑块10的数量至少为2个，该设置可以确保位置微调机构2动作时的稳固性。
47.实施例5
48.结合附图3，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例4的技术方案相比，可改进如下：还包括位置传感装置11，所述位置传感装置11设于所述第二驱动机构上，所述位置传感装置11用于检测位置滑块10的移动位置，所述位置传感装置11与所述控制器相连接。通过设置位置传感装置11用于检测位置滑块10的位置，可以对于位置滑块10的移动起到限位的作用，用于确定整个机构的相对位置，保证悬臂机构3在位置滑块10的带动下，能够在精确有效的位置范围内活动，进一步提高悬臂机构3上落锤4与待测试样之间的距离，进一步提高碰撞试验效率。
49.实际运用中，所述位置微调机构2还包括安装底座12，所述安装底座12与所述升降滑块固定连接，所述第二驱动机构设于所述安装底座12上，所述安装底座12上设有滑轨，所述位置滑块10与所述滑轨滑动配合，所述位置传感装置11设于所述安装底座12上。通过设置安装底座12，可以进一步增加位置微调机构2在升降机构1中升降滑块上的稳定性，通过在安装底座12上设置滑轨，既可以保证位置滑块10在第二驱动机构的带动下做滑动，且可以起到导向的作用，保证位置滑块10可以带着悬臂机构3沿着滚珠丝杆29做直线运动。
50.实施例6
51.结合附图4
‑
5，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述悬臂机构3具有壳体13，所述壳体13内设有拉绳机构，所述拉绳机构包括第三驱动机构14、牵引绳15和拉绳滑块16，所述第三驱动机构14用于驱动拉绳滑块16移动，所述牵引绳15的一端与所述拉绳滑块16固定连接，所述牵引绳15的另一端与所述落锤4固定连接，所述第三驱动机构14与所述控制器相连接。
52.在本实施例中，悬臂机构3具体壳体13，所述电磁吸附装置21和激光测距仪34均设于所述壳体13上，设置拉绳机构用于将释放后的落锤4拉至初始位置，通过第三驱动机构14用于驱动拉绳滑块16在壳体13内移动，由于牵引绳15的一端与所述拉绳滑块16固定连接，所述牵引绳15的另一端与所述落锤4固定连接，故可以通过驱动拉绳滑块16在壳体13内进行滑动，根据拉绳滑块16在壳体13内移动的距离来控制落锤4能够自由落体的距离高度，进而控制落锤4对于待测试样的冲击力，检测待测试样的抗冲击力性能；同时，根据第三驱动
机构14对于拉绳滑块16的驱动，可以将牵引绳15收回至壳体13内，即落锤4收回至初始位置，并通过电磁吸附装置21吸附在悬臂机构3上。实际运用中，所述拉绳滑块16为铝滑块，可以增加其结构强度。
53.实施例7
54.结合附图4
‑
5，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例6的技术方案相比，可改进如下：所述拉绳机构还包括底板17，所述第三驱动机构14设于所述底板17上，所述底板17上的两侧均设有滑槽18，所述拉绳滑块16与所述滑槽18配合。通过设置底板17，所述第三驱动机构14设于所述底板17上，可以增加第三驱动机构14的稳定牢固性；同时，通过在底板17上设置滑槽18，拉绳滑块16与所述滑槽18配合，可以起到导向的作用，使得拉绳滑块16沿直线在壳体13内移动，并保证牵引绳15在壳体13内的位置，进而保证落锤4相对于待测试样的位置，进一步提高落锤4与待测样品的精确定位。实际运用中，所述第三驱动机构14包括第三电机31和第三滚珠丝杆30，所述第三滚珠丝杆30通过第三联轴器33与所述第三电机31相连接，所述拉绳滑块16设于所述第三滚珠丝杆30上，通过将第三电机31的旋转运动转化为第三滚珠丝杆30的直线运动，在第三滚珠丝杆30与所述拉绳滑块16的配合下，拉绳滑块16相对于第三滚珠丝杆30做相对直线运动，进而实现牵引绳15的收回与释放。采用上述滚珠丝杆驱动机构可实现高精度直线运动。
55.实施例8
56.结合附图4
‑
5，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例7的技术方案相比，可改进如下：所述第三驱动机构14上设有弹性钩19，所述牵引绳15穿过弹性钩19。设置弹性钩19，是为了使拉绳机构在拉牵引绳15时，给牵引绳15提供缓冲的作用，防止牵引绳15过紧，容易被拉断，发生事故。
57.实施例9
58.结合附图5
‑
6，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例6的技术方案相比，可改进如下：所述悬臂机构3的壳体13内还设有无动力辊筒20，所述无动力辊筒20设于所述电磁吸附装置21的上方，所述牵引绳15设于所述无动力辊筒20外表面。该设置可以保证牵引绳15释放或者收回的流畅性，减少试验误差。
59.实际运用中，无动力辊筒20的下方还设有导向管34，所述导向管34与所述电磁吸附装置21固定连接，所述牵引绳16穿过导向管34与落锤4相连接。该设置能够为了牵引绳16起到导向的作用，保证牵引绳16连接的落锤4始终处于垂直于悬臂机构3的状态，保证了落锤4与待测试样之间距离的准确性。
60.实施例10
61.结合附图7，本实施例的一种机械碰撞试验机，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述电磁吸附装置21为电磁铁套22，所述电磁铁套22通过螺母23、螺杆的配合固定在所述悬臂机构3的壳体13上，所述螺母23与所述螺杆之间设有垫片24。电磁吸附装置21为电磁铁套22，在失电状态下依靠内置超强吸力的永久磁铁，产生强大的吸持力，进行落锤4的吸附。所述电磁铁套22通过螺母23、螺杆的配合固定在所述悬臂机构3的壳体13上，所述螺母23与所述螺杆之间设有垫片24，该设置可以增加螺母23与螺杆的稳定牢固性。
62.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域
的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。