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落錘試驗(yàn)機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
為了解決測量產(chǎn)品沖擊韌性和驗(yàn)證其使用壽命的問題，公司需要在自由落體時(shí)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。經(jīng)檢查，在市場上現(xiàn)有的落錘試驗(yàn)機(jī)，鉤子拉動(dòng)落錘。當(dāng)落錘自由落下并撞擊待測工件時(shí)，掛鉤在整個(gè)過程中與落錘連接，不能自動(dòng)與落錘分離。
由于吊鉤在整個(gè)過程中連接到落錘，很容易影響落錘的整體重量和下落速度，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確;如果電磁鐵在試驗(yàn)過程中處于停電狀態(tài)，則會(huì)導(dǎo)致落錘意外掉落。很容易造成事故;由于機(jī)械手爪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，需要多臺(tái)設(shè)備控制，落錘試驗(yàn)機(jī)整體制造成本高，難以控制，部分機(jī)械式夾爪不穩(wěn)定。很容易使落錘“甩掉”。在市場找不到合適的測試設(shè)備的情況下，我們暫時(shí)使用原始的人工彈跳方法進(jìn)行測試。我們還要求一些制造商進(jìn)行設(shè)計(jì)和定制，并沒有很好的解決方案。因此，全自動(dòng)自由落體往復(fù)沖擊落錘試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)已成為我們迫切需要解決的重要問題。
1.人工跳躍檢測工件沖擊韌性，勞動(dòng)強(qiáng)度大。沒有準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。外部檢查，其檢測方法不合理，不是完全的自由落體撞擊試驗(yàn)，且測試過程完全由人操作，缺乏連續(xù)性，參數(shù)調(diào)整時(shí)間長，出現(xiàn)故障，有些參數(shù)甚至無法調(diào)整。
2 技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)施
為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，設(shè)計(jì)人員制定了各種方案，但都不盡如人意。工程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是：1）如何實(shí)現(xiàn)自由落體運(yùn)動(dòng)；2）如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；3）如何實(shí)現(xiàn)上下部件的對接。為此，設(shè)計(jì)人員對需要解決的問題進(jìn)行分解，逐一解決。經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)和不懈的努力，終于在不久的將來成功投入使用。
3 技術(shù)解決方案
本例所采用的具體技術(shù)方案是：1）對重錘可以自由抓取，提升到一定高度，然后自動(dòng)松開，使對重錘自由下落。由于放松時(shí)對重錘高度相同，實(shí)驗(yàn)材料的沖擊力基本相同，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)材料沖擊試驗(yàn)的目的。2）設(shè)備中部有一套對重錘鎖緊機(jī)構(gòu)，用于對重錘的鎖緊和松開。由氣缸驅(qū)動(dòng)，可調(diào)節(jié)對重錘提升高度。3）鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊時(shí)，用氣缸滑動(dòng)滑套，將鎖緊機(jī)構(gòu)中的鋼球擠出，鎖緊對重錘，不產(chǎn)生附加外力。當(dāng)對重錘沿直線導(dǎo)軌提升到設(shè)定高度時(shí)，滑動(dòng)套同樣向上移動(dòng)，鎖緊機(jī)構(gòu)中的鋼球移出，只要設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，對重錘就會(huì)自動(dòng)松開。沖擊試驗(yàn)可以在一定的沖擊頻率下進(jìn)行。4）由于設(shè)置了一套鎖緊機(jī)構(gòu)，上下移動(dòng)滑套來鎖緊和松開對重錘，物料的沖擊試驗(yàn)可以在重力恒定的情況下自動(dòng)進(jìn)行，操作員無需長時(shí)間反復(fù)調(diào)整對重，減少了嗡嗡聲的浪費(fèi)。資源。5）使用落錘試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，可通過輸入相應(yīng)參數(shù)自行鎖定、提升、松開對重錘，無需其他輔助設(shè)置，使沖擊試驗(yàn)?zāi)茉谝欢ǖ臎_擊頻率下進(jìn)行，節(jié)省人力，提高生產(chǎn)效率。
4 具體結(jié)構(gòu)及工作原理
如圖1、圖2所示，該落錘試驗(yàn)機(jī)主要由移動(dòng)固定式機(jī)架、牽引裝置、落錘鎖緊松放裝置、參數(shù)調(diào)整及計(jì)數(shù)顯示器等組成。機(jī)架可移動(dòng)固定于待測試產(chǎn)品的正上方，機(jī)架上設(shè)有兩分別位于落錘鎖緊機(jī)構(gòu)兩側(cè)的導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌上均套設(shè)有滑塊和第二滑塊，落錘鎖緊機(jī)構(gòu)的框架與滑塊連接，落錘與第二滑塊連接。牽引裝置采用氣缸，通過柔索與落錘鎖緊機(jī)構(gòu)連接，它將夾持有落錘的落錘鎖緊機(jī)構(gòu)提拉到所需的高度，然后控制推拉裝置使落錘夾持機(jī)構(gòu)松放落錘，落錘即可自由下落沖擊待沖擊工件（詳見圖1）。
圖1 實(shí)施例結(jié)構(gòu)示圖
1.滑套2.收緊袖子。氣缸蓋連接座椅4，5。氣缸6.鋼球。軸心1.軸2 9.鼻子10。體重11塊。橡膠塊12。柜臺(tái)13。支架14.鋼繩。卸載16。重量箱17.直軌18路。固定車牌19。限制項(xiàng)20。手輪21。2000年.足支撐23。車輪方向
圖2用于抓握和松開重錘的鎖定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖
一種落錘鎖松裝置，由安裝在落錘上的卡頭、安裝在卡頭上的卡套、安裝在卡套上的滑套、帶有活動(dòng)腔的框架和帶有推拉桿的推拉裝置組成。夾緊套與機(jī)架剛性連接，推拉裝置將滑動(dòng)套拉到借用槽和夾緊套上錐孔的相對位置。夾緊套可滑入借用槽套在夾緊頭上。夾緊套套套在夾緊頭上后，夾緊套上的錐形孔與夾緊頭的環(huán)壁槽相對。推拉裝置向下推動(dòng)滑動(dòng)套筒。鋼球從借用槽中推出，同時(shí)滑入環(huán)壁槽中。因此，夾緊頭被牢固地夾在夾緊套中。由于球卡在環(huán)壁槽內(nèi)后沒有向外滑動(dòng)的空間，因此無需擔(dān)心球錯(cuò)位導(dǎo)致夾頭從夾套中滑出。推拉裝置將滑動(dòng)套向上拉時(shí)，夾緊套上的錐形孔與滑動(dòng)套上的借用槽相對，鋼球的一部分滑入借用槽。此時(shí)，可以將夾緊頭與夾緊套分離，從而松開錘子。推拉桿通過水平板與滑套連接。借料槽側(cè)壁和滑套內(nèi)壁呈傾斜或弧形過渡，推拉裝置為圓筒。通過對重錘松抓時(shí)鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行比較，從圖2可以看出，通過將滑套向下推過氣缸，擠壓鋼球，可以實(shí)現(xiàn)對重錘的結(jié)構(gòu)。
參數(shù)調(diào)整和計(jì)數(shù)顯示由編程控制器（PLC），觸摸屏，繼電器，位置傳感器等組成。拉動(dòng)裝置的牽引裝置的高度和速度被提升，并且通過編程控制滑動(dòng)裝置來推拉滑動(dòng)套筒的定時(shí)確定了落錘式重量測試機(jī)器的一個(gè)行程所需的時(shí)間。 PLC根據(jù)設(shè)置程序運(yùn)行，并執(zhí)行不同的測試。只要在觸摸屏上設(shè)置了所需的沖擊次數(shù)，就可以以設(shè)定的頻率自動(dòng)執(zhí)行沖擊測試，并且觸摸屏可視地顯示變化的次數(shù)和變化的進(jìn)度。由于落錘重量，接觸面積，提升高度和測試參數(shù)，整套設(shè)備可任意調(diào)節(jié)。它易于操作，并在用戶要求的條件下滿足測試要求。
落錘鎖松裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是落錘鎖松裝置研制成功的關(guān)鍵。該裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，為落錘提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、緊固性好的落錘夾緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)巧妙、簡潔、實(shí)用。整套裝置是一種全新的設(shè)計(jì)，改變了原有相對落后的測試方法和操作方式，大大提高了測試效率和企業(yè)形象；在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用直線導(dǎo)軌和牽引機(jī)構(gòu)軟連接方式，確保上下部件對運(yùn)動(dòng)敏感。準(zhǔn)確對接，使落錘自由落下，無沖擊頻率、頻率等附加載荷參數(shù)，可進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試過程，操作更方便。這種技術(shù)創(chuàng)新落錘試驗(yàn)機(jī)及其應(yīng)用高度自動(dòng)化，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益，在類似場合具有更高的應(yīng)用推廣價(jià)值。
