落錘試驗機的創(chuàng)新設計

為了解決測量產品沖擊韌性和驗證其使用壽命的問題，公司需要在自由落體時進行沖擊試驗。經檢查，在市場上現(xiàn)有的落錘試驗機，鉤子拉動落錘。當落錘自由落下并撞擊待測工件時，掛鉤在整個過程中與落錘連接，不能自動與落錘分離。

由于吊鉤在整個過程中連接到落錘，很容易影響落錘的整體重量和下落速度，導致測試結果不準確;如果電磁鐵在試驗過程中處于停電狀態(tài)，則會導致落錘意外掉落。很容易造成事故;由于機械手爪結構復雜，制造成本高，需要多臺設備控制，落錘試驗機整體制造成本高，難以控制，部分機械式夾爪不穩(wěn)定。很容易使落錘“甩掉”。在市場找不到合適的測試設備的情況下，我們暫時使用原始的人工彈跳方法進行測試。我們還要求一些制造商進行設計和定制，并沒有很好的解決方案。因此，全自動自由落體往復沖擊落錘試驗機的設計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，勞動強度大。沒有準確的檢測數(shù)據(jù)。外部檢查，其檢測方法不合理，不是的自由落體撞擊試驗，且測試過程由人操作，缺乏連續(xù)性，參數(shù)調整時間長，出現(xiàn)故障，有些參數(shù)甚至無法調整。

2 技術創(chuàng)新的實施

為了實現(xiàn)技術突破，設計人員制定了各種方案，但都不盡如人意。工程設計的難點是：1）如何實現(xiàn)自由落體運動；2）如何實現(xiàn)自動控制；3）如何實現(xiàn)上下部件的對接。為此，設計人員對需要解決的問題進行分解，逐一解決。經過精心的設計和不懈的努力，終于在不久的將來成功投入使用。

3 技術解決方案

本例所采用的具體技術方案是：1）對重錘可以自由抓取，提升到一定高度，然后自動松開，使對重錘自由下落。由于放松時對重錘高度相同，實驗材料的沖擊力基本相同，達到了實驗材料沖擊試驗的目的。2）設備中部有一套對重錘鎖緊機構，用于對重錘的鎖緊和松開。由氣缸驅動，可調節(jié)對重錘提升高度。3）鎖緊機構鎖緊時，用氣缸滑動滑套，將鎖緊機構中的鋼球擠出，鎖緊對重錘，不產生附加外力。當對重錘沿直線導軌提升到設定高度時，滑動套同樣向上移動，鎖緊機構中的鋼球移出，只要設置相應的參數(shù)，對重錘就會自動松開。沖擊試驗可以在一定的沖擊頻率下進行。4）由于設置了一套鎖緊機構，上下移動滑套來鎖緊和松開對重錘，物料的沖擊試驗可以在重力恒定的情況下自動進行，操作員無需長時間反復調整對重，減少了嗡嗡聲的浪費。資源。5）使用落錘試驗機進行沖擊試驗時，可通過輸入相應參數(shù)自行鎖定、提升、松開對重錘，無需其他輔助設置，使沖擊試驗能在一定的沖擊頻率下進行，節(jié)省人力，提高生產效率。

4 具體結構及工作原理

如圖1、圖2所示，該落錘試驗機主要由移動固定式機架、牽引裝置、落錘鎖緊松放裝置、參數(shù)調整及計數(shù)顯示器等組成。機架可移動固定于待測試產品的正上方，機架上設有兩分別位于落錘鎖緊機構兩側的導軌，兩導軌上均套設有滑塊和第二滑塊，落錘鎖緊機構的框架與滑塊連接，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構連接，它將夾持有落錘的落錘鎖緊機構提拉到所需的高度，然后控制推拉裝置使落錘夾持機構松放落錘，落錘即可自由下落沖擊待沖擊工件（詳見圖1）。

圖1 實施例結構示圖

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構的結構圖

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、帶有活動腔的框架和帶有推拉桿的推拉裝置組成。夾緊套與機架剛性連接，推拉裝置將滑動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。推拉裝置向下推動滑動套筒。鋼球從借用槽中推出，同時滑入環(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)壁槽內后沒有向外滑動的空間，因此無需擔心球錯位導致夾頭從夾套中滑出。推拉裝置將滑動套向上拉時，夾緊套上的錐形孔與滑動套上的借用槽相對，鋼球的一部分滑入借用槽。此時，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。借料槽側壁和滑套內壁呈傾斜或弧形過渡，推拉裝置為圓筒。通過對重錘松抓時鎖緊機構的結構示意圖進行比較，從圖2可以看出，通過將滑套向下推過氣缸，擠壓鋼球，可以實現(xiàn)對重錘的結構。

參數(shù)調整和計數(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裝置來推拉滑動套筒的定時確定了落錘式重量測試機器的一個行程所需的時間。 PLC根據(jù)設置程序運行，并執(zhí)行不同的測試。只要在觸摸屏上設置了所需的沖擊次數(shù)，就可以以設定的頻率自動執(zhí)行沖擊測試，并且觸摸屏可視地顯示變化的次數(shù)和變化的進度。由于落錘重量，接觸面積，提升高度和測試參數(shù)，整套設備可任意調節(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)新設計是落錘鎖松裝置研制成功的關鍵。該裝置克服了現(xiàn)有技術的缺點，為落錘提供了一種結構簡單、制造成本低、緊固性好的落錘夾緊機構。設計巧妙、簡潔、實用。整套裝置是一種全新的設計，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；在機構設計中，采用直線導軌和牽引機構軟連接方式，確保上下部件對運動敏感。準確對接，使落錘自由落下，無沖擊頻率、頻率等附加載荷參數(shù)，可進行設定和調整，實現(xiàn)自動測試過程，操作更方便。這種技術創(chuàng)新落錘試驗機及其應用高度自動化，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經濟效益，在類似場合具有更高的應用推廣價值。