(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210647448.7 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 深圳市骏鼎达新材 料股份有限公司 地址 518103 广东省深圳市宝安区沙 井街 道民主西部 工业园E区2栋 工业厂房 (72)发明人 潘强　周明　彭卫卫　高耀军　 龙伯森　张宝辉　杨凤凯　 (74)专利代理 机构 北京惟盛达知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11855 专利代理师 滕澧阳 (51)Int.Cl. G01N 3/307(2006.01) G01M 7/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种冲击试验的试验设备及其使用方法 (57)摘要 本发明属于冲击试验技术领域， 具体涉及一 种冲击试验的试验设备， 还涉及上述冲击试验设 备的使用方法。 试验设备包括： 丝杠副、 传动丝杠 以及在传动丝杠上端同轴设置的同步带轮， 同步 带轮受同步带驱动， 同步带受伺服电机和减速机 驱动； 锤体， 在丝杠副下方， 并滑动连接在导向光 杆上； 移动横梁， 位于锤体上方， 两端分别固定设 置在丝杠副上， 且分别滑动套接在传动丝杠与导 向光杆上； 抓脱锤装置， 设置在移动横 梁上， 用于 抓放脱锤。 使用方法包括： 锤体的抓取； 锤体的提 升； 锤体的释放； 多次重复试验并得出结论。 利用 本试验设备， 可以克服摩擦等损失， 准确模拟或 还原试验块所受的实际冲击能量， 使得试验更加 准确可靠 。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114739839 A 2022.07.12 CN 114739839 A 1.一种冲击试验的试验设备， 包括： 一对传动丝杠 （501） ， 其二者并排竖向延伸， 并可转动地设置在顶板 （201） 和底板 （202） 之间， 顶板 （201） 由立柱 （20 3） 架设在底板 （202） 之上； 一对丝杠副 （502） ， 一个传动丝杠 （501） 上套接一个， 且经传动丝杠 （501） 旋转能上下移 动； 一对导向光杆 （6） ， 其设置在顶板 （201） 和底板 （202） 之间， 并与传动丝杠 （501） 并排竖 向延伸， 且位于一对传动丝杠 （5 01） 之间； 锤体 （3） ， 其位于丝杠副 （502） 下方， 并可滑动地连接在导向光杆 （6） 上， 且位于两个导 向光杆 （6） 之间， 其下方通过分体式可拆卸结构设置有一个锤头 （301） ， 所述锤体 （3） 上端面 向上延伸有一 根插销 （3 02） ， 用于锤体 （3） 的抓脱， 所述锤头 （3 01） 上还设置有遮光片； 移动横梁 （4） ， 其位于锤体 （3） 上方， 两端分别固定设置在一对丝杠副 （502） 上， 且分别 滑动套接在一对传动丝杠 （5 01） 与一对导向光杆 （6） 上； 所述传动丝杠 （501） 上端同轴设置有同步带轮 （113） ， 同步带轮 （113） 受一个同步带 （112） 驱动， 同步带 （1 12） 受一个伺服电机 （1 10） 和一个减速 机 （111） 驱动； 样品安装台 （204） ， 其 位于底板 （202） 之上， 锤体 （3） 之下， 用于固定试验样品； 其特征在于： 所述移动横梁 （4） 中间位置开设有一个竖向延伸的插销孔， 在插销孔中设置有一个与 之相配的抓脱锤装置， 抓脱锤装置包括一个抓脱锤体 （3） 的挂钩 （10） ， 其受设置在移动 横梁 （4） 上的脱钩气缸 （9） 控制， 用于锤体 （3） 的抓取和脱落， 所述抓脱锤机构还 连接有设置在移 动横梁 （4） 上的称重传感器 （401） ， 用于检测挂钩 （10） 勾住锤体 （3） ； 在顶板 （201） 上固定有一个电气控制系统 （1） ， 伺服电机 （110） 、 抓脱锤装置共同接收电 气控制系统 （1） 的指令 。 2.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 所述锤体 （3） 整体为扁平工 字形。 3.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 所述同步带 （112） 上还设置 有张紧轮 （1 14） 。 4.根据权利 要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 所述挂钩 （10） 大致为J形， 其 直段一端为长圆孔， 另一端为圆孔， 圆孔位于移动横梁 （4） 中的插销槽中， 且销轴连接于称 重传感器 （401） 延伸至插销槽中的称量端， 长圆孔销轴连接于脱钩气缸 （9） 的伸缩端， 伸缩 端缩回时， 使得挂钩 （10） 以圆孔为中心转动， 以勾住插销 （302） ， 在提锤阶段， 脱钩气缸 （9） 伸缩端保持在缩回状态， 以锁定插销 （3 02） 。 5.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 样品安装台 （204） 上设置有 两个测速装置 （7） ， 皆采用光纤测 速传感器， 两个测速装置 （7） 设置在同一竖直方向上的不 同高度， 分别用来测量锤头 （3 01） 冲击试样前的瞬 间速度和冲击 完成后的瞬 间速度。 6.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 锤体 （3） 下方设置一个防二 次冲击装置， 其固定设置在底板 （202） 上的样品安装台 （204） 上， 并位于导向光杆 （6） 之间， 防二次冲击装置包括一个水平伸缩的气缸 （12） 和一个能上下移动的缓冲杆 （13） ， 所述 缓冲 杆 （13） 设置在一个缓冲套筒 内， 缓冲套筒下端能穿过一个楔形块 （130） ， 楔形块 （130） 垫在 缓冲杆 （13） 下端， 楔形块 （130） 与气缸 （12） 伸缩端固接， 当锤体 （3） 反弹时， 锤头 （301） 上的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114739839 A 2遮光片会穿过光纤测速传感器， 电气控制系统 （1） 立即会发送指令给气缸 （12） ， 驱动气缸 （12） 伸缩端驱使楔形块 （130） 平移， 以楔形面抬高垫在楔形块 （130） 上的缓冲杆 （13） ， 以和 反弹的锤体 （3） 一同升高， 并接住锤体 （3） 。 7.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 沿立柱 （203） 铺设由顶板 （201） 至底板 （202） 延伸的安全防护网 （8） ， 安全防护网 （8） 位于顶板 （201） 两侧。 8.根据权利要求1所述冲击试验的试验设备， 其特征在于， 还包括弹射装置 （14） ， 所述 弹射装置 （14） 为高强度弹簧， 其设置在顶板 （201） 上， 穿过移动横梁 （4） 并挤压锤体 （3） ， 实 现锤体 （3） 不同的冲击试验速度。 9.一种应用权利要求1 ‑8任一项所述冲击试验的试验设备的使用方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： S1： 启动伺服电机 （110） ， 使传动丝杠 （501） 转动， 丝杠副 （502） 经传动丝杠 （501） 旋转， 与设置在丝杠副 （502） 上的移动横梁 （4） 共同下移， 从而使移动横梁 （4） 上的抓脱锤装置移 动至接近其下方的锤体 （3） 的位置， 此时脱钩气缸 （9） 伸出， 挂钩 （10） 外弯张， 待移动横梁 （4） 到达预定位置后， 脱钩气缸 （9） 回缩， 挂钩 （10） 勾住锤体 （3） 上的插销 （302） ， 完成锤体 （3） 的抓取操作； S2： 伺服电机 （110） 反向驱动传动丝杠 （501） ， 使移动横梁 （4） 提升， 从而使抓脱锤装置 携带锤体 （3） 沿导向光杆 （6） 移动至指定高度位置， 完成锤体 （3） 的提升操作； S3： 驱动抓脱锤装置， 脱钩气缸 （9） 伸出， 挂钩 （10） 外弯张， 脱落锤体 （3） ， 从而完成锤体 （3） 的释放操作。 10.根据权利要求9所述冲击试验的试验设备的使用方法， 其特征在于， 通过测速装置 （7） 测量锤头 （301） 冲击试验块前瞬间和冲击完成后的速度， 并利用Ek= （mv2） /2计算出锤头 （301） 在冲击前和冲击后的动能差， 此动能差即为试验块受冲击时的吸收功和两测 速装置 （7） 高度之间的锤体位移上的摩擦损失， 修 正摩擦损失后， 测得 试样受冲击时的吸 收功。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114739839 A 3