一種用于豎直式機械沖擊試驗機的沖擊錘的制作方法

本發明涉及一種與產品試驗件進行沖擊接觸的部件，具體是一種用于機械沖擊測試設備中的沖擊錘。

背景技術：

工廠生產的產品在交付使用之前，需要對產品的眾多性能進行測試，以驗證產品是否滿足使用要求。在這些測試中，產品的耐機械沖擊性能測試是其中的重要一項。沖擊錘的好壞，直接決定這產品機械沖擊試驗的效果。現有的豎直式機械沖擊試驗機有以下幾種，均包括沖擊錘。

圖1為鋼球自歸位的抗沖擊試驗測試機，包括測試臺1，安裝在測試臺1上的測試架。測試架包括絲杠3、兩根導柱2，滑臺4，橫梁5，以及電機9。絲桿和導柱2均豎直安裝在測試臺1上，絲杠3位于兩根導柱2的中央，絲杠3能夠轉動，導柱2為固定不動。兩根導柱2的頂部安裝有用于固定電機9的橫梁5，絲杠3的上端與電機9的主軸連接。滑臺4通過螺旋副與絲杠3配合，還通過移動副與導柱2配合。滑臺4上安裝有水平的支架10，支架10上安裝朝下的磁性座6和激光測距儀11；磁性座6的底端面與激光測距儀的發射端位于同一高度。測試臺上滑動安裝有兩對定位塊7，兩對定位塊共同圍成一個方形區域；其中一對定位塊能夠在測試臺上橫向運動而另一對定位塊能夠在測試臺上縱向運動；相鄰兩個定位塊的端部通過彈性帶12連接。由于被測物的表面是平面并且測試臺是水平放置，因此鋼球能夠保持靜止狀態，當磁性座的磁力作用于鋼球時，鋼球便會沿力的方向向磁性座處移動實現自動歸位拾取。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，且上底面大于下底面，定位塊7上用于定位的側面為一傾斜面，該側面與水平面的夾角為45～80°。這種結構能夠對被測物8完全固定，從而防止在測試過程中發生位移影響測試結果。定位塊7上用于定位的側面上設置橡膠片，從而保護被測物8的邊緣不被磕壞。定位塊7通過緊固螺栓固定在測試臺1上。

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

上述兩種豎直式機械沖擊試驗機都是把沖擊試驗機沖擊錘的重力勢能轉化為所需要的動能，即沖擊能量。如果需要的機械沖擊能量比較大，只能通過兩個方面來進行：一是增加沖擊錘的質量，二是增加沖擊錘相對于產品試驗件的高度，以此來增加重力勢能。但是，當機械沖擊試驗機的沖擊錘質量過大，會導致設備笨重，不便于沖擊試驗的操作；當沖擊錘相對于產品試驗件的高度增加時，又必然導致機械沖擊試驗機高度的增加。但是由于實驗室場地等因素的限制，不能通過增加高度來提高所需要的更多的沖擊能量。

另一方面，上述兩種豎直式機械沖擊試驗機在需要調整沖擊錘相對于產品試驗件的高度時，不便于操作。

鑒于目前豎直式機械沖擊試驗機存在的上述缺陷以及沖擊錘的不足，亟需提供一種不同的豎直式機械沖擊試驗機和沖擊錘，以滿足產品的機械沖擊試驗對試驗機的沖擊能量、尺寸以及沖擊錘質量等方面越來越高的要求。

技術實現要素：

鑒于現有的豎直式機械沖擊試驗機的沖擊錘不能滿足產品對機械沖擊試驗的需求，為了解決上述技術問題，本發明提供一種不同的用于豎直式機械沖擊試驗機的沖擊錘。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種用于豎直式機械沖擊試驗機的沖擊錘，所述豎直式機械沖擊試驗機由豎臂1、一個橫臂2、導向桿3、沖擊錘4、沖擊錘固定器5、沖擊臺6、產品固定器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，其兩端均開設有螺紋孔，豎臂1為兩個，兩個豎臂1的一端分別擰入橫臂2的兩個螺紋孔中；沖擊臺6上開設有兩個螺紋孔，兩個豎臂1的另一端分別擰入沖擊臺上的兩個螺紋孔中；導向桿3為圓桿狀，連接在橫臂2的中部，與豎壁1平行設置；導向桿3可以焊接在橫臂2的中部，也可以通過緊固件固定在橫臂2的中部；在需要調整沖擊錘4相對于產品試驗件的高度時，旋擰兩個豎臂1，使兩個豎臂1升高，同時需要保證橫臂2保持水平；所述沖擊錘4具有通孔41，導向桿3穿過通孔41，沖擊錘4能夠沿著導向桿3的豎直方向滑動；沖擊錘4通過沖擊錘固定器5固定在導向桿3上；所述產品固定器7位于沖擊臺6上，用于固定做沖擊試驗的產品試驗件；導向桿3的下端位于產品固定器7的上方，二者不接觸。

進一步地，所述沖擊錘固定器5為一螺釘，沖擊錘4一側開設有螺紋孔，所述螺釘擰入沖擊錘4的螺紋孔中。

進一步地，所述沖擊錘4由殼體42、磁性物質43、后蓋44組成；殼體的沖擊部分為實心，后部為空心，空心部分填充磁性物質43，然后用后蓋44將磁性物質43封入殼體42內。

進一步地，所述磁性物質43為稀土磁性物質，該稀土磁性物質呈粉末狀。當沖擊錘與產品試驗件沖擊時，沖擊錘和產品試驗件均承受較大的震動。普通的磁性物質為一個整體，材質較脆，不耐沖擊。為了防止整體性的磁性物質受到沖擊時斷裂，影響磁性，本發明采用粉末狀的磁性物質。在受到沖擊震動時，粉末狀的磁性物質能夠避免斷裂，并能夠根據磁力的作用，調整自身的位置，使磁力最大。同時，為了進一步提高磁性物質的磁力，磁性物質優選為稀土的磁性物質。

進一步地，所述沖擊錘4與產品試驗件接觸的沖擊面為凸面或平面，優選為凸面。當所述沖擊面為凸面時，由于接觸面較小，在同樣的條件下產品試驗件能夠受到更大的沖擊效果。

進一步地，為了保證沖擊錘4在與產品試驗件沖擊時避免破壞，所述沖擊錘4由殼體42的材料為金屬，優選為鋼材或銅材，其抗拉強度為370mpa-550mpa，洛氏硬度為58-62，殼體材料的抗拉強度和洛氏硬度的關系滿足：抗拉強度×洛氏硬度的值大于等于21500并且小于等于34000，優選大于等于28000并且小于等于32000。當殼體材料的抗拉強度和洛氏硬度的積小于21500時，殼體的強度不能滿足沖擊時的要求；當殼體材料的抗拉強度和洛氏硬度的積大于34000時，殼體會變脆，亦不利于其強度的提高，不能滿足沖擊時的要求。

進一步地，所述豎直式機械沖擊試驗機還包括加速線圈組件8，所述加速線圈組件8包括多個加速線圈81。加速線圈通電后，產生電磁場，對具有磁性的沖擊錘產生磁力，帶動沖擊錘做功，在沖擊錘的重力勢能轉化為動能的基礎上產生更大的沖擊能量，滿足產品試驗件對較大沖擊能量的需求。

進一步地，所述豎直式機械沖擊試驗機還包括計算機10，顯示裝置11，接近開關12，速度檢測器13。所述速度檢測器13安裝在沖擊臺6上，檢測沖擊錘4與產品試驗件接觸前的速度，并將所述速度數據傳輸給計算機10，計算機10將速度數據換算成能量數據，并將該能量數據傳輸到顯示裝置11，并顯示出來。

進一步地，所述豎直式機械沖擊試驗機還包括電源9，所述電源9為每個加速線圈81、計算機10、顯示裝置11、接近開關12、速度檢測器13等需要電能的部件提供電能。

進一步地，所述每個加速線圈81均與一個獨立的接近開關12連接，當沖擊錘4穿過每個加速線圈81時，與該每個加速線圈81連接的接近開關12斷開，電源9停止向該加速線圈81供電，以節省電量。

與現有技術相比，本發明的豎直式機械沖擊試驗機的高度調整方便，并且在利用重力勢能轉化為沖擊能量的同時，采用電磁力做功，使沖擊錘獲得更大的沖擊能量，克服了現有豎直式機械沖擊試驗機的不足，滿足了產品對大能量沖擊試驗的要求。

附圖說明

圖1為現有技術中的一種包括沖擊錘豎直式機械沖擊試驗機的示意圖；

圖2為現有技術中的另一種包括沖擊錘豎直式機械沖擊試驗機的示意圖；

圖3為本發明的豎直式機械沖擊試驗機的示意圖；

圖4為本發明中的沖擊錘的剖面圖；

圖5為本發明的豎直式機械沖擊試驗機中加速線圈組件的示意圖；

附圖標記：1-豎臂、2-橫臂、3-導向桿、4-沖擊錘、41-通孔、42-殼體、43-磁性物質、44-后蓋、5-沖擊錘固定器、6-沖擊臺、7-產品固定器、8-加速線圈組件、81-加速線圈、9-電源、10-計算機、11-顯示裝置、12-接近開關、13-速度檢測器。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整、詳細地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明眾多實施例中的一部分，而不是全部的實施例。基于本發明的保護范圍，本領域技術人員在沒有付出創造性勞動的情況下，對本發明作出的任何變形的技術方案，都在本發明的保護范圍之內。

如圖3所示，一種用于豎直式機械沖擊試驗機的沖擊錘，所述豎直式機械沖擊試驗機由豎臂1、一個橫臂2、導向桿3、沖擊錘4、沖擊錘固定器5、沖擊臺6、產品固定器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，其兩端均開設有螺紋孔，豎臂1為兩個，兩個豎臂1的一端分別擰入橫臂2的兩個螺紋孔中；沖擊臺6上開設有兩個螺紋孔，兩個豎臂1的另一端分別擰入沖擊臺上的兩個螺紋孔中；導向桿3為圓桿狀，連接在橫臂2的中部，與豎壁1平行設置；導向桿3可以焊接在橫臂2的中部，也可以通過緊固件固定在橫臂2的中部；在需要調整沖擊錘4相對于產品試驗件的高度時，旋擰兩個豎臂1，使兩個豎臂1升高，同時需要保證橫臂2保持水平；所述沖擊錘4具有通孔41，導向桿3穿過通孔41，沖擊錘4能夠沿著導向桿3的豎直方向滑動；沖擊錘4通過沖擊錘固定器5固定在導向桿3上；所述產品固定器7位于沖擊臺6上，用于固定做沖擊試驗的產品試驗件；導向桿3的下端位于產品固定器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4一側開設有螺紋孔，所述螺釘擰入沖擊錘4的螺紋孔中，將沖擊錘4固定在導向桿3的頂端。

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

所述磁性物質43為稀土磁性物質，該稀土磁性物質呈粉末狀。當沖擊錘與產品試驗件沖擊時，沖擊錘和產品試驗件均承受較大的震動。普通的磁性物質為一個整體，材質較脆，不耐沖擊。為了防止整體性的磁性物質受到沖擊時斷裂，影響磁性，本發明采用粉末狀的磁性物質。在受到沖擊震動時，粉末狀的磁性物質能夠避免斷裂，并能夠根據磁力的作用，調整自身的位置，使磁力最大。同時，為了進一步提高磁性物質的磁力，磁性物質優選為稀土的磁性物質。

所述沖擊錘4與產品試驗件接觸的沖擊面為凸面或平面，優選為凸面。當所述沖擊面為凸面時，由于接觸面較小，在同樣的條件下產品試驗件能夠受到更大的沖擊效果。

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

所述豎直式機械沖擊試驗機還包括加速線圈組件8，所述加速線圈組件8包括多個加速線圈81。加速線圈通電后，產生電磁場，對具有磁性的沖擊錘產生磁力，帶動沖擊錘做功，在沖擊錘的重力勢能轉化為動能的基礎上產生更大的沖擊能量，滿足產品試驗件對較大沖擊能量的需求。多個加速線圈81均呈環狀，依次連接在一起構成加速線圈組件8。將加速線圈組件8套入導向桿3以及固定在導向桿3上的沖擊錘4，固定在橫臂2上。

所述豎直式機械沖擊試驗機還包括計算機10，顯示裝置11，接近開關12，速度檢測器13。所述速度檢測器13安裝在沖擊臺6上，檢測沖擊錘4與產品試驗件接觸前的速度，并將所述速度數據傳輸給計算機10，計算機10將速度數據換算成能量數據，并將該能量數據傳輸到顯示裝置11，并顯示出來。所述顯示裝置11可以為lcd顯示器、led顯示器、crt顯示器。

所述豎直式機械沖擊試驗機還包括電源9，所述電源9為加速線圈81、計算機10、顯示裝置11、接近開關12、速度檢測器13等需要電能的部件提供電能。

所述每個加速線圈81均與一個獨立的接近開關12連接，當沖擊錘4穿過每個加速線圈81時，與該每個加速線圈81連接的接近開關12斷開，電源9停止向該加速線圈81供電，以節省電量。

在對產品試驗件進行機械沖擊試驗時，首先利用產品固定器7將需要進行機械沖擊試驗的產品試驗件固定在沖擊臺6上；其次調節兩個豎臂1的高度，并使橫臂2處于水平狀態；然后把該豎直式機械沖擊試驗機接通電源，加速線圈組件8中的每個加速線圈81產生電磁場；擰出將沖擊錘4固定在導向桿3上的螺釘，沖擊錘4在重力的作用下向下運動，速度越來越大；沖擊錘4進入加速線圈組件后，在重力和電磁力的作用下，速度越來越大，所述沖擊錘4每穿過一個加速線圈后，接近開關12斷開已經被穿過的加速線圈與電源的連接；最終沖擊錘4到達沖擊臺6，對產品試驗件進行沖擊，完成沖擊試驗。在所述沖擊錘4沖擊產品試驗件前，速度檢測器13檢測沖擊錘4的速度，并將所述速度數據傳輸給計算機10，計算機10將速度數據換算成能量數據，并將該能量數據傳輸到顯示裝置11，并顯示出來。

本發明的豎直式機械沖擊試驗機的高度調整方便，并且在利用重力勢能轉化為沖擊能量的同時，采用電磁力做功，使沖擊錘獲得更大的沖擊能量，克服了現有豎直式機械沖擊試驗機的不足，滿足了產品對大能量沖擊試驗的要求。