落锤试验机的创新设计

为了解决测量产品冲击韧性和验证其使用寿命的问题，公司需要在自由落体时进行冲击试验。经检查，在市场上现有的落锤试验机，钩子拉动落锤。当落锤自由落下并撞击待测工件时，挂钩在整个过程中与落锤连接，不能自动与落锤分离。

由于吊钩在整个过程中连接到落锤，很容易影响落锤的整体重量和下落速度，导致测试结果不准确;如果电磁铁在试验过程中处于停电状态，则会导致落锤意外掉落。很容易造成事故;由于机械手爪结构复杂，制造成本高，需要多台设备控制，落锤试验机整体制造成本高，难以控制，部分机械式夹爪不稳定。很容易使落锤“甩掉”。在市场找不到合适的测试设备的情况下，我们暂时使用原始的人工弹跳方法进行测试。我们还要求一些制造商进行设计和定制，并没有很好的解决方案。因此，全自动自由落体往复冲击落锤试验机的设计已成为我们迫切需要解决的重要问题。

1.人工跳跃检测工件冲击韧性，劳动强度大。没有准确的检测数据。外部检查，其检测方法不合理，不是完全的自由落体撞击试验，且测试过程完全由人操作，缺乏连续性，参数调整时间长，出现故障，有些参数甚至无法调整。

2 技术创新的实施

为了实现技术突破，设计人员制定了各种方案，但都不尽如人意。工程设计的难点是：1）如何实现自由落体运动；2）如何实现自动控制；3）如何实现上下部件的对接。为此，设计人员对需要解决的问题进行分解，逐一解决。经过精心的设计和不懈的努力，终于在不久的将来成功投入使用。

3 技术解决方案

本例所采用的具体技术方案是：1）对重锤可以自由抓取，提升到一定高度，然后自动松开，使对重锤自由下落。由于放松时对重锤高度相同，实验材料的冲击力基本相同，达到了实验材料冲击试验的目的。2）设备中部有一套对重锤锁紧机构，用于对重锤的锁紧和松开。由气缸驱动，可调节对重锤提升高度。3）锁紧机构锁紧时，用气缸滑动滑套，将锁紧机构中的钢球挤出，锁紧对重锤，不产生附加外力。当对重锤沿直线导轨提升到设定高度时，滑动套同样向上移动，锁紧机构中的钢球移出，只要设置相应的参数，对重锤就会自动松开。冲击试验可以在一定的冲击频率下进行。4）由于设置了一套锁紧机构，上下移动滑套来锁紧和松开对重锤，物料的冲击试验可以在重力恒定的情况下自动进行，操作员无需长时间反复调整对重，减少了嗡嗡声的浪费。资源。5）使用落锤试验机进行冲击试验时，可通过输入相应参数自行锁定、提升、松开对重锤，无需其他辅助设置，使冲击试验能在一定的冲击频率下进行，节省人力，提高生产效率。

4 具体结构及工作原理

如图1、图2所示，该落锤试验机主要由移动固定式机架、牵引装置、落锤锁紧松放装置、参数调整及计数显示器等组成。机架可移动固定于待测试产品的正上方，机架上设有两分别位于落锤锁紧机构两侧的导轨，两导轨上均套设有滑块和第二滑块，落锤锁紧机构的框架与滑块连接，落锤与第二滑块连接。牵引装置采用气缸，通过柔索与落锤锁紧机构连接，它将夹持有落锤的落锤锁紧机构提拉到所需的高度，然后控制推拉装置使落锤夹持机构松放落锤，落锤即可自由下落冲击待冲击工件（详见图1）。

图1 实施例结构示图

1.滑套2.收紧袖子。气缸盖连接座椅4，5。气缸6.钢球。轴心1.轴2 9.鼻子10。体重11块。橡胶块12。柜台13。支架14.钢绳。卸载16。重量箱17.直轨18路。固定车牌19。限制项20。手轮21。2000年.足支撑23。车轮方向

图2用于抓握和松开重锤的锁定机构的结构图

一种落锤锁松装置，由安装在落锤上的卡头、安装在卡头上的卡套、安装在卡套上的滑套、带有活动腔的框架和带有推拉杆的推拉装置组成。夹紧套与机架刚性连接，推拉装置将滑动套拉到借用槽和夹紧套上锥孔的相对位置。夹紧套可滑入借用槽套在夹紧头上。夹紧套套套在夹紧头上后，夹紧套上的锥形孔与夹紧头的环壁槽相对。推拉装置向下推动滑动套筒。钢球从借用槽中推出，同时滑入环壁槽中。因此，夹紧头被牢固地夹在夹紧套中。由于球卡在环壁槽内后没有向外滑动的空间，因此无需担心球错位导致夹头从夹套中滑出。推拉装置将滑动套向上拉时，夹紧套上的锥形孔与滑动套上的借用槽相对，钢球的一部分滑入借用槽。此时，可以将夹紧头与夹紧套分离，从而松开锤子。推拉杆通过水平板与滑套连接。借料槽侧壁和滑套内壁呈倾斜或弧形过渡，推拉装置为圆筒。通过对重锤松抓时锁紧机构的结构示意图进行比较，从图2可以看出，通过将滑套向下推过气缸，挤压钢球，可以实现对重锤的结构。

参数调整和计数显示由编程控制器（PLC），触摸屏，继电器，位置传感器等组成。拉动装置的牵引装置的高度和速度被提升，并且通过编程控制滑动装置来推拉滑动套筒的定时确定了落锤式重量测试机器的一个行程所需的时间。 PLC根据设置程序运行，并执行不同的测试。只要在触摸屏上设置了所需的冲击次数，就可以以设定的频率自动执行冲击测试，并且触摸屏可视地显示变化的次数和变化的进度。由于落锤重量，接触面积，提升高度和测试参数，整套设备可任意调节。它易于操作，并在用户要求的条件下满足测试要求。

落锤锁松装置的创新设计是落锤锁松装置研制成功的关键。该装置克服了现有技术的缺点，为落锤提供了一种结构简单、制造成本低、紧固性好的落锤夹紧机构。设计巧妙、简洁、实用。整套装置是一种全新的设计，改变了原有相对落后的测试方法和操作方式，大大提高了测试效率和企业形象；在机构设计中，采用直线导轨和牵引机构软连接方式，确保上下部件对运动敏感。准确对接，使落锤自由落下，无冲击频率、频率等附加载荷参数，可进行设定和调整，实现自动测试过程，操作更方便。这种技术创新落锤试验机及其应用高度自动化，为企业创造了更大的经济效益，在类似场合具有更高的应用推广价值。