[发明专利]一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置

说明书

一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置，落体式冲击试验装置包括：冷热冲击模块，用于对样品从冷仓、热仓中不断移动以实现冷热冲击；落锤冲击模块，用于通过落锤向样品直到砸在样品上。本发明结构简单，能够对样品进行冷热冲击后马上进行落体冲击测试，从而能够更加贴近实际环境地反应出样品的强度。本发明的冷热冲击模块能够通过样品架携带样品进行冷热冲击，然后快速地将样品输送至落锤下方以完成落锤冲击，整个过程耗时可以缩短至2秒以内，因此样品的热交换较少，试验精度也相对较高。另外采用电磁吸盘驱动冲击架向落锤移动的方式，解决了直接安装用电设备在样品架上造成其寿命较短的问题，还能够快速地移动冲击架以降低样品热量的损耗。

技术领域

本发明涉及冲击试验设备，特别是涉及一种落体式冲击试验装置。

背景技术

冲击试验主要是用于检测材料的抗冲击性，目前主要有冷热冲击、自由落体冲击（如公开号为CN109374446A中记载的装置）、摆锤冲击（如公开号为CN209820974U中记载的装置）等方式，其中冷热冲击主要是将样品放置在冷仓、热仓中交替进行极端的冷热冲击，以检测样品在极端冷热环境冲击后的稳定性，目前主要用于检测电子产品；自由落体冲击主要是将落锤升高，在落锤下方放置样品，然后释放落锤，使得落锤下落的重力势能直接冲击样品，用于检测样品材料的抗打击性能，这种设备广泛用于玻璃、塑料件、薄壁钣金件的测试；摆锤冲击的功能与自由落体冲击类似，但是摆锤冲击用过离心的摆锤施加较大的动能，从而用于测试强度较高的产品，如金属厚板、钢化玻璃等。

摆锤冲击设备由于需要的冲击能量较大，因此其摆锤一般比较长，而且需要在摆锤可能经过的部分增加护罩以防止使用过程中砸到操作者或样品断裂后飞出，因此其体积一般偏大。在实际的使用过程中，由于目前对新材料的更高要求，很多时候需要检测材料在极端温度环境中的强度，这时候就需要对材料施加一定时间、一定温度后将材料取出放置于摆锤冲击设备上进行冲击试验。最典型的是目前探测冷脆性的试验，其主要是采用机械臂将样品放置在极端温度环境下，然后取出放置在摆锤冲击设备上进行冲击试验。这种测试方式虽然能够部分反映出材料在极端温度下的强度，但是存在以下缺陷：1、只能进行单一的温度测试，也就是只能进行加热或降温，然后测试，无法进行温度冲击测试；2、将样品取出再转入摆锤冲击设备内至少需要10秒左右的时间，这个时间段内样品的温度已经发生了变化，因此存在较大误差；3、摆锤冲击只能反应样品整条抗击打击强度，但是不能反应材料的硬度、单点抗冲击性能等，不适用于航天材料、防弹材料、潜水材料等样品的测试。但是由于自由落体冲击设备完全采用重力加速度获得能量，无法模拟较高强度的单点冲击，因此目前还是主要采用摆锤冲击设备进行测试，从而作为参考，后期再进行样品的进一步实际测试。显然这种方式无法提高研究的效率，而且一旦后期测试不通过，那么之前的所有测试、样品全部报废，不仅浪费了大量的人力物力，而且还浪费了宝贵的时间。

对此，发明人设计了一种落体式冲击试验装置，其能够对落锤进行加速、且还能对样品进行冷热冲击。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种落锤冲击模块及其落体式冲击试验装置，其落锤冲击模块能够通过电磁线圈加速加速锤以对落锤施加初始动能。

为实现上述目的，本发明提供了一种落锤冲击模块，包括落锤管、落锤、加速器，落锤管底部与防溅底板装配固定，且落锤管内部设置有中空的落锤通道，所述落锤通道两侧分别设置有贯穿的落锤滑槽，所述落锤通道贯穿落锤管；所述落锤通道内可轴向滑动地安装有落锤，所述落锤的外壁上、沿着其轴向上分别设置有第一落锤环槽、第二落锤环槽；初始状态时，第一落锤环槽与落锤上锁块一端卡合装配且落锤位于落锤通道最顶部；

加速器底部安装有落锤管；所述落锤通道与加速内筒内部连通；加速器包括加速内筒、电磁线圈、加速外筒，所述加速内筒内部可轴向滑动地安装有加速锤，且加速内筒外部依次套装有电磁线圈、加速外筒，所述加速锤采用磁性制成；所述加速锤底部安装有敲击部分；电磁线圈通电后驱动加速锤向落锤撞击。