本實用新型涉及車輪與車軸材料及表面涂層的抗沖擊性和抗飛沙性試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種漆膜抗沖擊測試儀。

背景技術(shù)：

沖擊性能試驗是在沖擊負荷作用下測定材料的沖擊強度，沖擊強度用于評價材料抵抗沖擊的能力或判斷材料的脆性或韌性程度，因此，沖擊強度也稱沖擊韌性。材料的沖擊韌性在工程應(yīng)用上是一項重要的性能指標(biāo)，它反映不同材料抵抗高速沖擊而致破壞的能力?？箾_擊性能常常受到溫度、濕度、沖擊速度、試樣的幾何形狀以及應(yīng)力方式等影響。沖擊試驗的方法很多，不同材料或不同用途可選擇不同的沖擊試驗方法，并得到不同的沖擊試驗結(jié)果。例如依據(jù)試驗溫度可分為常溫沖擊、低溫沖擊和高溫沖擊三種；依據(jù)試樣的受力狀態(tài)，可分為彎曲沖擊( 包括簡支梁沖擊和懸臂梁沖擊)、拉伸沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊和剪切沖擊；依據(jù)采用的能量和沖擊次數(shù)，可分為大能量的一次沖擊( 簡稱一次沖擊試驗或落錘沖擊試驗) 和小能量的多次沖擊試驗( 簡稱多次沖擊試驗)。

漆膜的抗沖擊測定即測定漆膜的沖擊強度，是評價涂層在高速率的負荷沖擊下，快速變形的一種性能，這種應(yīng)力變化與其伸張率、附著力和靜態(tài)硬度有密切的關(guān)系?，F(xiàn)有技術(shù)中，對漆膜的抗沖擊測定一般是通過重錘從一定高度下落，垂直沖擊在涂層表面上，這種方法僅僅只能測定樣品的抗沖擊性能，而對于樣品的抗飛沙性能，不能進行測量。而對于車輪與車軸材料及其表面涂層來說，抗沖擊性和抗飛沙試驗都是需要考核的內(nèi)容，因此，需要研發(fā)出一種可以對漆膜抗沖擊性和抗飛沙性能進行試驗的新型試驗機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為適應(yīng)車輪與車軸材料領(lǐng)域的實際需求，本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種可以滿足不同標(biāo)準(zhǔn)車輪與車軸材料及表面涂層的抗沖擊性測試的漆膜抗沖擊測試儀。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種漆膜抗沖擊測試儀，包括封閉的設(shè)備機架，所述設(shè)備機架內(nèi)設(shè)置有加速腔和保溫碰撞腔，所述加速腔內(nèi)設(shè)置有射槍組件和與所述射槍組件連接的槍管，所述槍管的一端穿過所述加速腔后，與所述保溫碰撞腔相通；所述射槍組件包括抗飛沙射槍組件和抗沖擊射槍組件，所述射槍組件通過所述槍管向所述保溫碰撞腔內(nèi)的測試樣品射擊試驗介質(zhì)；所述設(shè)備機架內(nèi)還設(shè)置有用于控制所述射槍組件進行射擊測試的電控組件，以及用于給所述保溫碰撞腔提供溫度調(diào)節(jié)的溫度控制組件，所述設(shè)備機架外部設(shè)置有人機交互界面，所述人機交互界面與所述電控組件電連接，所述人機交互界面用于設(shè)置所述射槍組件的沖擊能量和沖擊時間。

所述抗飛沙射槍組件包括給料漏斗、送料腔室、空壓機，所述給料漏斗下方設(shè)置有振動棒，所述給料漏斗與送料腔室相通，所述送料腔室與所述槍管相通，所述槍管與空壓機的送氣管出口相通。

所述抗飛沙射槍組件還包括第一空壓機控制組件、送氣管和第二空壓機控制組件，所述空壓機通過所述第一空壓機控制組件與所述送氣管連接，所述送氣管與所述槍管連接，所述送氣管與所述槍管的連接處還設(shè)置有第二空壓機控制組件、壓力表和壓力傳感器，所述壓力傳感器的信號輸出端與所述電控組件連接，所述電控組件還用于根據(jù)所述壓力傳感器傳輸?shù)臍鈮盒盘枺ㄟ^所述第二空壓機控制組件控制所述槍管內(nèi)的試驗介質(zhì)的射擊速度。

所述抗飛沙射槍組件所使用的試驗介質(zhì)為砂礫、沙子、鋼砂、鐵砂或螺帽中的任意一種。

所述抗沖擊射槍組件包括驅(qū)動拋射物從槍管中飛入所述保溫碰撞腔的凸輪彈簧裝置，以及將所述拋射物送入所述槍管中的送物腔室。

所述槍管中設(shè)置有用于測量試驗介質(zhì)的沖擊速度的速度傳感器，所述速度傳感器的信號輸出端與所述電控組件電連接。

所述保溫碰撞腔內(nèi)設(shè)置有用于固定所述測試樣品的夾具，所述夾具可以在0~90°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

所述溫度控制組件與所述電控組件電連接，所述人機交互界面還用于啟動所述溫度控制組件以及設(shè)置所述溫度控制組件的溫控溫度。

所述設(shè)備機架的底部設(shè)置有腳輪。

所述保溫碰撞腔上設(shè)置有門體，所述門體用于打開所述保溫碰撞腔進行安裝或者取下所述測試樣品，所述門體上設(shè)置有與所述電控組件連接的聯(lián)動開關(guān)。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本實用新型提出的一種漆膜抗沖擊測試儀，包括設(shè)備機架，設(shè)備機架內(nèi)設(shè)置加速腔和保溫碰撞腔，加速腔內(nèi)設(shè)置有射槍組件和與槍管，射槍組件通過所述槍管向所述保溫碰撞腔內(nèi)的測試樣品射擊試驗介質(zhì)，射槍組件包括抗飛沙射槍組件和抗沖擊射槍組件，使得本實用新型的測試儀既可以對樣品漆膜進行抗飛沙試驗，又可以對樣品漆膜進行抗沖擊試驗，而且通過保溫碰撞腔的設(shè)置，使得本實用新型的測試儀可以在設(shè)定的溫度條件下進行抗飛沙試驗或抗沖擊試驗；

2、本實用新型中的抗飛沙射槍組件通過空壓機輸送壓縮空氣，利用壓縮空氣的氣壓吹動抗飛沙試驗介質(zhì)對樣品進行抗飛沙測試，通過控制壓縮空氣的氣壓，可以控制抗飛沙試驗介質(zhì)的速度以及沖擊能量，使得本實用新型的測試儀的沖擊能量易于控制和監(jiān)測；

3、本實用新型中的測試儀通過在保溫腔中設(shè)置用于固定樣品的夾具，并使夾具的傾角可以在0~90°的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使得樣品表面在保溫碰撞腔中的角度可調(diào)，從而可以滿足不同沖擊條件的沖擊角度要求。

附圖說明

圖1為本實用新型提出的一種漆膜抗沖擊測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明，但應(yīng)該注意的是，但本實用新型的實用新型內(nèi)容不僅僅限定于實施例中的內(nèi)容。

如圖1所示，本實用新型提出了一種漆膜抗沖擊測試儀，包括封閉的設(shè)備機架1，所述設(shè)備機架1內(nèi)設(shè)置有加速腔2和保溫碰撞腔3，所述加速腔2內(nèi)設(shè)置有射槍組件4和與所述射槍組件4連接的槍管5，所述槍管5的一端穿過所述加速腔2后，與所述保溫碰撞腔3相通；所述射槍組件4包括抗飛沙射槍組件41和抗沖擊射槍組件，為了簡單起見，圖1中未示出抗沖擊射槍組件；所述射槍組件4通過所述槍管5向所述保溫碰撞腔3內(nèi)的測試樣品射擊試驗介質(zhì)；所述設(shè)備機架1內(nèi)還設(shè)置有用于控制所述射槍組件4進行射擊測試的電控組件6，以及用于給所述保溫碰撞腔3提供溫度調(diào)節(jié)的溫度控制組件7，所述設(shè)備機架外部設(shè)置有人機交互界面61，所述人機交互界面61與所述電控組件6電連接，所述人機交互界面61用于設(shè)置所述射槍組件4的沖擊能量和沖擊時間。

進一步地，所述抗飛沙射槍組件41包括給料漏斗411、送料腔室412、空壓機413，所述給料漏斗411下方設(shè)置有振動棒414，所述給料漏斗411與送料腔室412相通，所述送料腔室412與所述槍管5相通，所述槍管5與空壓機413的送氣管出口相通。振動棒414可以用于控制所述給料漏斗的給料速度。此外，給料漏斗411、送料漏斗412、送料腔室413和槍管5可以通過支座21固定在所述加速腔的底板上。

進一步地，所述抗飛沙射槍組件41還包括第一空壓機控制組件415、送氣管416和第二空壓機控制組件417，所述空壓機413通過所述第一空壓機控制組件414與所述送氣管416連接，所述送氣管416與所述槍管5連接，所述送氣管416與所述槍管的連接處還設(shè)置有第二空壓機控制組件417、壓力表418和壓力傳感器419，所述壓力傳感器419的信號輸出端與所述電控組件6連接，所述電控組件6還用于根據(jù)所述壓力傳感器419傳輸?shù)膫鞲行盘?，通過所述第二空壓機控制組件417控制所述槍管5內(nèi)的試驗介質(zhì)的射擊速度。

進一步地，所述抗飛沙射槍組件41所使用的試驗介質(zhì)可以為砂礫、沙子、鋼砂、鐵砂或螺帽中的任意一種。

進一步地，所述抗沖擊射槍組件包括驅(qū)動拋射物從槍管5中飛入所述保溫碰撞腔3的凸輪彈簧裝置，以及將所述拋射物送入所述槍管中的送物腔室。

進一步地，所述槍管（5）的槍口處設(shè)置有用于測量試驗介質(zhì)的沖擊速度的速度傳感器，所述速度傳感器的信號輸出端與所述電控組件6電連接。

進一步地，所述保溫碰撞腔3內(nèi)設(shè)置有用于固定所述測試樣品的夾具5，所述夾具可以在0~90°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

進一步地，所述溫度控制組件7與所述電控組件6電連接，所述人機交互界面61還用于啟動所述溫度控制組件7以及設(shè)置所述溫度控制組件7的溫控溫度。

進一步地，所述設(shè)備機架1的底部設(shè)置有腳輪8，所述腳輪8用于調(diào)節(jié)所述設(shè)備機架1的高度，也可以方便移動所述設(shè)備機架。

進一步地，所述設(shè)備機架1上與所述保溫碰撞腔3對應(yīng)位置設(shè)置有門體，所述門體用于打開所述保溫碰撞腔3，從而進行安裝或者取下所述測試樣品。

進一步地，所述設(shè)備機架1內(nèi)還可以設(shè)置用于放置所述電控組件6和所述空壓機413的第一控制腔11以及用于放置所述溫度控制組件的第二控制腔12，所述第一控制腔11可以設(shè)置于所述加速腔2的下方，所述第二控制腔12可以設(shè)置于所述保溫碰撞腔的下方。

本實用新型提出的一種漆膜抗沖擊測試儀的工作原理如下：

（1）抗沖擊試驗

抗沖擊試驗一般需要給對樣品進行沖擊的拋射物提供90J的沖擊能，并使該沖擊垂直作用在涂層表面；根據(jù)拋射物飛出槍管的能量為90J，動能公式E=1/2MV2，可以知道，如果用來作為抗沖擊試驗介質(zhì)的拋射物的重量為0.4千克，則其飛出槍口的速度應(yīng)為21.2m/s，本實用新型采用凸輪彈簧裝置為拋射物提供足夠的動能，由于機械設(shè)備碰撞會存在較大摩擦力和沖擊能的損失，因此可以在槍管5內(nèi)裝上測速傳感器，通過測速傳感器可以準(zhǔn)確地測出拋射物沖擊速度，從而對實際的沖擊能進行監(jiān)控，通過調(diào)節(jié)凸輪彈簧裝置為拋射物提供的動能，可以將拋射物的速度校準(zhǔn)到需要的速度，校準(zhǔn)完成以后，可以直接進行抗沖擊測試，不需要再通過測速傳感器對拋射物速度進行監(jiān)控。

（2）抗飛沙試驗

抗飛沙試驗一般要求在垂直位置上放置一個直管（內(nèi)徑:38mm，高度:5m），在頂部裝配有一個漏斗以接收粗砂，下面有一個活板門可以用來關(guān)閉管口。粗砂可以用一公斤的 HM6鋼螺母來代替，8.8級，如 ISO6507-1：2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。然后將帶有涂層的試驗樣品放置到該直管下方 30毫米處，以便粗砂掉落方向與試驗樣品表面的切線成平均 45度角，打開活板門使粗砂掉落對樣品形成飛沙沖擊。

根據(jù)以上抗飛沙試驗要求，物體在5m高處做自由落體運動，h=1/2gt2重力加速度g取10m/s2，時間約為1s，速度為10m/s，即抗飛沙試驗介質(zhì)沖擊樣品時的速度為10m/s，本實用新型通過空壓機內(nèi)的空氣氣壓吹動試驗介質(zhì)，通過氣動調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)氣壓的大小，從而調(diào)節(jié)試驗介質(zhì)的沖擊速度，以下以HM6鋼螺母為例，示例性的根據(jù)公式計算出將試驗介質(zhì)速度加速到10m/s所需要的壓力：假設(shè)槍管長度為600mm，直徑38mm，直徑面為A=πR2=1.13×10^(-3)m2，HM6鋼螺母重約為2.5g，單個螺母的受力面積為A1=50mm2 n=A/A1≈23。作用在單個螺母上的力為F=(P1-P0)×A/n ，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.01巴，由公式F=ma和公式L=1/2gt2得出P1的壓力為1.97巴，也就是空壓機需要提供1.97巴的壓力，可以使鋼螺母出口的速度達到10m/s，該速度等效于將鋼螺母從5m高空自由落下沖擊樣品，沖擊樣品的角度可以通過調(diào)節(jié)夾具的傾角，來調(diào)節(jié)樣品表面的角度。

本實用新型提出的一種漆膜抗沖擊測試儀的工作流程如下：

操作人員首先打開保溫碰撞腔3上的門，將測試樣品安裝在夾具5上，根據(jù)測試需要調(diào)整夾具5的角度，使樣品表面與槍管中沖擊介質(zhì)的沖擊方向成45°度或者90°，并根據(jù)測試需要將槍管5與射槍組件4中的抗飛沙射槍組件41或抗沖擊射槍組件連接，安裝完成以后，通過人機交互界面61選擇對應(yīng)的沖擊模式（為抗飛沙還是抗沖擊），并通過人機交互界面61選擇沖擊時間和沖擊能量，人機交互界面61將設(shè)置參數(shù)傳輸?shù)诫娍亟M件6：若為抗飛沙模式，則電控組件6控制振動棒415的震動能量，調(diào)整試驗介質(zhì)進入所述槍管5的給料速度，電控組件6根據(jù)壓力傳感器419傳輸?shù)膲毫π盘枺ㄟ^第二空壓機控制組件417控制空壓機輸送給所述槍管的氣壓，從而控制所述試驗介質(zhì)的沖擊速度和沖擊時間；若為抗沖擊模式，電控組件6通過控制凸輪彈簧裝置，驅(qū)動送物腔室內(nèi)作為試驗介質(zhì)的拋射物從槍管5中射出到所述保溫碰撞腔3，從而控制所述拋射物的沖擊能量和沖擊時間。此外，還可以通過人機交互界面61啟動溫度控制組件7以及設(shè)置所述溫度控制組件7的溫控溫度，從而對所述保溫碰撞腔的溫度進行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的實驗條件要求。若試驗完成，通過所述人機交互界面61結(jié)束實驗，電控組件6關(guān)閉射槍組件4的電路及氣路，具體是指關(guān)閉抗飛沙射槍組件41內(nèi)空壓機的出氣管以及其進料腔室，同時關(guān)閉抗沖擊組件的送物腔室和凸輪彈簧裝置的驅(qū)動機構(gòu)，使抗飛沙射槍組件41和抗沖擊射槍組件不能發(fā)射試驗介質(zhì)，然后操作人員可以打開所述保溫碰撞腔的門體，取出樣品進行檢查記錄。

此外，也可以在門體上設(shè)置于所述電控組件6連接的聯(lián)動開關(guān)，使當(dāng)所述保溫碰撞腔的門體打開時，電控組件6自動關(guān)閉射槍組件4的電路及氣路，只有當(dāng)所述保溫碰撞腔的門體閉合時，電控組件6才能打開射槍組件4的電路及氣路。此外，本實用新型實施例中，在所述加速腔2內(nèi)，所述抗飛沙射槍組件41和抗沖擊射槍組件均為可拆卸式，它們可以同時設(shè)置在所述加速腔2內(nèi)，也可以根據(jù)試驗需要進行拆卸和安裝。

本實用新型提出了一種抗漆膜沖擊測試儀，既可以對樣品漆膜進行抗飛沙試驗，又可以對樣品漆膜進行抗沖擊試驗，而且通過保溫碰撞腔的設(shè)置，使得本實用新型的測試儀可以在設(shè)定的溫度條件下進行抗飛沙試驗或抗沖擊試驗；此外，本實用新型的抗飛沙射槍組件通過空壓機輸送壓縮空氣，利用壓縮空氣的氣壓吹動抗飛沙試驗介質(zhì)對樣品進行抗飛沙測試，通過控制壓縮空氣的氣壓，可以控制抗飛沙試驗介質(zhì)的速度以及沖擊能量，使得本實用新型的測試儀的沖擊能量易于控制和監(jiān)測；而且，本實用新型中的測試儀通過在保溫腔中設(shè)置用于固定樣品的夾具，并使夾具的傾角可以在0~90°的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使得樣品表面在保溫碰撞腔中的角度可調(diào)，從而可以滿足不同沖擊條件的沖擊角度要求。因此，本實用新型提供的一種漆膜抗沖擊測試儀的結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，使用方便，可以廣泛應(yīng)用于漆膜抗沖擊試驗領(lǐng)域。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。