一种汽车PP轻量化力学性能测试装置

一种汽车pp轻量化力学性能测试装置
技术领域
1.本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种汽车pp轻量化力学性能测试装置。


背景技术：

2.在保证汽车的强度和安全性的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，提高汽车的动力性，减少燃料消耗以降低排气污染，在环保和节能的需要，汽车的轻量化的意义重大。汽车由各种零部件组成，因此汽车的轻量化代表着零部件的轻量化，但在要求零部件轻量化的前提上，在汽车量产前的试生产阶段(pp阶段)进行力学性能测试，力学性能测试包括机械强度、压缩测试、拉伸测试、弯曲测试、硬度测试、冲击测试。
3.其中，关于冲击测试，现有技术如公开号为cn211148321u公开了一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其通过插杆带动冲撞板移动，第一弹簧压缩，冲撞板移动到一定的位移后，解除第一固定组件的限位，在第一弹簧复位作用下，冲撞板对汽车pp部件进行撞击。利用弹簧性能来实现撞击进行冲击测试，但此种方式因弹簧长度有限致使冲击力度有限，存在达不到冲击要求的测试，弹簧具有一定长度，占据一定空间，冲撞板滑动摩擦消耗动能，插杆与定位杆存在弹性压力，向上拔出定位杆较为费力。
4.为此，我们提出一种汽车pp轻量化力学性能测试装置来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明意在提供一种汽车pp轻量化力学性能测试装置以解决背景技术中提出的问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，包括测试台，所述测试台的上端均匀固定连接有多对限位板，所述限位板与测试台间隔形成有冲击槽与闲置槽，且冲击槽位于每对限位板之间，各冲击槽的左端设有待测件，所述冲击槽的右侧固定连接有测试板，所述测试板从左至右依次开通有球槽、泄压槽、泄压孔、蓄压腔、出气孔、中转槽，所述测试板在泄压孔外侧开设有磁性腔，所述中转槽的内顶端开设有进气孔，所述球槽内定位有撞击球，所述撞击球内嵌设有内嵌磁石，所述泄压孔内安装有电磁阀，所述磁性腔内壁固定连接有铁芯，所述磁性腔在铁芯外侧绕设有线圈，所述线圈的每一匝均电性连接有触片，所述测试板的上端且在各触片的对应位置开设有插槽，其中一个所述插槽插接配合有插块，所述插块的上端固定连接有挡板，所述插块内嵌设有导线，且导线的另一端电性连接有可与触片接触的导电片，所述线圈、触片、导电片均与电源装置、智能开关电性连接构成磁性动力电路，所述铁芯与线圈构成一号电磁铁，且一号电磁铁与内嵌磁石相斥设置，所述蓄压腔内嵌设有压力传感器，所述压力传感器、电磁阀、智能开关电性连接有控制器，所述进气孔与出气孔内安装有单向阀，所述中转槽内气密滑动连接有活塞，所述活塞连接有气压动力组件。
8.优选地，所述测试台的上端左侧固定连接有l型架，所述l型架的下端固定安装有至少一个伸缩设备，所述伸缩设备的伸缩端固定连接有用于压紧待测件的压板。
9.优选地，所述球槽内壁固定连接有磁性垫，所述撞击球通过内嵌磁石与磁性垫磁吸配合。
10.优选地，所述撞击球以内嵌磁石的磁极分界面为中心面，所述撞击球以中心面均分为两部分，且两部分的标识颜色不同。
11.优选地，所述气压动力组件包括固定连接在各限位板一侧的安装板，每对所述安装板相对一侧对称开设有限位槽，各所述限位槽内滑动连接有轴承座，所述轴承座与限位槽内壁共同固定连接有弹簧，所述限位槽内壁且在弹簧内侧固定安装有二号电磁铁，且二号电磁铁与轴承座磁性配合，所述二号电磁铁与控制器电性连接，两个所述轴承座共同转动连接有u型结构的转动架，所述转动架上转动套接有摇杆，所述摇杆的另一端延伸至中转槽内并与活塞铰接。
12.优选地，所述转动架上同轴固定连接有两个一号齿轮，所述测试台的一侧固定设置有电机，所述电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴上固定套接有与各一号齿轮啮合的二号齿轮。
13.优选地，所述冲击槽的上端弹性铰接有盖板。
14.优选地，各所述冲击槽的左侧内壁嵌设有测速仪。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.通过将插块插入对应位置的插槽内，调整一号电磁铁中的线圈匝数，进而调整瞬时间一号电磁铁对内嵌磁石的磁斥动力，提前预设压力值，电机驱动转轴并通过相互啮合的一号齿轮与二号齿轮将转矩传递给转动架，转动架通过摇杆带动活塞在中转槽内往复运动，以不断对蓄压腔充压，在达到预设压力值时，电磁阀打开，一号电磁铁通电，实现磁性动力与气压动力相结合的方式给撞击球一个动力使其具有一定速度撞击待测件，实现冲击性能测试且占据空间小。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置俯视的结构示意图；
18.图2为本发明提出的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置冲击槽处俯视的结构剖面图；
19.图3为图2中测试板处放大的结构示意图；
20.图4为图2中测速仪处放大的结构示意图；
21.图5为图1中a处放大的结构示意图。
22.图中：1测试台、2限位板、3冲击槽、4闲置槽、5测试板、51球槽、52泄压槽、53泄压孔、54蓄压腔、55中转槽、56磁性腔、6撞击球、7内嵌磁石、8磁性垫、9电磁阀、10铁芯、11线圈、12触片、13安装板、14限位槽、15轴承座、16二号电磁铁、17弹簧、18转动架、19摇杆、20活塞、21一号齿轮、22二号齿轮、23转轴、24电机、25插槽、26插块、27导电片、28挡板、29测速仪、30盖板。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.参照图1-5，一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，包括测试台1，测试台1的上端均匀固定连接有多对限位板2，限位板2与测试台1间隔形成有冲击槽3与闲置槽4，且冲击槽3位于每对限位板2之间，各冲击槽3的左端设有待测件(图中未画出)，冲击槽3为撞击球6的活动空间。
25.冲击槽3的上端弹性铰接有盖板30，盖板30可对撞击球6进行限位，避免发生分离。
26.测试台1的上端左侧固定连接有l型架，l型架的下端固定安装有至少一个伸缩设备，伸缩设备的伸缩端固定连接有用于压紧待测件的压板(伸缩设备与压板未在图中画出)，伸缩设备推出压板以压紧待测件，以便进行冲击测试。
27.冲击槽3的右侧固定连接有测试板5，测试板5从左至右依次开通有球槽51、泄压槽52、泄压孔53、蓄压腔54、出气孔、中转槽55，泄压槽52的横截面直径从右至左逐渐缩小，以使高压气体冲击撞击球6。
28.球槽51内定位有撞击球6，撞击球6内嵌设有内嵌磁石7，具体的，球槽51内壁固定连接有磁性垫8，撞击球6通过内嵌磁石7与磁性垫8磁吸配合，通过磁性垫8磁吸固定撞击球6。
29.撞击球6以内嵌磁石7的磁极分界面为中心面，撞击球6以中心面均分为两部分，且两部分的标识颜色不同，两部分通过标识来告知技术人员内嵌磁石7磁极方向的设置，以便与一号电磁铁磁斥配合。
30.泄压孔53内安装有电磁阀9，通过打开电磁阀9放气，测试板5在泄压孔53外侧开设有磁性腔56，磁性腔56内壁固定连接有铁芯10，磁性腔56在铁芯10外侧绕设有线圈11，线圈11的每一匝均电性连接有触片12，测试板5的上端且在各触片12的对应位置开设有插槽25，其中一个插槽25插接配合有插块26，插块26的上端固定连接有挡板28，插块26内嵌设有导线，且导线的另一端电性连接有可与触片12接触的导电片27，线圈11、触片12、导电片27均与电源装置、智能开关电性连接构成磁性动力电路，将插块26插入相应的插槽25内使导电片27与触片12接触，从而调整一号电磁铁中线圈11的匝数，铁芯10与线圈11构成一号电磁铁，且一号电磁铁与内嵌磁石7相斥设置，形成磁斥动力。
31.蓄压腔54内嵌设有压力传感器，压力传感器、电磁阀9、智能开关电性连接有控制器，各部件均为现有技术，市面上型号多样，在此不作例举。
32.中转槽55的内顶端开设有进气孔，进气孔与出气孔内安装有单向阀，单向阀限定空气流向，中转槽55内气密滑动连接有活塞20，活塞20连接有气压动力组件，通过气压动力组件带动活塞20在中转槽55内往复运动。
33.具体的，气压动力组件包括固定连接在各限位板2一侧的安装板13，每对安装板13相对一侧对称开设有限位槽14，各限位槽14内滑动连接有轴承座15，轴承座15与限位槽14限位滑动配合，轴承座15与限位槽14内壁共同固定连接有弹簧17，弹簧17采用非磁性材料做成，避免磁场影响，限位槽14内壁且在弹簧17内侧固定安装有二号电磁铁16，且二号电磁铁16与轴承座15磁性配合，二号电磁铁16与控制器电性连接，两个轴承座15共同转动连接有u型结构的转动架18，转动架18上转动套接有摇杆19，摇杆19的另一端延伸至中转槽55内并与活塞20铰接，转动状态下的转动架18通过摇杆19带动活塞20在中转槽55内往复滑动。
34.转动架18上同轴固定连接有两个一号齿轮21，测试台1的一侧固定设置有电机24，电机24的输出端固定连接有转轴23，转轴23上固定套接有与各一号齿轮21啮合的二号齿轮
22，转轴23通过相互啮合的一号齿轮21与二号齿轮22将转矩传递给转动架18。
35.各冲击槽3的左侧内壁嵌设有测速仪29，通过测速仪29测得撞击球6的速度。
36.本发明的工作原理如下：
37.本发明的基本构思是，设置较短距离的冲击槽3，通过可自由调节的磁性动力与气压动力相结合的方式，给撞击球6较大动力使其撞击待测件，实现对单个类型的待测件不同力度的冲击测试或对多个类型的待测件同等力度的冲击测试或可对单个类型的待测件同等力度的冲击测试，冲击测试灵活性高，测试效果好。
38.本发明的测试过程如下：
39.1、将待测件贴合冲击槽3的左侧、l型架的侧面，伸缩设备推出压板以对待测件进行压紧；
40.2、打开盖板30并使撞击球6与磁性垫8磁性吸附配合，撞击球6的其中一部分没入球槽51内，且使其内部的内嵌磁石7与一号电磁铁相斥设置，后盖上盖板30，对冲击槽3的上方封闭，避免在测试过程中，发生撞击球6跳出冲击槽3的情况，调节一号电磁铁的磁性强度，即改变线圈11的匝数，可将插块26插入对应位置的插槽25内，导电片27与触片12电性接触以实现一号电磁铁中线圈11的匝数调整；
41.3、通过控制器预设压力值，在蓄压腔54内气压达到预设压力值时，电磁阀9打开，同时对一号电磁铁通电，实现磁性动力与气压动力相结合的方式给撞击球6一个动力使其具有一定速度撞击待测件，具体的，在测试前，二号电磁铁16处于断电状态，在弹簧17弹力下，轴承座15与限位槽14内壁抵触，一号齿轮21与二号齿轮22啮合，电机24驱动转轴23转动，转轴23通过相互啮合的二号齿轮22与一号齿轮21将转矩传递给转动架18，因转动架18的u型结构，转动过程中的转动架18通过摇杆19带动活塞20在中转槽55内往复直线运动，不断将外界空气抽入中转槽55内并压入蓄压腔54内，在蓄压腔54内气压达到预设压力值时，便会打开电磁阀9并对一号电磁铁通电，进行冲击测试，与此同时，对二号电磁铁16通电，二号电磁铁16磁吸轴承座15以带动转动架18、一号齿轮21向左运动，一号齿轮21与二号齿轮22分离，避免浪费动力；
42.4、测速仪29对撞击球6进行测速，在已知撞击球6的质量、速度时便可得知冲击力，后可判断待测件的力学性能。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：包括测试台(1)，所述测试台(1)的上端均匀固定连接有多对限位板(2)，所述限位板(2)与测试台(1)间隔形成有冲击槽(3)与闲置槽(4)，且冲击槽(3)位于每对限位板(2)之间，各冲击槽(3)的左端设有待测件，所述冲击槽(3)的右侧固定连接有测试板(5)，所述测试板(5)从左至右依次开通有球槽(51)、泄压槽(52)、泄压孔(53)、蓄压腔(54)、出气孔、中转槽(55)，所述测试板(5)在泄压孔(53)外侧开设有磁性腔(56)，所述中转槽(55)的内顶端开设有进气孔，所述球槽(51)内定位有撞击球(6)，所述撞击球(6)内嵌设有内嵌磁石(7)，所述泄压孔(53)内安装有电磁阀(9)，所述磁性腔(56)内壁固定连接有铁芯(10)，所述磁性腔(56)在铁芯(10)外侧绕设有线圈(11)，所述线圈(11)的每一匝均电性连接有触片(12)，所述测试板(5)的上端且在各触片(12)的对应位置开设有插槽(25)，其中一个所述插槽(25)插接配合有插块(26)，所述插块(26)的上端固定连接有挡板(28)，所述插块(26)内嵌设有导线，且导线的另一端电性连接有可与触片(12)接触的导电片(27)，所述线圈(11)、触片(12)、导电片(27)均与电源装置、智能开关电性连接构成磁性动力电路，所述铁芯(10)与线圈(11)构成一号电磁铁，且一号电磁铁与内嵌磁石(7)相斥设置，所述蓄压腔(54)内嵌设有压力传感器，所述压力传感器、电磁阀(9)、智能开关电性连接有控制器，所述进气孔与出气孔内安装有单向阀，所述中转槽(55)内气密滑动连接有活塞(20)，所述活塞(20)连接有气压动力组件。2.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述测试台(1)的上端左侧固定连接有l型架，所述l型架的下端固定安装有至少一个伸缩设备，所述伸缩设备的伸缩端固定连接有用于压紧待测件的压板。3.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述球槽(51)内壁固定连接有磁性垫(8)，所述撞击球(6)通过内嵌磁石(7)与磁性垫(8)磁吸配合。4.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述撞击球(6)以内嵌磁石(7)的磁极分界面为中心面，所述撞击球(6)以中心面均分为两部分，且两部分的标识颜色不同。5.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述气压动力组件包括固定连接在各限位板(2)一侧的安装板(13)，每对所述安装板(13)相对一侧对称开设有限位槽(14)，各所述限位槽(14)内滑动连接有轴承座(15)，所述轴承座(15)与限位槽(14)内壁共同固定连接有弹簧(17)，所述限位槽(14)内壁且在弹簧(17)内侧固定安装有二号电磁铁(16)，且二号电磁铁(16)与轴承座(15)磁性配合，所述二号电磁铁(16)与控制器电性连接，两个所述轴承座(15)共同转动连接有u型结构的转动架(18)，所述转动架(18)上转动套接有摇杆(19)，所述摇杆(19)的另一端延伸至中转槽(55)内并与活塞(20)铰接。6.根据权利要求5所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述转动架(18)上同轴固定连接有两个一号齿轮(21)，所述测试台(1)的一侧固定设置有电机(24)，所述电机(24)的输出端固定连接有转轴(23)，所述转轴(23)上固定套接有与各一号齿轮(21)啮合的二号齿轮(22)。7.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：所述冲击槽(3)的上端弹性铰接有盖板(30)。8.根据权利要求1所述的一种汽车pp轻量化力学性能测试装置，其特征在于：各所述冲
击槽(3)的左侧内壁嵌设有测速仪(29)。

技术总结
本发明公开了种汽车PP轻量化力学性能测试装置，包括测试台，所述测试台的上端均匀固定连接有多对限位板，所述限位板与测试台间隔形成有冲击槽与闲置槽，且冲击槽位于每对限位板之间。通过将插块插入对应位置的插槽内，调整一号电磁铁中的线圈匝数，进而调整瞬时间一号电磁铁对内嵌磁石的磁斥动力，提前预设压力值，电机驱动转轴并通过相互啮合的一号齿轮与二号齿轮将转矩传递给转动架，转动架通过摇杆带动活塞在中转槽内往复运动，以不断对蓄压腔充压，在达到预设压力值时，电磁阀打开，一号电磁铁通电，实现磁性动力与气压动力相结合的方式给撞击球一个动力使其具有一定速度撞击待测件，实现冲击性能测试且占据空间小。实现冲击性能测试且占据空间小。实现冲击性能测试且占据空间小。


技术研发人员：赵琪
受保护的技术使用者：北京航空航天大学宁波创新研究院
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/24