CKY8060機械沖擊試驗裝置技術(shù)改造

劉秀民 周煒 寧占虎

摘?要：本文旨在對CKY8060機械沖擊試驗裝置技術(shù)改造，通過本次技術(shù)改造使設(shè)備能夠精確控制并且自動記錄試驗次數(shù)，提高試驗的準(zhǔn)確性及高效性。另外試驗對所需裝置的使用過程，需要使試驗裝置在其原有的基礎(chǔ)上加裝可控制自動提升裝置、數(shù)顯式自動計數(shù)裝置，進而簡化并提高試驗的煩瑣性及可控性，并對今后試驗室的研究改造與發(fā)展進行了展望。

關(guān)鍵詞：試驗裝置;技術(shù)改造;自動提升

機械沖擊試驗裝置用于實驗室模擬產(chǎn)品在實際使用中，需要承受的沖擊破壞的能力，在正常和極限溫度下，當(dāng)產(chǎn)品受到一系列沖擊時，各性能是否失效，使用環(huán)境應(yīng)無腐蝕性介質(zhì)及強烈振動源，環(huán)境溫度為6～32℃，相對濕度不超過80%（25℃時，不結(jié)露），電源電壓變化不超過±10%。以此來評定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抗沖擊能力，并通過試驗數(shù)據(jù)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度，進而對CKY8060機械沖擊試驗裝置技術(shù)改造實施有著重要意義。本文主要對沖擊試驗裝置加裝杠桿式自動提升控制器、可編程數(shù)顯計數(shù)功能，來提升試驗過程中的準(zhǔn)確性，簡化試驗人員操作。同時也為今后試驗室設(shè)備管理技術(shù)改造奠定了寶貴的經(jīng)驗。

1?組成結(jié)構(gòu)

原CKY8060機械沖擊試驗裝置依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計為手動操作，每次試驗需要人為提升沖擊連桿和沖擊錘，這樣的裝置雖然能滿足試驗標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是增加了人員成本，試驗過程較為煩瑣，缺少可控性，還容易出錯。通過本次技術(shù)升級改造，主要方式為在沖擊試驗裝置后端增加一套杠桿式提升裝置，在上橫板后端安裝一件連接板，用于上橫板以鉸鏈為中心進行的偏轉(zhuǎn)，以達到裝置的“B”點提升40mm，而連桿驅(qū)動是由步進電機旋轉(zhuǎn)凸輪桿完成，其中每旋轉(zhuǎn)一圈，沖擊試驗完成一個循環(huán)周期。步進電機的控制由按鈕操作完成，使用過程中，只需按下啟動即可進行循環(huán)試驗，計數(shù)器記錄循環(huán)次數(shù)。

2?裝置實現(xiàn)原理

CKY8060機械沖擊試驗裝置主要由步進電機旋轉(zhuǎn)帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤以圖2方向逆時針方向旋轉(zhuǎn)至37.39°位置時，接觸撬動塊向下轉(zhuǎn)動，繼而通過連接桿帶動上橫板以鉸鏈為中心進行的偏轉(zhuǎn)，當(dāng)驅(qū)動軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動至-52.61°位置時與接觸撬動塊脫離，完成提升過程，其余3/4單周期其撬動塊處于自由狀態(tài)。

沖擊裝置設(shè)計了減震裝置，由底座、阻尼器組成，用于減小沖擊時試驗裝置作用在地基上的沖擊力。測試件安裝在工作臺上，工作臺由四根安裝在底座上的滑動螺絲導(dǎo)向，可以上下移動。系統(tǒng)的提升高度是由安裝在底座上的步進電機控制的上升下降來控制的，只需操作者將試品提升高度的位置固定，就可以自動完成沖擊試驗。試驗的沖擊過程如圖3所示。

3?試驗方法

本次對CKY8060機械沖擊試驗裝置升級改造后，試驗方法相比原設(shè)備試驗方法更為簡便，試驗準(zhǔn)備就緒后，首先計數(shù)器清零，按下啟動按鈕設(shè)備即可啟動。試驗正式開始，計數(shù)器計錄循環(huán)試驗次數(shù)。試驗完成后按下停止按鈕，填寫試驗結(jié)果。若停止時翻板未在初始位置，則需點“啟動”落下后點“停止”進行試驗歸位操作。

4?技術(shù)參數(shù)改進

本次CKY8060機械沖擊試驗裝置升級，主要控制的技術(shù)參數(shù)為：（1）步距角：1.8°;（2）提升“h”誤差：±1mm;（3）一次沖擊周期中，1/4為提升期，3/4為自由期（自由下落及余彈至停止）;（4）供電電壓：220V;（5）功率：100W。

5?試驗預(yù)防與措施

（1）若試驗中試品損毀或不穩(wěn)定，則應(yīng)立即切斷電源進行觀察，并觀察初始步進電機電壓是否穩(wěn)定，綜合判斷試品的結(jié)構(gòu)強度及抗沖擊能力。（2）操作時注意保護搖臂，沖擊試驗裝置邊上不要放與其等高的物體，避免搖臂與其碰撞。（3）使用前應(yīng)校正其水平度，一旦校正好后不允許隨意挪動，以保證其水平度。（4）試驗樣品的大小應(yīng)嚴格按以上規(guī)定的尺寸，以免造成沖擊臂的損壞。（5）試驗前應(yīng)全面檢查各機構(gòu)是否正常，擺錘運動范圍不得有障礙，以免沖擊時發(fā)生事故。

6?結(jié)論

根據(jù)以上的分析可知本文通過對CKY8060機械沖擊試驗裝置進行技術(shù)改造，在試驗中明顯提高了試驗的準(zhǔn)確性及高效性，同時沖擊試驗是瞬間性的，破壞性的。理論上跌落試驗也算是沖擊的一種，一般沖擊試驗裝置是將物品固定在平臺上，然后將平臺上升，利用重力加速度沖擊，沖擊沒有時效性。但是文章中對沖擊的升級改造解決了振動試驗講究的持續(xù)性、疲勞性。

因此在今后的環(huán)境試驗中，振動、沖擊和碰撞是有共通點的：這三種試驗都是可以作為對試品本身機構(gòu)強度的一種有效檢驗手段，通過機械沖擊試驗的改造，提高了試驗裝置的應(yīng)用價值，為其他試驗室設(shè)備的維護及改造奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]GB/T2423.5—1995電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗EA：沖擊試驗方法.

[2]GB/T229—2007金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法.

[3]IEC?60068227：2008基本環(huán)境試驗規(guī)程第2部分：試驗方法試驗EA和導(dǎo)則.

[4]GB10963.12005家用及類似場所用過電流保護斷路器.

作者簡介：劉秀民（1982—?），女，漢族，甘肅白銀人，本科，助理工程師，研究方向：檢測設(shè)備質(zhì)量管控。