專利名稱：一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種破碎錘性能測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
沖擊能反映了液壓破碎錘的破碎能力，沖擊頻率反映了液壓破碎錘的破碎速率，沖擊能與沖擊頻率作為兩性能參數(shù)，共同決定了破碎錘的工作質(zhì)量。在許多廠商的樣本或技術(shù)文件中往往只提供沖擊頻率，不標(biāo)注沖擊能。相對(duì)于沖擊頻率而言，沖擊能的檢測(cè)在技術(shù)、費(fèi)用等方面需求較高，并且因檢測(cè)方法的不同得到的沖擊能也有一定差別。因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)沒有統(tǒng)一的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)，所測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確性、重復(fù)性、可比性都很差，所以各廠商提供的沖擊能參數(shù)易引起混亂，沖擊能的提供也就更加困難。目前，常用的沖擊器沖擊能參數(shù)測(cè)試方法包括末速度法、示功圖法、應(yīng)力波法、機(jī)械測(cè)量法、氮?dú)馐覊毫y(cè)量法。專利CN1387030是以測(cè)量氮?dú)馐覊毫碛?jì)算活塞動(dòng)能的裝置和方法，測(cè)量方法簡(jiǎn)便易行，但對(duì)于沒有氮?dú)馐业娜簤鹤饔靡簤哄N，則無法使用。同時(shí)它是根據(jù)氮?dú)馐殷w積的變化，來求解活塞運(yùn)動(dòng)的位移，推算出活塞運(yùn)動(dòng)的最大速度，最后得出動(dòng)能，但忽略了活塞前后腔作用面積以及活塞本身的重量。由此得出的結(jié)果雖然一定程度上反映了活塞具有的動(dòng)能，但并不能準(zhǔn)確反映液壓沖擊器具有的沖擊能。一般類似方法檢測(cè)到的沖擊能雖一定程度反映了活塞具有的動(dòng)能，但傳遞到釬桿以后存在一定的能量損失，使得檢測(cè)到的沖擊能與實(shí)際作用在物體上的能量不符，進(jìn)而測(cè)量結(jié)果更加偏離真實(shí)值
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種方法簡(jiǎn)單，操作方便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置包括壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊，所述的壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊依次連接，所述的壓力傳感器通過傳感器固定件固定在破碎錘釬桿的作用水平面上。所述的壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡之間設(shè)有輔助電路，該輔助電路包括依次連接的放大電路、整流電路和濾波電路，對(duì)壓力傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行放大、整流和濾波。所述的輸出模塊包括打印機(jī)和顯示器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型準(zhǔn)確檢測(cè)出破碎錘的有效沖擊能，測(cè)試方法簡(jiǎn)單，操作安全、方便。不僅可用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)破碎錘的沖擊能進(jìn)行測(cè)試，也可方便的用于生產(chǎn)廠家對(duì)破碎錘的各種工況性能進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。對(duì)于不同廠家、不同類型沖擊器的統(tǒng)一性能比較也具有較高的參考價(jià)值，此外由于此方法安裝方便、使用簡(jiǎn)單，十分有利于操作和管理人員對(duì)檢測(cè)設(shè)備的使用和維護(hù)。
圖I為本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型該檢測(cè)裝置使用時(shí)的流程圖；圖3為沖擊力-時(shí)間曲線圖；其中，I為壓力傳感器，2為數(shù)據(jù)采集卡，3為計(jì)算機(jī)，4為輸出模塊，5為傳感器固定件，6為破碎錘,61為釬桿。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖I所示，一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置包括壓力傳感器I、數(shù)據(jù)采集卡2、計(jì)算機(jī)3和輸出模塊4。壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡之間設(shè)有輔助電路，該輔助電路包括依次連接的放大電路、整流電路和濾波電路，對(duì)壓力傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行放大、整流和濾波。壓力傳感器I、輔助電路、數(shù)據(jù)采集卡2、計(jì)算機(jī)3和輸出模塊4依次連接，壓力傳感器I通過傳感器固定件5固定在釬桿61的作用水平面上。輸出模塊4包括打印機(jī)和顯示器，用于輸出檢測(cè)結(jié)果。本實(shí)用新型使用時(shí)的具體流程如圖2所示，首先通過壓力傳感器I檢測(cè)破碎錘釬桿沖擊力，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后數(shù)據(jù)采集卡2以一定周期采集電壓信號(hào)，計(jì)算機(jī)3讀取數(shù)據(jù)采集卡2采集的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到?jīng)_擊能、沖擊頻率等破碎錘6沖擊性能參數(shù)，最后通過輸出模塊4輸出的處理結(jié)果。圖3為沖擊力——時(shí)間曲線示意圖，其中F為沖擊反作用力，t為力作用時(shí)間。在一個(gè)測(cè)試周期中，載荷一時(shí)間曲線與時(shí)間坐標(biāo)所圍面積即為壓力傳感器檢測(cè)裝置在受到釬桿作用時(shí)所具有的總沖量I，最大作用力Fm之前的沖量為Im。液壓破碎錘沖擊能的大小為沖擊速度％時(shí)所具有的能量，所檢測(cè)到的沖量可得到％，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊能的檢測(cè)。壓力傳感器I的電壓信號(hào)經(jīng)放大、整流和濾波之后，數(shù)據(jù)采集卡采集，并由計(jì)算機(jī)讀取且通過線性關(guān)系轉(zhuǎn)換為沖擊力值。對(duì)測(cè)得的沖擊力值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷數(shù)據(jù)是否有
效再進(jìn)行計(jì)算處理。根據(jù)積分原理，對(duì)橫坐標(biāo)進(jìn)行η次離散，得到Ttl, T1,......，Tlri，對(duì)應(yīng)
的到η個(gè)力值。當(dāng)η足夠大時(shí)曲線所包圍的面積可近似表示為=FtlTc^F1T1+......FlriTlri ；
當(dāng)達(dá)到Fm時(shí)進(jìn)行m- 次離散，m值足夠大時(shí)曲線所包圍的面積也可近似表示為
FoTo+FJ^......FnriT1^ 其中，F(xiàn)0, F1, .... Fm^1, Fm, . . . . Fn_1; Fn 可通過數(shù)據(jù)采集得到，即采
樣過程中的連續(xù)量的數(shù)值量子化；!；，T1, ...，Tm+ Tffl, , Tn^1, Tn可根據(jù)采樣時(shí)間得到，及采樣過程中的連續(xù)量的時(shí)間離散化。因此可得液壓沖擊錘的沖擊反作用力沖量為Im = F0To+FJ1+......Fm-IUmTm(I)。根據(jù)壓力傳感器的測(cè)力原理，F(xiàn) = KU，K為比例系數(shù)，U為傳感器測(cè)得的電壓，可以得到F0 = KU0, F1 = KU1，…Fnrl = KUlrt，F(xiàn)ffl = KUffl ⑵。再由動(dòng)量定理Ft = mv2-mv1 (v2 為末速度、V1 為初速度)(3)。[0025]活塞打擊釬桿時(shí)，在釬桿的反作用力F以及活塞自身重力G的共同作用下，動(dòng)量發(fā)生變化，由動(dòng)量定理(3)可得-Gt = Mv1 - M(-v0) = Mv0 (4)。說明V(I為活塞打擊時(shí)的初速度、V1為打擊末速度取零Ii = Fjt = KUjtIffl = F0VF1T1+......Fm-UFmTm = KU0VKU1T1+......KUm-UKUmTm (5)Im=YjIi=YjKUtTi
:0由⑷可得[[Fdt]~Gr = Im-Gr ⑷
0M M由(5) (6)可得液壓沖擊器沖擊能為E = Mv02 / 2 = (Im - Gt)2 / 2M = (KU0T0 + KUxTx + ……KUmJm^ + KUnTm - Grf / 2M
其中Fm——最大沖擊反作用力m——采樣的到的最高力值點(diǎn)以前的有效數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)Ui—采樣得到的傳感器電壓V0——沖擊初速度t——采樣間隔時(shí)間M——釬桿的質(zhì)量K—壓力傳感器比例系數(shù)τ-有效作用時(shí)間適用于氮爆式液壓錘、全液壓式破碎錘等不同作用方式的沖擊錘。對(duì)沖擊力-時(shí)間曲線進(jìn)行處理分析，得出N個(gè)峰值所用的時(shí)間Τη，而一次沖擊運(yùn)動(dòng)周期T= Τη/Ν，沖擊頻率為f = 1/T。
權(quán)利要求1.一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，該裝置包括壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊，所述的壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊依次連接，其特征在于，所述的壓力傳感器通過傳感器固定件固定在破碎錘釬桿的作用水平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡之間設(shè)有輔助電路，該輔助電路包括依次連接的放大電路、整流電路和濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的輸出模塊包括打印機(jī)和顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液壓破碎錘沖擊能檢測(cè)裝置，該裝置包括壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊，所述的壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和輸出模塊依次連接，所述的壓力傳感器通過傳感器固定件固定在破碎錘釬桿的作用水平面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有方法簡(jiǎn)單，操作方便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L5/00GK202362104SQ20112042676
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者孟憲三, 朱法龍, 楊國平, 羅銘 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué), 安徽驚天液壓智控股份有限公司