[实用新型]用于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量测量装置

说明书

技术领域

用于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量测量装置，其属于玻璃材料力学性能测量技术领域。 

背景技术

玻璃材料属于脆性材料，其冲击强度是玻璃材料使用过程中的薄弱环节，其是评价玻璃材料或玻璃制品使用安全性的重要指标，因此准确测量玻璃材料的临界冲击破损能量具有重要意义， 

目前，对于玻璃制品有三种典型的冲击强度测量方法，主要包括：安全玻璃使用的散弹冲击实验方法；平板玻璃使用的落球冲击实验方法；瓶罐使用的摆锤冲击实验方法。 

安全玻璃的散弹冲击实验方法是用于评价平板形或弧形平板钢化玻璃或夹层安全玻璃的主要方法，是通过侧向摆动冲击作用，使用5-10公斤升至更高质量的散弹模拟外来冲击物的作用能量，将散弹系于绳索一端，将其提升到较高位置，然后进行释放，通过散弹侧向摆动动能作用于倾斜放置的安全玻璃上，用于评价玻璃的安全可靠性，其测量结果表现为破损与不破损两种形式，其测量过程仅能通过调整散弹高度或散弹的质量方式，来不断改变冲击能量；落球冲击实验方法，通过钢球自由落体方式垂直作用于平板玻璃表面上，主要用于平板玻璃或钢化玻璃抗冲击性能评价，作用质量包括110g、227g、500g等几种规格的钢球，其测量结果也仅为破损与不破损两种表征形式；玻璃瓶罐使用的摆锤冲击实验方法，该方法主要用于玻璃瓶罐的抗冲击性能的测量，玻璃瓶罐垂直固定于实验机上，将摆锤提升到相应高度，使其具有初始势能，然后释放，通过摆锤侧向冲击玻璃瓶罐的瓶肩或瓶身，其测量结果也仅表现为破损与不破损两种形式。因此，上述三种测量方法的测量结果仅为“破损”和“不破损”两种表征形式，所以三种实验方法都属于定性测量方法。 

上述三种方法不能用于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量的精确测量的主要原因在于，玻璃管或玻璃棒属于圆形产品，只有冲击物精确冲击作用于玻璃管或玻璃棒圆弧面顶点处，才能获得最为精确的临界冲击破损能量测量，否则由于作用点的不精确会导致冲击物在玻璃管或玻璃棒产生侧向滑移，这样会使测量结果大为增加，影响了对玻璃管或玻璃棒的临界值的精确测量。 散弹冲击实验仪的散弹袋形状类似于梨状。体积大约有0.5-1.5L左右，内部承装不同规格的钢球等物质，其外部形状的具有复杂性和不确定性，很难确保其与玻璃管或玻璃棒的正交和刚性接触，甚至还会出现由于实验机稳定性不好，导致散弹袋不能精确命中在玻璃管或玻璃棒要求的位置，特别是对小规格的玻璃管或玻璃棒而言，存在的偏差更加明显；落球冲击实验方法，由于落球是自由落体运动，只有将整个机器水平调节良好，同时必须确保玻璃管或玻璃棒处于水平放置，玻璃管或玻璃棒轴线与钢球中心在一个平面内，才能确保是钢球正面冲击作用于玻璃管或玻璃棒顶部，而实际情况是很难保障的，主要由于现有工业水平还不能生产直线度很高玻璃管或玻璃棒，因此，大多数情况会出现钢球自由落体后撞击在玻璃管或玻璃棒的侧边，致使所产生的冲击破损能量大幅增加，不能客观反映玻璃管或玻璃棒的临界冲击破损能量；玻璃瓶罐摆锤冲击实验机，虽然基本可以实现正面撞击，其摆锤设计基本与榔头相近，榔头端部为钝性圆锥形，确保接触点精确，但是该机器很难垂直夹持不同规格的玻璃管或玻璃棒，对于测量玻璃管或玻璃棒直径小于30mm的制品，也依然存在不能包装保证撞击点的准确。 

通过上述分析，发现上述三种典型冲击实验机除了不能保障冲击作用物与玻璃管或玻璃棒样品的精确正面接触，还有不能测量玻璃管或玻璃棒的临界冲击破损能量。 

实用新型内容

本实用新型的钳口形摆锤冲击实验机，用于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量的测量。其技术原理是利用钳口形摆锤所具有的初始冲击势能对玻璃管或玻璃棒等制品进行正交撞击，初始冲击势能要求大于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量，玻璃管或玻璃棒等制品的冲击破损能量等于其破碎时所吸收的能量，钳口形摆锤剩余能量转化成摆锤上升能量，其表达式为： 

E_冲＝E_初-E_剩

式中，E_冲-玻璃管或玻璃棒冲击破损能量，J； 

E_初-摆锤初始位置时的势能，J； 

E_剩-摆锤冲击所剩余能量，J； 

用于玻璃管或玻璃棒临界冲击破损能量测量装置，其特征在于：包括带有水平调节螺钉的底座，底座上方是前后调节机构，横梁放在前后调节 机构上，两个能在横梁上左右移动的U形支架对称安装在横梁上，用于承装玻璃管或玻璃棒的上述两个U形支架通过螺钉固定在横梁上；