專利名稱：摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測裝置，用于摩托頭盔護目鏡的強度檢測。
背景技術：
摩托車在我國得到了迅速發展，為了保證摩托駕駛員及乘員的安全，我國交通法規明確規定摩托駕駛員及乘員在駕駛和乘坐摩托車時必須配戴安全頭盔。頭盔護目鏡是頭盔的重要組成部分，在摩托檢測項目中，明確提出了對摩托頭盔護目鏡進行檢測的技術要求，基本檢測條件規定以質量1±0.1g的球形鉛彈以140～170m/s速度沖擊摩托頭盔護目鏡，來檢測摩托頭盔護目鏡的強度是否滿足要求。
國內外有各種型號的氣槍可以用來發射鉛彈，大部分氣槍為了滿足較遠距離上的射擊精度，需要考慮彈丸的形狀滿足彈丸飛行過程中的姿態穩定性，故而鉛彈的形狀多為尾部具有一定的形狀，而且將發射管設計為線膛結構，以賦予鉛彈一定的旋轉速度。因此，雖然氣槍的種類很多，但是卻沒有一種能夠完全滿足摩托頭盔護目鏡強度檢測發射要求用鉛彈的氣槍。而且隨著我國槍支管理辦法的實施，將氣槍列入了管制槍械的范疇，一般單位和個人不得擁有氣槍。
一般而言，每種氣槍產品的結構是一定的，其出廠時的發射速度也是一定的，但隨著氣槍的使用，其發射速度會有較大的降低，目前一般是通過射擊精度的降低和有效射程的降低來判斷其初速的降低，還沒有一種可以用來定量檢測發射速度的速度測試裝置。
因此，從安全性考慮和滿足摩托頭盔護目鏡檢測的需要出發，急需一種摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種適用于摩托頭盔護目鏡試驗以及類似沖擊試驗的檢測裝置。
本實用新型的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置包括一個底座以及各自固定在底座上的傳動控制機構、速度發生器和釋放機構，其中，速度發生器由彈簧座、活塞桿、活塞筒、活塞彈簧、外筒和發射管組成，外筒固定在底座上，在其前部的下方設有一條導向槽，上方開有一條裝彈槽，外筒的前端固定連接發射管，后端與彈簧座活動連接，活塞筒套裝在外筒內，可以在外筒內前后移動，活塞桿安裝在活塞筒中，尾端由彈簧座內伸出，并在活塞桿與彈簧座之間設置有活塞彈簧，活塞桿的尾端設有一環形凹槽。
傳動控制機構由減速電機、傳動螺桿、軸承座、行程開關和拉推桿組成，軸承座固定在底座上，傳動螺桿安裝在軸承座上，并與減速電機連接，底座上與傳動螺桿平行方向固定有兩個行程開關，拉推桿位于行程開關的中間，通過螺旋副與傳動螺桿連接，其端頭穿過外筒的導向槽固定在活塞筒上。
釋放機構包括一個電磁鐵和一個位于電磁鐵前端，由電磁鐵和彈簧控制運動的阻鐵，阻鐵的端頭可以嵌入到活塞桿尾端的環形凹槽中。
本實用新型在發射管的前端還安裝有一個測速裝置，在測速裝置上間隔一定距離設置有若干個光電傳感器。當球形鉛彈通過發射管后繼續向前運動，經過測速裝置上的光電傳感器時，產生對應的數量信號，通過數據采集系統記錄下來，獲取經過每個間隔的時間，再根據光電傳感器之間的距離即可計算出球形鉛彈的平均速度。
本實用新型的發射管被設計為光滑內膛結構。
本實用新型活塞筒內的密封采用密封圈結構，在活塞桿的端頭安裝有多層密封圈用于密封活塞筒內氣體，同時在活塞筒的前端固定安裝有一個端蓋，端蓋與發射管接觸的一面安裝有密封緩沖墊和密封圈用于密封氣體，密封緩沖墊既用于密封活塞筒內氣體，又可以在活塞筒運動到位和發射時起緩沖作用。
本實用新型的裝置還具有調節球形鉛彈發射速度的功能，可以在一定范圍內對發射鉛彈的速度進行調節。釋放機構和行程開關的位置可以沿發射管軸線方向前后調節，當需要調節的范圍較大時，可以沿發射管軸線改變釋放機構或對應的行程開關的位置，改變初始氣室容積，從而在較大范圍內調節球形鉛彈的速度；彈簧座與外筒后端螺紋連接，當需要小范圍內調節球形鉛彈速度時，可以旋轉調節彈簧座的位置，改變活塞彈簧的工作壓力，從而小范圍調節球形鉛彈的發射速度。
本實用新型的檢測裝置集速度發生器、傳動控制機構、釋放機構和測速裝置為一體，速度發生器采用彈簧-活塞原理，壓縮氣室內空氣形成高壓，將球形鉛彈沿發射管加速達到要求的試驗測試速度。本檢測裝置采用獨特的氣體密封結構，發射球形鉛彈質量1g，最高初速可以達到300m/s，而且發射速度具有可調節性，可以在60～300m/s的范圍內進行調整，以滿足不同速度的要求。
檢測裝置的發射控制采用電氣控制，通過電機、電磁鐵及其他控制器件控制活塞和活塞筒的運動到位并控制實施發射，試驗時，發射人員可以處于安全位置，而且在沒有交流電源的情況下不能實施發射，具有良好的試驗安全性，可以滿足社會安全性的要求。
檢測裝置采用了實時測速裝置，能夠測試記錄每一發鉛彈的初速，從而判斷每一發鉛彈是否達到測試所要求的速度指標，為試驗提供可靠的速度數據。測速裝置采用光電傳感器和數據采集處理系統，時間間隔測試精度可以達到±3μs。
本實用新型的測試裝置結構緊湊、使用安全，特別適用于摩托頭盔護目鏡的強度測試以及類似沖擊試驗的檢測。
圖1是本實用新型摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置的結構示意圖。
圖2是圖1中速度發生器的結構示意圖。
圖3是圖1的俯視圖。
具體實施方式
本實用新型的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置如圖1所示，由底座15、傳動控制機構、速度發生器、釋放機構2和測速裝置9幾部分組成。其中釋放機構2直接固定在底座15上，速度發生器通過外筒6固定在底座15上，傳動控制機構中的減速電機1、軸承座10和行程開關13也分別固定在底座15上。
速度發生器的結構如圖2所示，在外筒6內套裝有一個可以前后移動的活塞筒7，活塞桿4安裝在活塞筒7內，并在活塞桿4的端頭安裝有多層密封圈20，用于密封活塞筒內氣體。活塞筒7的前端固定安裝有一個端蓋18，在端蓋18與同外筒6前端固定連接的發射管8之間安裝有密封緩沖墊17和密封圈16，既起到密封作用，又起到活塞筒運動到位和發射的緩沖作用。活塞彈簧5裝在活塞桿4上，通過外筒6尾端螺紋連接的彈簧座3固定在外筒6內，活塞桿4的尾端由彈簧座3內伸出，設有一環形凹槽。在外筒6前部的下方設有一條形導向槽19，上方開有一條形裝彈槽22。
傳動控制機構由減速電機1、傳動螺桿12、軸承座10、行程開關13和拉推桿11組成，傳動螺桿12安裝在軸承座10上，通過連軸器14與減速電機1連接。拉推桿11通過螺旋副與傳動螺桿12連接，其端頭穿過外筒6的導向槽19固定在活塞筒7上。在底座15上與傳動螺桿12平行方向固定有兩個用于控制拉推桿11運動前后位置的行程開關13，拉推桿11位于行程開關13的中間，只能沿外筒6上的導向槽19帶動活塞筒7在兩個行程開關13之間前后運動。
釋放機構2的結構如圖3所示，包括一個電磁鐵23和一個位于電磁鐵23前端，由電磁鐵23和彈簧控制運動的阻鐵21，給電磁鐵23通電，阻鐵21被吸合到壓縮位置，并將彈簧壓縮；電磁鐵23斷電時，在彈簧作用下，推動阻鐵21向前伸出，嵌入到活塞桿4尾端的環形凹槽中，將活塞桿4扣住；再次給電磁鐵23通電，阻鐵21被吸合到壓縮位置，活塞桿4在活塞彈簧5作用下，向前迅速運動。
釋放機構2和行程開關13的位置可以沿發射管8軸線方向前后調節，以控制活塞桿4在活塞筒7后方的位置，從而達到調節初始氣室容積，在較大范圍內調節球形鉛彈的速度。彈簧座3與外筒6后端螺紋連接，可以旋轉調節彈簧座3，以改變活塞彈簧5的工作壓力，從而小范圍調節球形鉛彈的發射速度。
測速裝置9固定在發射管8的前部，在測速裝置9上間隔一定距離設置有若干個光電傳感器，球形鉛彈通過測速裝置9時，光電傳感器產生數量信號，通過數據采集系統記錄，能夠準確測試出每一發鉛彈的出口速度。
檢測裝置的工作過程原理是在電器控制系統控制下，減速電機1做旋轉運動，通過連軸器14帶動傳動螺桿12旋轉運動，進而通過螺旋副帶動拉推桿11在外筒6的導向槽19內做直線運動，帶動活塞筒7向后運動，同時活塞筒7又帶動活塞桿4壓縮活塞彈簧5向后運動。當拉推桿11接觸到位于后端的行程開關13時，電器控制系統控制減速電機1停止轉動，各部件的運動停止，此時釋放機構2的阻鐵21扣在活塞桿4后端的環形凹槽中。將球形鉛彈通過外筒6上端的裝彈槽22人工裝入發射管8的尾端孔內。
在電器控制系統控制下，減速電機1做與前述方向相反的旋轉運動，通過連軸器14帶動傳動螺桿12反向旋轉運動，進而通過螺旋副帶動拉推桿11在外筒6的導向槽19內做直線運動，帶動活塞筒7向前運動。此時由于電磁鐵23處于斷電狀態，阻鐵21在彈簧作用下，被壓至最前方位置，扣在活塞桿4后端的環形凹槽中，使活塞桿4不能隨活塞筒7向前運動，停留在后方位置，活塞彈簧5處于最大壓縮狀態。當拉推桿11接觸到位于前端的行程開關13時，電器控制系統控制減速電機1停止轉動，活塞筒7運動停止。
在電器控制系統控制下，通電吸合電磁鐵23，帶動阻鐵21向后運動，使阻鐵21脫離活塞桿4的環形凹槽，此時活塞桿4在活塞彈簧5的作用下，迅速向前運動，壓縮空氣形成高壓氣體。由于密封圈16、20和密封緩沖墊17的密封和緩沖作用，使高壓氣體只能推動發射管8內的球形鉛彈沿發射管向前加速運動，直至以一定的速度射出發射管口部。
當球形鉛彈通過發射管8前端的測速裝置9時，分別觸發測速裝置9上的若干光電傳感器，數據采集系統獲取并記錄觸發信號，并根據記錄的時間間隔和給定的傳感器間距離，計算得到球形鉛彈的速度。由于傳感器之間距離很近，計算得到的速度即可認為是球形鉛彈的出口速度。
再次進行球形鉛彈的發射時，重復上述步驟。
權利要求1.摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，包括一個底座以及各自固定在底座上的傳動控制機構、速度發生器和釋放機構，其特征是所述的速度發生器由彈簧座、活塞桿、活塞筒、活塞彈簧、外筒和發射管組成，外筒固定在底座上，在其前部的下方設有一條導向槽，上方開有一條裝彈槽，外筒的前端固定連接發射管，后端與彈簧座活動連接，活塞筒套裝在外筒內，可以在外筒內前后移動，活塞桿安裝在活塞筒中，尾端由彈簧座內伸出，并在活塞桿與彈簧座之間設置有活塞彈簧，活塞桿的尾端設有一環形凹槽；所述的傳動控制機構由減速電機、傳動螺桿、軸承座、行程開關和拉推桿組成，軸承座固定在底座上，傳動螺桿安裝在軸承座上，并與減速電機連接，底座上與傳動螺桿平行方向固定有兩個行程開關，拉推桿位于行程開關的中間，通過螺旋副與傳動螺桿連接，其端頭穿過外筒的導向槽固定在活塞筒上；所述的釋放機構包括一個電磁鐵和一個位于電磁鐵前端，由電磁鐵和彈簧控制運動的阻鐵，阻鐵的端頭可以嵌入到活塞桿尾端的環形凹槽中。
2.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是在發射管的前端安裝有一個測速裝置。
3.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是在活塞筒的前端固定安裝有一個端蓋，端蓋與發射管接觸的一面安裝有密封緩沖墊。
4.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是所述的彈簧座與外筒后端螺紋連接。
5.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是發射管為光滑內膛結構。
6.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是釋放機構的位置可以沿發射管軸線方向前后調節。
7.根據權利要求1所述的摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，其特征是行程開關的位置可以沿發射管軸線方向前后調節。
專利摘要本實用新型涉及一種摩托頭盔護目鏡強度檢測裝置，由一個底座及固定在底座上的傳動控制機構、速度發生器、釋放機構和安裝在發射管前端的測速裝置組成，采用獨特的氣體密封結構，鉛彈發射速度可在一定范圍內調節，采用實時測速裝置，能夠測試每一發鉛彈的速度，為試驗提供可靠數據。本實用新型電動控制發射，沒有電源不能實施發射，試驗時人員可處于安全位置，安全性良好，適用于摩托頭盔護目鏡及類似沖擊試驗的檢測。
文檔編號G01N3/30GK2833567SQ20052002419
公開日2006年11月1日 申請日期2005年5月31日 優先權日2005年5月31日
發明者薄玉成, 王惠源, 徐健, 張鵬軍, 張濤 申請人:中北大學
專業數控銑床產品供應商
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