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机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
大型危险货物运输包装跌落试验机的研制
宓家桐
(天津陆海石油设备系统工程有限责任公司,天津300192
摘要:跌落试验机是一种验证产品耐受冲击跌落性能的设备。在介绍跌落试验机类型的基础上,发现目前市面上缺少大
型危险货物运输包装专用鉄落试验机,同时缺少试件高度的自动测量。该课题引入了可编程序控制器(PLC)、工业级触摸式
平板电脑、力传感器和位移传感器测量技术,通过试样重量在提升(下降j与砧面分离(接触过程中重量和位移的实时变化
测试数据,经软件分析系统智能判断跌落高度的起始点,精确实现试件趺落髙度的识别、定位。
关键词:大型危险货物运输包装;跌落试验机;P?C;角触摸屏
中图分类号:TB48
文献标志码:A
文章编号:1002-2333(2016)10-0153-03
0引言
近直线距离,由于试样的形状、大
商品在流通过程巾,从生产厂到最终用户要经过储小和悬吊时的状态各异,跌落高度
存、运输和销售一系列环节,在这个流通过程中,商品要不便测量,还可能存在安全隐患。
经受搬运过程的抛、扔、从操作者手中的滑落及在运输过此种跌落试验机需要另外配置提
程中商品之间的撞击等,这些因素是造成商品破损的重升装置才可使用。
要因素。为了减少损失,商品包装科研工作者在改进包装2系统构成
结构的基础上,采用垂直跌落的方法,模拟包装件在运
综述两种类型跌落试验机的
输、装卸过程中受跌落冲击的影响程度,鉴定包装件的耐优点,在悬拄释放机构的基础上配
图2
冲击强度及包装设计的合理性,从而改进、完善包装设置垂直升降提升装詈,实现跌落试
计。无论跌落实验机的结构形式如何,其基本原理是将试验机自动测量高度和自动高度定位的功能
件提升至预定高度,然后使其按预定状态自由落下,与冲设计指标:1)最大负荷为2.5t:2)最人包装件重量为
击台面相撞后,检查物体冲击砧面造成的损伤现象。
2t;3跌落高度为0-2m;4)试验方式:面、棱、角全方位跌
1目前较为普遍使用的跌落机类型
落;5)高度、重量测量精度为±1%。
大型危险货物运输包装跌落试验机,从系统功能方
面,主要由升降部分、释放部分、测控部分组成,如图3所
示:!)升降部分主要由主体框架,提升机,定向导轨等部
分组成,主要完成试件的提升功能。2)释放部分主要由吊
钩、锁定装置位置传感器、控制装置等组成,主要完成将
试件吊起,以及到达试验高度后将试件释放等功能。3)测
控部分主要由传感器、可编程序控制器(PLC)、工业级触
摸式平板电脑三部分组成,主要完成测量、控制、操作等
(a)
图1
功能。其中传感器包括:力传感器、位移传感器、高度限位
传感器、释放装置锁定及释放位置传感器等。提升部分采
1)托架式(如图1所示)。此种类型的跌落试验机,包用伺服电机控制。传感器、PLC、伺服电动机等均采用进
装件由臂结构托举,主要用于600kg以内的包装件做面、
角、棱自由跌落试验,跌落高度可由测量托架的高度直接
高度测量装置
测得,易于高度显示及高度的自动定位,从而能精确地给
控
出产品跌落高度,与预设跌落高度,误差不超过2%或10mm。
和测控部分し
升降装置升降部分
图1(a)所示的产品为摆骨式跌落试验机,载荷一般在100
kg以内;图1(b)所示产品为托架撤离式跌落试验机,跌落
作
测力装置
装
时托架迅速撤离并嵌入砧面,载荷一般在600kg以内。
2)悬吊式(如图2所示)。此种类型的跌落试验机,通
自动释放装置释放部分
过挂具把试样悬挂在释放装置上,负荷只与释放装置有
试件
关,一般较重试验样品的跃落试验都使用悬吊式跌落试
验机。跌落高度定义为砧面与试件悬吊状态下底部的最
图3
网址wwwxgcs.com电邮hrbengineer@13.com2016年第10期1153
万方数据
机工程师
MECHANICAL ENGINEER?
高度设定:
1.固定横梁2支撑立柱3活动横梁4.丝杠5.导轨
图7
6滑块7.减速箱8.伺服电动机9.释放装置10控制台
先进的钩型释放装置,利用光传感产
口产晶,以确保系统测量精度和控精度。从结构上,由器和电机控制释放钩的开启,实现
主体部分和控制台两部分组成,如图4所示。
试件的自锁和自动释放功能。释放
3主要技术原理
过程有手动和自动两种状态,在释
3.1零点的自动判定
放装置上的按键主要是手动实现
以往的呹落试验机试验高度一般在试验前由人工测量释放钩的锁定和打开,具体释放钩
摆放好,尤其是对角跌落试验和焊缝昳落试验时,需事先测技键操作,如8所示
4结语
大型危险货物运输包装跌落
试验机(如图9所示)主要用于对
图8
大型危险货物的运输包装产品进
行跌落试验,验证包装产品的安全性和可靠性。该跌落试
验机也可应用于其它大型运输包装件的昳落试验,如托
图5
盘、木箱、吨装袋等。
1.开始提升2零点判断3.升至实验高度
在自动判断零点并提升至试
好高度并機好角度这在大包装试验时很不方便。大型危验验高度(2m时的误差小于10m
货物运输包装跌落试验机可实现试验高度的自动测定,根,自动释放动作利落,试件下落时
据设备运行方式,可分为两种工作方式:1)如图5所示,采用无刮增,性能指标达到没计要求。
由地面直接提升的方法,一次
[参考文献
性完成试件从开始提升,到零
凌立功,赵叔锦包装箱跌落试验机设
位判断,再到提升至指定试验
计[]机床与液压,1999(3):34-35
高度三个过程,然后进行跌落【2】于治会大负荷的鉄落中击台仪
器仪表与分析监测,1999(2):24-28
试強:)2如图6所示,现将试件[!刚,干治会大负荷长持续时间的
提离地面,调整好试验角度。然
跌落冲击台[J.试验技术与试验机
图6
图9
开始下降2零点判断后试件下降进行零位判断,后
002(增刊1):23-26
3.升至实验高度
提升至指定试验高度,然后进4]』哀艳李丰年,曹艳芸简易包装作泆落试验机的设计]株洲工
行跌落试验。
学院学报,2006(6):1-3
5”』常少莉,纪春阳,解禾,一种新型数控跌落试验机的研制[Cv中
3.2参数控制
国电子学会可靠性分会可靠性学术年会,2010:313-315
大型危险货物运输包装昳落试验机可以在触摸式平[6]程锡番迟明东,张丽华数控吊车式跌落试验机[J].包装与食品
板电脑上进行试验高度、提升速度、参数的预置等,如图7
机被,1995(3):32-34.
所示:也可以实时读取横梁在运动过程中的各个参数,包『7]李征、起重机吊約白动锁装置的原理及应用,料技传
括上升高度、重量和速度等;同时,横梁在上升、下降过程
2013(6):187,175
8】滕清沂.应用在轻型塔机上的一种简易提升方法-一丝杠提升法
中运动速度是可以修改的。
J.建筑机械,1988(6):5-7
3.3试件的自动释放
9]徐立汉用于