本申請(qǐng)屬于鑄造機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種鑄件后處理工序中的冒口去除設(shè)備的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在鑄造行業(yè)鑄件生產(chǎn)過(guò)程中，特別是大型鑄件的生產(chǎn)，澆冒口的去除一直是個(gè)難題。傳統(tǒng)采用氣割、人工用大錘錘擊、或者采用行車(chē)吊起金屬重塊撞擊冒口，這樣會(huì)帶來(lái)耗能、鑄件質(zhì)量損壞、效率低及不安全等問(wèn)題。為解決這一難題，現(xiàn)在采用一種去冒口錘去除冒口。將去冒口錘的護(hù)筒對(duì)準(zhǔn)冒口，按下按鈕閥，活塞桿會(huì)從護(hù)筒沖出，以足夠的能量擊斷冒口。去冒口錘出售之前，沖擊功大小、能夠擊斷的不同材質(zhì)的冒口直徑以及使用壽命是必須了解的參數(shù)。未發(fā)明此試驗(yàn)裝置之前，為了測(cè)試去冒口錘能夠擊斷的鑄件冒口直徑的大小，尋找合適的鑄件廠(chǎng)家來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。此種方法雖然能夠真實(shí)的反映去冒口錘的工作能力，但是受鑄件類(lèi)型、大小的限制，同時(shí)鑄件廠(chǎng)家會(huì)有各種疑慮和擔(dān)憂(yōu)。

沖擊功是去冒口錘設(shè)備的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)，直接影響著擊斷冒口直徑的大小?！犊諝忮N技術(shù)條件》（GB/T25721-2010）中，以鐓粗鉛柱測(cè)定打擊能量，方法如圖2所示。實(shí)際沖擊功E₁按式（1）計(jì)算。

E₁=K*d₀³[2.7a+4(a²+a⁴)]……………………………………………………(1)

式中：E₁——沖擊功，單位為焦耳（J）；d₀——打擊前鉛柱直徑，單位為毫米（mm）；h₀——打擊前鉛柱高度，單位為毫米（mm）；h₁——一次打擊后鉛柱高度，單位為毫米（mm）；a=(h₀-h₁)/h₀；K=0.01 J/mm³。

這種測(cè)定空氣錘打擊能量的方法只需把鉛柱式樣垂直放在水平面上，空氣錘由上往下垂直擊打試樣，由而去冒口錘只能是水平擊打試樣。

為了水平放置鉛柱試樣，必須將試樣水平固定在垂直于地面的立板上。之前曾在立板上固定一內(nèi)徑大小與鉛柱試樣直徑一致，高度為鉛柱試樣直徑三分之一的圓筒，將鉛柱試樣直接放置在圓筒內(nèi)，這樣解決了鉛柱試樣水平放置的問(wèn)題，但是擊打鉛柱試樣后，鉛柱底部直徑會(huì)變大，而圓筒的存在會(huì)限制鉛柱底部的擴(kuò)張，進(jìn)而造成一次擊打后鉛柱的高度的真實(shí)性。

沖擊功與試樣截面積有一定的關(guān)系：a_k=A_k/F（2）

a_k——材料的沖擊韌度，單位為焦耳每平方厘米（J/cm²）；

A_k——沖擊功，單位為焦耳（J）；

F——試樣缺口處的截面積，單位為平方厘米（cm²）

每種材料的沖擊韌度值是一定的，所以由試驗(yàn)測(cè)得的沖擊功值可以計(jì)算出理論上可以擊斷的冒口直徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N去冒口錘試驗(yàn)裝置，可以根據(jù)鐓粗鉛柱法測(cè)試去冒口錘的沖擊功；同時(shí)可以通過(guò)破壞試驗(yàn)直觀(guān)的展現(xiàn)可以擊斷的不同材質(zhì)試樣的直徑；此試驗(yàn)裝置還可以進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，測(cè)試擊打次數(shù)對(duì)去冒口錘設(shè)備的損壞程度。

本方案解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種去冒口錘試驗(yàn)裝置，它包括底座,底座由若干橫梁和縱梁焊接在一起組成，其特征是焊接在底座橫梁上的兩個(gè)試樣套筒，試樣套筒外側(cè)自上而下設(shè)置有三對(duì)水平布置的卡板將試樣套筒和橫梁焊接在一起，卡板上設(shè)置有與試樣套筒外壁形狀相吻合的弧形槽；試樣套筒上平面與底座上平面齊平，在其中一個(gè)試樣套筒中放置調(diào)整套，調(diào)整套外徑與試樣套筒的內(nèi)徑一致，調(diào)整套內(nèi)徑與破壞試樣直徑一致，試樣套筒以及調(diào)整套上均有銷(xiāo)孔，插入銷(xiāo)軸可以為放入其中的試樣做支撐。

本方案的具體特點(diǎn)還有，底座上兩個(gè)試樣套筒中間位置設(shè)置有立板，立板底部與橫梁焊接，背面設(shè)置有兩個(gè)立板筋板分別與立板以及橫梁焊接，增強(qiáng)立板的抗沖擊性，立板上有供螺栓穿過(guò)的光孔，一螺栓穿過(guò)光孔旋入鉛柱試樣底部中央位置設(shè)有的螺紋孔中將鉛柱試樣固定在立板上，用鐓粗鉛柱法測(cè)試沖擊功的大小。

底座上端有蓋板，蓋板上設(shè)置有孔洞以避開(kāi)兩個(gè)試樣套筒、立板以及立板筋板，在試樣套筒左右兩側(cè)的蓋板上設(shè)置有方孔，方便操作人員插入與拔出銷(xiāo)軸，底座設(shè)有取樣口可以取出調(diào)整套中的破壞試樣。

在底座的周邊外圍設(shè)置有安全護(hù)罩，可以防止破壞試驗(yàn)時(shí)試樣飛出對(duì)周?chē)h(huán)境造成的傷害。

底座中設(shè)置有若干筋板，筋板與縱梁焊接，在縱梁下方設(shè)置有托板，在縱梁、筋板和托板圍成的空間內(nèi)注入水泥，使其足以抵抗去冒口錘對(duì)底座的沖擊而不會(huì)產(chǎn)生位移，相對(duì)位移影響沖擊功的準(zhǔn)確性。

本方案的有益效果是：在疲勞試樣套筒放置直徑與試樣套筒內(nèi)徑一致的疲勞試樣，用來(lái)做疲勞試驗(yàn)，測(cè)試擊打次數(shù)對(duì)去冒口錘設(shè)備的損壞程度；在破壞試樣套筒中放置破壞試樣，根據(jù)所需要的破壞試樣的直徑大小選擇合適的調(diào)整套，將破壞試樣插入到調(diào)整套中，用來(lái)做破壞試驗(yàn)，測(cè)試去冒口錘可以擊斷的不同材質(zhì)試樣的直徑；擊斷試樣后拔出銷(xiāo)軸，通過(guò)取樣口取出試樣。本方案是針對(duì)去冒口錘集多種功能與一體的綜合性試驗(yàn)裝置；可以測(cè)試出去冒口錘的沖擊功以及可以擊斷的不同材質(zhì)的試樣直徑大小，同時(shí)還可以測(cè)試擊打次數(shù)對(duì)去冒口錘的損害程度，判斷其內(nèi)部密封件的使用壽命；此試驗(yàn)裝置的可移動(dòng)性，通過(guò)在底座內(nèi)注入水泥，使其足以抵抗去冒口錘對(duì)底座的沖擊而不會(huì)產(chǎn)生位移，而不是將底座固定在地面上。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是去冒口錘擊打鑄件冒口示意圖。圖2是去冒口錘試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A視圖；圖4是圖2的B-B視圖；圖5是圖2中M部放大圖（去除安全護(hù)罩和蓋板）；圖6是圖3中K向視圖（去除安全護(hù)罩）。

圖中：1-安全護(hù)罩；2-底座；3-疲勞試樣；4-鉛柱試樣；5-破壞試樣；6-調(diào)整套；7-銷(xiāo)軸；8-疲勞試樣套筒；9-立板；10-蓋板；11-方孔；12-取樣口；13-破壞試樣套筒；14-卡板；15-立板筋板；16-筋板；17-縱梁；18-托板；19-橫梁；20-去冒口錘；21-護(hù)筒；22-冒口。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，一種去冒口錘試驗(yàn)裝置，它包括底座2,底座2由若干橫梁19和縱梁17焊接在一起組成，還包括焊接在橫梁19上的兩個(gè)試樣套筒，試樣套筒外側(cè)自上而下設(shè)置有三對(duì)水平布置的卡板14將試樣套筒和橫梁19焊接在一起，卡板14上設(shè)置有與試樣套筒外壁形狀相吻合的弧形槽；試樣套筒上平面與底座2上平面齊平，試樣套筒包括疲勞試樣套筒8和破壞試樣套筒13，在破壞試樣套筒13中放置調(diào)整套6，調(diào)整套6外徑與破壞試樣套筒13的內(nèi)徑一致，調(diào)整套6內(nèi)徑與破壞試樣5直徑一致，破壞試樣套筒13和疲勞試樣套筒8以及調(diào)整套6上均有銷(xiāo)孔，銷(xiāo)軸7可以為放入其中的試樣做支撐。

底座2上兩個(gè)試樣套筒中間位置設(shè)置有立板9，立板9底部與橫梁19焊接，背面設(shè)置有兩個(gè)立板筋板15分別與立板9以及橫梁19焊接，增強(qiáng)立板9的抗沖擊性，立板9上有供螺栓穿過(guò)的光孔，一螺栓穿過(guò)光孔旋入鉛柱試樣4底部中央位置設(shè)有的螺紋孔中將鉛柱試樣4固定在立板9上，用鐓粗鉛柱法測(cè)試沖擊功的大小。

底座2上端有蓋板10，蓋板10上設(shè)置有孔洞以避開(kāi)兩個(gè)試樣套筒、立板9以及立板筋板15，試樣套筒左右位置的蓋板10上設(shè)置有方孔11，方便操作人員插入與拔出銷(xiāo)軸7，底座2設(shè)有取樣口12可以取出調(diào)整套6中的破壞試樣5。

在底座2的周邊外圍設(shè)置有安全護(hù)罩1，可以防止破壞試驗(yàn)時(shí)試樣飛出對(duì)周?chē)h(huán)境造成的傷害。

底座2中設(shè)置有若干筋板16，筋板16與縱梁17焊接，在縱梁17下方設(shè)置有托板18，在縱梁17、筋板16和托板18圍成的空間內(nèi)注入水泥，使其足以抵抗去冒口錘對(duì)底座的沖擊而不會(huì)產(chǎn)生位移，相對(duì)位移影響沖擊功的準(zhǔn)確性。

沖擊功測(cè)試：《空氣錘技術(shù)條件》（GB/T25721-2010）中規(guī)定，根據(jù)打擊能量的大小選擇合適大小規(guī)格的鉛柱試樣。由去冒口錘的運(yùn)行原理，從動(dòng)力學(xué)角度計(jì)算理論上去冒口錘的沖擊功，選擇合適規(guī)格的鉛柱試樣4。將選定的鉛柱試樣4用螺栓固定在底座2的立板9上，將去冒口錘的工作壓力調(diào)至所需壓力，去冒口錘護(hù)筒對(duì)準(zhǔn)鉛柱試樣，水平擊打，根據(jù)鉛柱試樣擊打前后的壓縮量計(jì)算出工作壓力下去冒口錘的沖擊功。

破壞試驗(yàn)：根據(jù)前面所測(cè)試的沖擊功以及試樣材質(zhì)，由公式（2）計(jì)算去冒口錘能夠擊斷的試樣最大直徑D_max,由此選擇內(nèi)徑為D_max的調(diào)整套6，將其放置在底座2的破壞試樣套筒13內(nèi)，將銷(xiāo)軸7由破壞試樣套筒13的方孔11插入，將直徑為D_max的破壞試樣5放置在調(diào)整套6內(nèi)。用去冒口錘擊打試樣，如若能夠擊斷，則將破壞試樣5的直徑增加10mm,更換相應(yīng)的調(diào)整套6，再次進(jìn)行擊打試驗(yàn)，如若還是能夠擊斷則繼續(xù)將破壞試樣6的直徑增加10mm,直至不能擊斷；如若不能擊斷，則將破壞試樣5的直徑減少10mm,更換相應(yīng)的調(diào)整套6，再次進(jìn)行擊打試驗(yàn)。以此類(lèi)推，直至得出能夠擊斷的破壞試樣的最大直徑D_實(shí)。

疲勞試驗(yàn)：選擇直徑大于D_實(shí)的疲勞試樣3，插入底座2的疲勞試樣套筒8內(nèi)，銷(xiāo)軸7作為支撐，去冒口錘累計(jì)擊打疲勞試樣3一定次數(shù)，檢查去冒口錘的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及密封件的損壞狀態(tài)。