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专利名称：一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置及测试方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410877115.2

专利申请（专利权）人：湖南益安运动用品有限公司
权利人地址：湖南省永州市祁阳市高新技术产业开发区长流路与望洲路交汇处西南角

专利发明（设计）人：曾令荣,王国定,龚纯金

专利摘要：本发明属于测试设备技术领域，尤其是一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置及测试方法，本发明包括：机座，机座上连接有测试台，测试台上连接有用于固定头盔的夹固组件；环形导轨，固定连接在机座；导轨座，滑动连接在环形导轨上；固定板，转动连接在导轨座上，固定板上两侧对称连接一对传动带，传动带沿固定板长度方向平行设置；碰撞座，滑动连接在两个传动带之间，且碰撞座上固定连接有撞击块；固定板两侧面均转动连接有V型结构的调节架，调节架上连接有与传动带配合的调节轮；本发明通过调节架可调节传动带末端的倾斜角度，进而对撞击块撞击头盔的角度进行调节。

主权利要求：
1.一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，其特征在于，包括：
机座（1），所述机座（1）上连接有测试台（8），测试台（8）上连接有用于固定头盔的夹固组件（4）；
环形导轨（6），固定连接在机座（1）；
导轨座（2），滑动连接在环形导轨（6）上；
固定板（3），转动连接在导轨座（2）上，所述固定板（3）上两侧对称连接一对传动带（31），传动带（31）沿固定板（3）长度方向平行设置；
碰撞座（5），滑动连接在两个传动带（31）之间，碰撞座（5）在重力下沿传动带（31）表面滑动，且碰撞座（5）上固定连接有撞击块（52）；
所述固定板（3）两侧面均转动连接有V型结构的调节架（37），调节架（37）设于固定板（3）靠近导轨座（2）的一端，调节架（37）上连接有与传动带（31）配合的调节轮（38），用于对传动带（31）靠近导轨座（2）一端的倾斜角度进行调节；
所述固定板（3）侧面两端分别连接有与传动带（31）配合的传动轮（33）、张紧轮（39），且固定板（3）侧面固定连接有支架（35），支架（35）上连接有与传动带（31）配合的压轮（36），压轮（36）设于传动轮（33）与调节轮（38）之间，压轮（36）用于紧压在传动带（31）外表面；
两个所述调节架（37）之间固定连接有固定杆（317），且固定板（3）下表面转动连接于推动气缸（316），用于带动调节架（37）转动，推动气缸（316）的一端与固定杆（317）转动连接；
所述固定板（3）侧面设有滑槽（310），滑槽（310）内滑动连接有移动块（311），张紧轮（39）转动连接在移动块（311）上，且移动块（311）与滑槽（310）一端之间固定连接有弹性件（312）；
所述固定板（3）上安装有用于带动传动带（31）转动的驱动轮（34），且固定板（3）上安装有用于带动驱动轮（34）转动的驱动电机（315），且所述导轨座（2）上安装有测速仪（26），用于测量碰撞座（5）的碰撞速度；
所述导轨座（2）上安装有与固定板（3）转动连接的轴座（21），固定板（3）上固定连接有蜗轮（313），导轨座（2）上安装有旋转电机（22），旋转电机（22）上连接有与蜗轮（313）配合的蜗杆（23）。
2.根据权利要求1所述的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，其特征在于，所述传动带（31）边侧固定连接有滑条（32），碰撞座（5）两侧均固定连接有可沿滑条（32）滑动的滑块（51），滑块（51）呈L型结构。
3.根据权利要求2所述的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，其特征在于，所述环形导轨（6）外围连接有环形齿圈（7），导轨座（2）上安装有伺服电机（24），伺服电机（24）上连接有与所述环形齿圈（7）啮合的齿轮（25）；所述固定板（3）上端转动连接有勾杆（314），用于固定碰撞座（5），碰撞座（5）上设有与勾杆（314）配合的勾槽（53）。
4.根据权利要求3所述的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，其特征在于，所述夹固组件（4）包括柱体（41），柱体（41）上端固定连接有头模（42）；且柱体（41）周侧均匀转动连接有多个撑杆（45），撑杆（45）一端固定连接有撑块（46），撑块（46）与头盔内壁接触；且所述柱体（41）上连接有升降架（43），升降架（43）与各个撑杆（45）之间均转动连接有连接杆（47），且所述柱体（41）上转动连接有用于带动升降架（43）升降的螺纹杆（44）。
5.一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试方法，利用如权利要求4所述的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：碰撞前，碰撞座（5）通过勾杆（314）锁定，头盔固定在夹固组件（4）组件上，导轨座（2）移动至头盔一侧指定测试的位置，步骤二：通过旋转电机（22）调节固定板（3）的倾斜角度，推动气缸（316）调节传动带（31）末端的倾斜角度，然后手动转动勾杆（314）释放碰撞座（5），碰撞座（5）在重力下沿传动带（31）在下滑，最后撞击在头盔指定测试位置上；
步骤三：通过测速仪（26）记录碰撞座（5）的撞击速度，并观察头盔的损坏程度；并通过驱动电机（315）改变传动带（31）的速度，进而改变碰撞座（5）的撞击速度，进行多组测试，并记录数据。 说明书 : 一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置及测试方法技术领域[0001] 本发明涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置及测试方法。背景技术[0002] 人们在道路上骑行、工地施工，体育比赛等场合，需要戴上头盔来对头部进行保护，避免意外发生，而头盔是通过外壳的变形来吸收大部分冲击力，以减小对头部的伤害。出厂前通常使用检测装置对头盔进行撞击测试，以检测头盔的抗撞击性能。[0003] 申请号CN202110517646.7公开了一种军用头盔冲击试验装置和测试方法，具体公开了包括工作台和头盔本体，工作台的顶部外壁开有圆形孔，且圆形孔的内壁转动连接有转盘，转盘的顶部外壁开有滑槽，且滑槽的内部滑动连接有活动块，活动块的外壁固定安装有滑块，且滑块与滑槽相适配，活动块的顶端转动连接有固定座，且活动块的一侧设置有调节旋钮，头盔本体固定于固定座的顶端，工作台的底部外壁固定于安装框，且安装框的底部内壁转动连接有齿盘。该发明通过钢球的自由落体运动，钢球可以与头盔本体不同部位发生撞击，对头盔本体进行全方位撞击试验。但该方案存在以下不足之处：钢球自由落体作竖向直线运动，因此对头盔的碰撞角度单一，无法测试对头盔侧面不同角度的撞击；同时钢球对头盔的同一位置的撞击速度固定，碰撞速度无法调节。[0004] 公开号CN219065155U公开了一种安全帽防撞击性能检测器，具体包括壳体，壳体上设有固定结构，固定结构上方设有撞击装置；撞击装置包括立体调节结构，立体调节结构上连接有撞击结构；立体调节结构包括横向调节组件，横向调节组件上连接有立体块，壳体上还设有与立体块相配合的竖向调节组件；立体块上转动连接有旋转块，撞击结构与旋转块转动连接，旋转块上设有与撞击结构相配合的翻转组件；但该方案存在以下不足：该装置通过顶簧带动撞击头撞向头盔，撞击距离较短，且撞击后顶簧会顶住撞击头，使得撞击头紧贴在头盔表面；而现实生活中头盔通常受到的为长距离的撞击，撞击块与头盔撞击后迅速分离，因此该检测器无法精确的模拟出头盔现实生活中的撞击情况。发明内容[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置及测试方法，通过在固定板上连接有传动带，通过传动带可对头盔的撞击角度进行调整，旨在解决背景技术中的问题。[0006] 为达到上述技术目的，本发明的具体技术方案如下，本发明提出的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，包括：机座，所述机座上连接有测试台，测试台上连接有用于固定头盔的夹固组件；环形导轨，固定连接在机座；导轨座，滑动连接在环形导轨上；固定板，转动连接在导轨座上，所述固定板上两侧对称连接一对传动带，传动带沿固定板长度方向平行设置；碰撞座，滑动连接在两个传动带之间，碰撞座在重力下沿传动带表面滑动，且碰撞座上固定连接有撞击块；所述固定板两侧面均转动连接有V型结构的调节架，调节架设于固定板靠近导轨座的一端，调节架上连接有与传动带配合的调节轮，用于对传动带靠近导轨座一端的倾斜角度进行调节。[0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板侧面两端分别连接有与传动带配合的传动轮、张紧轮，且固定板侧面固定连接有支架，支架上连接有与传动带配合的压轮，压轮设于传动轮与调节轮之间，压轮用于紧压在传动带外表面。[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，两个所述调节架之间固定连接有固定杆，且固定板下表面转动连接与推动气缸，用于带动调节架转动，推动气缸的一端与固定杆转动连接。[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述传动带边侧固定连接有滑条，碰撞座两侧均固定连接有可沿滑条滑动的滑块，滑块呈L型结构。[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板侧面设有滑槽，滑槽内滑动连接有移动块，张紧轮转动连接在移动块上，且移动块与滑槽一端之间固定连接有弹性件。[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述固定板上安装有用于带动传动带转动的驱动轮，且固定板上安装有用于带动驱动轮转动的驱动电机，且所述导轨座上安装有测速仪，用于测量碰撞座的碰撞速度。[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，所述导轨座上安装有与固定板转动连接的轴座，固定板上固定连接有蜗轮，导轨座上安装有旋转电机，旋转电机上连接有与蜗轮配合的蜗杆。[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，所述环形导轨外围连接有环形齿圈，导轨座上安装有伺服电机，伺服电机上连接有与所述环形齿圈啮合的齿轮；所述固定板上端转动连接有勾杆，用于固定碰撞座，碰撞座上设有与勾杆配合的勾槽。[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，所述夹固组件包括柱体，柱体上端固定连接有头模；且柱体周侧均匀转动连接有多个撑杆，撑杆一端固定连接有撑块，撑块与头盔内壁接触；且所述柱体上连接有升降架，升降架与各个撑杆之间均转动连接有连接杆，且所述柱体上转动连接有用于带动升降架升降的螺纹杆。[0015] 一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试方法，包括以下步骤：[0016] 步骤一：碰撞前，碰撞座通过勾杆锁定，头盔固定在夹固组件组件上，导轨座移动至头盔一侧指定测试的位置；[0017] 步骤二：通过旋转电机调节固定板的倾斜角度，推动气缸调节传动带末端的倾斜角度，然后手动转动勾杆释放碰撞座，碰撞座在重力下沿传动带在下滑，最后撞击在头盔指定测试位置上；[0018] 步骤三：通过测速仪记录碰撞座的撞击速度，并观察头盔的损坏程度；并通过驱动电机改变传动带的速度，进而改变碰撞座的撞击速度，进行多组测试，并记录数据。[0019] 本发明中的有益效果为：[0020] 1、本发明通过在固定板两侧设有一对传动带，碰撞座滑动连接在两个传动带之间，且在固定板上连接有调节架，通过调节架可调节传动带末端的倾斜角度，进而对撞击块撞击头盔的角度进行调节。[0021] 2、本发明通过旋转电机可调节固定板的角度，当固定板处于竖直状态时，可对头盔顶部位置进行测试；当固定板处于倾斜状态时，可对头盔的侧面位置进行测试，对达到对头盔全面测试的目的。[0022] 3、本发明通过驱动电机可调节传动带的传动速度，传动带转动时能够增大碰撞座的初始加速度，进而可对碰撞座的撞击速度进行调整，对头盔进行不同速度撞击的测试。附图说明[0023] 图1为本发明提出的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置的结构示意图。[0024] 图2为本发明提出的导轨座、固定板的结构示意图。[0025] 图3为本发明提出的导轨座的结构示意图。[0026] 图4为本发明提出的固定板的结构示意图。[0027] 图5为本发明提出的固定板的另一角度示意图。[0028] 图6为图5中A处的局部放大图。[0029] 图7为本发明提出的夹固组件的结构示意图。[0030] 图中：1、机座；2、导轨座；21、轴座；22、旋转电机；23、蜗杆；24、伺服电机；25、齿轮；26、测速仪；3、固定板；31、传动带；32、滑条；33、传动轮；34、驱动轮；35、支架；36、压轮；37、调节架；38、调节轮；39、张紧轮；310、滑槽；311、移动块；312、弹性件；313、蜗轮；314、勾杆；315、驱动电机；316、推动气缸；317、固定杆；4、夹固组件；41、柱体；42、头模；43、升降架；44、螺纹杆；45、撑杆；46、撑块；47、连接杆；5、碰撞座；51、滑块；52、撞击块；53、勾槽；6、环形导轨；7、环形齿圈；8、测试台。具体实施方式[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。[0032] 实施例一：本实施例公开了一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，如图1?图7所示，包括：机座1，机座1上连接有测试台8，测试台8上固定连接有用于固定头盔的夹固组件4，通过夹固组件4对头盔固定；环形导轨6，固定连接在机座1；导轨座2，滑动连接在环形导轨6上，环形导轨6外围连接有环形齿圈7，导轨座2上安装有伺服电机24，伺服电机24上连接有与环形齿圈7啮合的齿轮25，通过伺服电机24带动齿轮25转动，进而带动导轨座2沿环形导轨6滑动，调节对头盔的撞击位置；[0033] 如图2?图3所示，导轨座2上转动连接有一固定板3，导轨座2上安装有与固定板3转动连接的轴座21，固定板3与轴座21转动的转轴上固定连接有蜗轮313，导轨座2上安装有旋转电机22，旋转电机22上连接有与蜗轮313配合的蜗杆23，通过旋转电机22带动蜗杆23转动，进而带动蜗轮313转动，对固定板3的倾斜角度进行调节，对头盔的撞击位置进行调节，固定板3上两侧对称连接一对传动带31，传动带31沿固定板3长度方向平行设置；碰撞座5，滑动连接在两个传动带31之间，碰撞座5在重力下沿传动带31表面滑动，且碰撞座5上固定连接有撞击块52；具体实施时：通过旋转电机22可调节固定板3的角度，当固定板3处于竖直状态时，适用于对头盔顶部位置进行测试；当固定板3处于倾斜状态时，适用于对头盔的侧面位置进行测试；测试时，碰撞座5在身重力下沿传动带31表面向下滑动，当滑动至传动带31下端位置时，碰撞座5与传动带31分离，然后撞击块52撞击到头盔表面，对头盔的抗撞击性能进行测试，达到对头盔顶部以及侧面位置测试的目的。[0034] 优选的，固定板3上端转动连接有勾杆314，用于固定碰撞座5，碰撞座5上设有与勾杆314配合的勾槽53，通过将勾杆314挂在勾槽53内，可对碰撞座5固定，松开勾杆314可释放碰撞座5。[0035] 如图4?图6所示，固定板3两侧面均转动连接有V型结构的调节架37，调节架37设于固定板3靠近导轨座2的一端，调节架37一端连接有与传动带31配合的调节轮38，用于对传动带31靠近导轨座2一端的倾斜角度进行调节，两个调节架37之间固定连接有固定杆317，且固定板3下表面转动连接与推动气缸316，用于带动调节架37转动，推动气缸316的一端与固定杆317转动连接；其中，固定板3侧面两端分别连接有与传动带31配合的传动轮33、张紧轮39，其中张紧轮39设于靠近导轨座2的一端，且固定板3侧面设有滑槽310，滑槽310内滑动连接有移动块311，张紧轮39转动连接在移动块311上，且移动块311与滑槽310一端之间固定连接有弹性件312，通过弹性件312对移动块311施加压力，保证了张紧轮39始终处于对传动带31张紧的状态，且固定板3侧面固定连接有支架35，支架35上连接有与传动带31配合的压轮36，压轮36设于传动轮33与调节轮38之间，压轮36用于紧压在传动带31外表面；其中，传动轮33和压轮36之间的一段传动带31与固定板3保持平行，压轮36与调节轮38之间的一段传动带31相对于固定板3的角度可以调节，且压轮36和调节轮38均不会阻碍碰撞座5的滑动；具体实施时：通过推动气缸316带动两个调节架37同时转动，推动气缸316伸长时，调节架37向上转动时，传动带31末端（靠近导轨座2的一端）与固定板3之间的角度增大；同理，推动气缸316收缩时，调节架37向下转动时，传动带31末端与固定板3之间的角度减。辉诙酝房不鞑馐允，通过对传动带31末端角度进行调节，可调节碰撞座5对头盔撞击角度，进行多种角度撞击测试。[0036] 优选的，为减小传动带31与碰撞座5之间的摩擦力，在传动带31边侧固定连接有滑条32，滑条32可通过热焊接在传动带31上，其中，滑条32采用柔性可弯曲摩擦系数小的材质，如较薄的铜片合金，碰撞座5两侧均固定连接有可沿滑条32滑动的滑块51，滑块51呈L型结构，滑块51与滑条32表面接触状态；当固定板3处于倾斜状态时，滑块51在滑条32上滑动，滑条32起到对滑块51支撑的作用，当碰撞座5滑动至调节轮38位置，继续向前滑动时，碰撞座5与传动带31分离撞向头盔。[0037] 如图7所示，夹固组件4包括柱体41，柱体41固定在测试台8上，柱体41上端固定连接有头模42，头模42与头盔内顶部接触；且柱体41周侧均匀转动连接有多个可上下转动的撑杆45，撑杆45的数量设有四个，撑杆45一端固定连接有撑块46，撑块46与头盔内壁接触；且柱体41上连接有升降架43，升降架43与各个撑杆45之间均转动连接有连接杆47，且柱体41上转动连接有用于带动升降架43升降的螺纹杆44，螺纹杆44与升降架43螺纹连接；通过转动螺纹杆44可带动升降架43下降，带动撑杆45向下转动，使得撑块46撑紧在头盔内壁，对头盔进行固定，且能够适应不同尺寸的头盔。[0038] 实施例二：基于上述实施例一的结构，区别在于，为测试头盔在不同速度下撞击实验，本实施例在固定板3上安装有用于带动传动带31转动的驱动轮34，两个驱动轮34同轴连接，且固定板3上安装有用于带动驱动轮34转动的驱动电机315，驱动电机315通过斜齿轮的啮合带动两个驱动轮34同时转动，驱动电机315能够带动传动带31以不同速度运行，其中，传动带的运行速度在5?15m/s范围内，且导轨座2上安装有测速仪26，用于测量碰撞座5的碰撞速度；当固定板3倾斜状态时，可通过驱动电机315带动传动带31转动，然后再释放碰撞座5，通过传动带31能增大碰撞座5的初始加速度，进而改变对头盔的撞击速度，从而测试头盔在不同速度下的抗撞击性能；碰撞座5在撞击到头盔后，大部分能量被头盔吸收，且由于碰撞座5质量较大，不会反弹到固定板3上，不会对固定板3造成损坏。[0039] 一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试方法，基于上述实施例二所述的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，包括以下步骤：[0040] 步骤一：碰撞前，碰撞座5通过勾杆314锁定，头盔固定在夹固组件4组件上，导轨座2移动至头盔一侧指定测试的位置；[0041] 步骤二：通过旋转电机22调节固定板3的倾斜角度，推动气缸316调节传动带31末端的倾斜角度，然后手动转动勾杆314释放碰撞座5，碰撞座5在重力下沿传动带31在下滑，最后撞击在头盔指定测试位置上；[0042] 步骤三：通过测速仪26记录碰撞座5的撞击速度，并观察头盔的损坏程度；并通过驱动电机315改变传动带31的运行速度，进而改变碰撞座5的撞击速度，进行多组测试，并记录数据。[0043] 综上，本发明提出的一种用于摩托车头盔的抗撞性能测试装置，能够对头盔不同面位置进行撞击测试，以及不同速度的撞击测试，提高了对头盔测试方式的多样性，达到对头盔全面测试的目的。[0044] 最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0045] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：湖南

专利申请日期：2024-07-02

专利公开日期：2024-09-17

专利公告号：2024-09-17