[发明专利]一种乒乓球发送机冲击装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种乒乓球发送机冲击装置，属于体育训练的设备。

背景技术

目前，在体育训练场馆中一般都配备有乒乓球发送机以供球员练习。现有的乒乓球发送机冲击装置一般都是以电动机旋转经复杂的机构变为不同角度发送乒乓球，其结构复杂，造价高。

针对上述问题，中国实用新型专利CN201668939U公开了一种乒乓球电磁发送机冲击装置，其外壳上设有衔铁盖，外壳内腔装入电磁线圈，线圈内装入衔铁，衔铁推杆固连在衔铁上，回位弹簧套在衔铁推杆上，再将设有中心孔的电磁铁极靴装入电磁铁外壳内，发送导管连接在电磁铁外壳上，衔铁推杆前端装有聚氨酯撞击头，乒乓球从发送导管上设有的乒乓球入口注入。工作时，给电磁线圈送入经调整后的脉冲电压，线圈得电产生磁场而吸合衔铁，推动衔铁推杆和撞击头向前冲击，将乒乓球射出；接着调整使得脉冲电压为零，线圈失电、磁场消失，衔铁在回位弹簧给作用下返回原位。下一个脉冲电压过来时再进行发射，这样即可周而复始按指令循环工作。

然而，实际应用中发现，上述乒乓球电磁发送机冲击装置存在如下问题：(1) 由于衔铁推杆上套设有回位弹簧，在线圈得电产生磁场推动衔铁推杆和撞击头向前冲击时，回位弹簧的回复力为阻力，且由于弹簧回复力与其被压缩量成正比，所以推动衔铁推杆的力随着推杆向前运动而越来越小，导致其向前运动的加速度越来越小，这显然与实际需求相悖；(2) 由于回位弹簧的存在，衔铁推杆和回位弹簧之间会存在摩擦力，因而该设备不仅会因摩擦而导致力损失，而且设备容易出现摩擦卡滞而不能复位，造成设备故障从而无法继续工作；(3)冲击衔铁所受的驱动力，只是电磁线圈的电磁驱力，因而冲击起始阶段的加速度小，造成冲击时的冲量相对较小，这势必造成须要加大电磁线圈的尺寸规格，造成整个装置体积趋于庞大；(4) 撞击头对乒乓球的冲击力是固定的，不能较好地模拟实际发球力大小的变化。

以上缺陷，造成上述电磁式乒乓球发送机冲击装置难以推广应用。

综上所述，开发一种不使用回位弹簧，相对体积小，结构简单，能够较好地模拟实际发球力大小的变化，且冲击、复位安全可靠的乒乓球发送机冲击装置，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供相对体积小，结构简单，能够较好模拟实际发球力大小的变化，且冲击、复位安全可靠的乒乓球发送机冲击装置。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种乒乓球发送机冲击装置，包括电气控制部分和冲击装置，所述冲击装置包括轭铁、固设于轭铁两端的发送导管和后端盖、固设于轭铁内的电磁线圈；所述发送导管、后端盖与电磁线圈所包围形成的容腔内设有冲击衔铁；所述后端盖上固定设有永磁铁，所述冲击衔铁上固设有撞击头组件。

进一步的技术方案，所述电磁线圈具有至少2个绕组，且绕组的方向相同而电磁驱动力不同。

优选的，所述永磁铁的最大磁场强度与所述电磁线圈所能够产生的最大磁场强度相等。

对所述电磁线圈内交替通入正向电流和反向电流。正向电流的电磁场，对所述冲击衔铁施加向前的电磁驱力，并使所述冲击衔铁磁化后，其后端的极性与永磁铁前端的极性相同，形成斥力。因此，当正向电流励磁时，冲击衔铁除了受到电磁线圈产生的电磁驱力外，还受到永磁铁的排斥力。在这2个力的合力的作用下，冲击衔铁加速向前运动，固设于其前端的撞击头组件的头部，撞击乒乓球，使乒乓球沿着发送导管快速运动，实现乒乓球的发射。反向电流的电磁场，对所述冲击衔铁施加向后的电磁驱力，并使所述冲击衔铁后端的极性与永磁铁前端的极性相反，形成吸力，从而驱动冲击衔铁向后运动实现复位。

本发明的工作过程和受力分析如下所述：

在非运行状态时，电磁线圈不通电，冲击衔铁不呈现磁性，冲击衔铁被永磁铁吸附在最后端位置。

设永磁铁前端为S极，后端为N极；当电控系统对电磁线圈通以正向励磁电流时，设定冲击衔铁受到电磁线圈所施加的电磁驱动力方向向前，冲击衔铁被磁化为后端为S极，前端为N极；此时，冲击衔铁受到电磁线圈所施加的电磁驱动力F_电磁和永磁铁的排斥力F_永磁，在上述2种力的共同作用下，冲击衔铁将带动撞击头组件以较大的加速度向前运动产生冲击力，以整体动能转化为对乒乓球的冲量，完成乒乓球的发射。

撞击头组件头部与乒乓球相接触的一瞬间，乒乓球所受到的冲击力为：

F_冲击=F_电磁+F_永磁+F_动能