一种旋臂式毛发锤磨器及使用方法

1.本发明涉及毛发锤磨技术领域，具体为一种旋臂式毛发锤磨器。


背景技术：

2.目前，对于毛发的研磨方式主要分为手工研磨方式和机械研磨方式。
3.其中，手工研磨方式是将毛发置于研钵中，操作者手持研磨棒对毛发进行反复搓揉，直至毛发碎裂成屑。这种方式存在明显的缺陷：
①
在开放的环境下进行研磨操作，容易受到周围环境的二次污染；
②
研磨过程中产生的碎屑可能随气流到周围环境中，造成样品损失以及对操作者的健康危害；
③
依赖于操作人员手力，效率低、耗时长、毛发碎裂不均匀、难以持续进行批量操作。
4.机械研磨方式则是将毛发与研磨球同时置于密封的研磨筒内，研磨筒固定于研磨器震动架上，通过高频振动使研磨筒内的研磨球反复撞击毛发，从而使毛发碎裂成屑。然而这种方式也存在如下缺陷：
①
毛发和研磨球在研磨筒内均处于自由态，研磨球与毛发的撞击是一个随机过程，且毛发受力面小、效率低、耗能高；
②
研磨筒因研磨球的高速、高频撞击而产热，一方面可能造成被测物的因热降解，另一方面研磨筒因热胀效应经常产生筒体与旋盖“卡死”现象，特别是在批量处理样品时，这一问题尤为突出；
③
设备沉重，携带不便，难以在养殖场等工作现场使用；
④
工作噪音大，对环境不友好；
⑤
价格贵、故障率高。
5.综上可知，现有的毛发研磨技术方法存在效率低、操作性差、难以批量处理等技术问题，在一定程度上限制了毛发作为检材的应用。因此，研究设计针对性强、操作简单、便于携带、效率高的毛发研磨装置和方法则显得十分必要。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种旋臂式毛发锤磨器及使用方法，以解决上述现有技术中的问题。
7.第一方面，本发明提供一种旋臂式毛发锤磨器，包括锤磨组件、缓冲组件、传动组件和本体组件，锤磨组件包括样品筒和冲击锤，传动组件由旋转盘、旋臂和轴承组成，本体组件包括底座以及设置在底座上的机架，缓冲组件设置在本体组件内。
8.进一步地，所述旋臂式毛发锤磨器还包括减震组件，所述减震组件设置在底座下方，且减震组件包括伸缩板和横板，所述伸缩板设置在底座底部两侧，且伸缩板底部设置有横板。
9.进一步地，所述减震组件还包括减震弹簧和防滑垫，且减震弹簧设置在横板上表面，所述横板下表面设置有防滑垫。
10.进一步地，所述底座和所述机架可相对移动。
11.进一步地，所述的机架包括两个相连的上腔体和下腔体，上腔体为旋臂的旋转空间，下腔体形成样品筒的容纳空间。
12.进一步地，所述上腔体为上下对称的凸形形状，所述下腔体为圆柱状形状。
13.进一步地，所述下腔体内壁设置有缓冲层，所述缓冲层包括海绵或气囊。
14.进一步地，所述样品筒为上端开口、下端密封的圆筒结构，可拆卸地设置在机架内。
15.进一步地，所述样品筒的材质包括金属或塑料，进一步地，所述塑料为聚四氟乙烯。
16.进一步地，所述冲击锤由轴箍、锤臂、轴销、轴环和锤头组成，锤臂上端与轴箍固定连接，下端通过轴销与轴环中心连接，轴环下端与锤头固定连接。
17.进一步地，所述锤头由金属材料制成，表面磨砂设计，磨砂粒度200～2000μm。
18.进一步地，所述锤头的末端形状与样品筒底部形状一致，锤头直径小于样品筒内壁直径。
19.进一步地，所述缓冲组件包括弹性垫，所述弹性垫可拆卸地连接在下腔体。
20.进一步地，所述弹性垫由弹性聚合物材料或金属弹簧制成，进一步地，所述聚合物材料为橡胶。
21.进一步地，所述下腔体的内径略大于样品筒和弹性垫外壁直径，所述下腔体的高度等于或大于弹性垫与样品筒高度之和。
22.进一步地，所述旋臂为凸形形状，两端在一条直线上，中间突出部分与两端平行；旋臂两端分别通过轴承固定在上腔体内壁上，旋臂的中间突出部分与冲击锤的轴箍固定相连。
23.进一步地，所述旋转盘设置在旋臂的延伸出上腔体外的末端部分，所述旋转盘通过手动或电动驱动。
24.第二方面，本发明提供一种上述旋臂式毛发锤磨器的使用方法，包括：
25.将毛发样品放入样品筒；
26.移动底座形成开口，将样品筒和缓冲组件插入至机架下腔体内；
27.将锤头移入样品筒内部完成准备工作；
28.通过手动或电动方式驱动旋转盘，以通过旋臂带动锤头进行反复上下运动以对样品形成反复捶打，使毛发在样品筒壁与锤头夹击形成的揉搓力和剪切力下碎裂。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.1.利用所述传动组件为冲击锤提供动力，其中旋转盘为着力点，可通过手动或电动方式驱动旋臂带动冲击锤上下运动，较传统的研磨方式，极大地减轻了人力负担，可实现连续批量操作，单个样品研磨效率提高3倍以上。
31.2.利用研磨锤对毛发进行定向捶打较研磨球在研磨筒内与毛发进行随机碰撞的方式，对毛发捶打的效率大幅提升，有效避免了研磨筒发热现象。
32.3.设置底座与机架之间可相对移动，使得底座打开时，作为样品筒和弹性垫装入机架的入口；关闭时用于固定样品筒和弹性垫的位置，作为样品筒和弹性垫出入的仓门，并为样品筒和弹性垫的紧固提供支撑，结构轻便，便于携带和组装，能够用于现场采样使用，极大拓宽了应用范围。
33.4.利用缓冲组件缓冲样品筒受冲击锤的捶力，使样品筒、毛发和冲击锤之间发生相对位移，从而使毛发在样品筒壁与锤头的夹击下产生揉搓力和剪切力，促进毛发的碎裂。
附图说明
34.图1为本发明内部结构示意图；
35.图2为本发明减震组件结构示意图；
36.图3为本发明样品筒内部结构示意图；
37.图4为本发明轴箍结构示意图。
38.图中：1、样品筒；2、锤头；3、轴销；4、轴环；5、锤臂；6、轴箍；7、旋转盘；8、第二轴承；9、旋臂；10、第一轴承；11、机架；12、弹性垫；13、底座；14、减震组件；1401、伸缩板；1402、横板；1403、减震弹簧；1404、防滑垫。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.如图1-图4所示，一种旋臂式毛发锤磨器，主要包括锤磨组件、缓冲组件、传动组件和本体组件。
41.所述本体组件包括机架11和底座13，机架包括两个相连的上腔体和下腔体，上腔体为上下对称的凸形形状，以形成旋臂的旋转空间，下腔体为为圆柱状形状，以形成样品筒的容纳空间。
42.下腔体内壁设置有缓冲层对样品筒起到缓冲作用，所述缓冲层包括但不限于海绵、气囊等。
43.底座13下方设置有减震组件14，且减震组件14包括伸缩板1401和横板1402，伸缩板1401设置在底座13底部两侧，且伸缩板1401底部设置有横板1402，减震组件14还包括减震弹簧1403和防滑垫1404，且减震弹簧1403设置在横板1402上表面，横板1402下表面设置有防滑垫1404。
44.具体操作如下，利用伸缩板1401、横板1402和减震弹簧1403配合，可以缓冲研磨过程中的震动，同时利用防滑垫1404可以起到防滑的作用。
45.锤磨组件包括样品筒1和冲击锤，样品筒为毛发样品提供容纳和研磨空间，冲击锤的作用是为毛发研磨提供直接的捶打力。
46.样品筒1为上端开口、下端密封的圆筒结构，其材质坚硬，由聚四氟乙烯制成，颜色透明可便于观察样品的锤磨情况；在另一可选的实施例中，所述样品筒也可以由金属制成。
47.样品筒1使用时可放置于本体组件内，使其位置固定，完成样品捶打后，可由本体组件内取出。
48.冲击锤由轴箍6、锤臂5、轴销3、轴环4和锤头2组成，轴箍6套在旋臂9上，通过旋臂9的旋转运动带动锤臂5运动；锤臂5上端与轴箍6固定连接，下端通过轴销3和轴环4连接，使锤臂5可相对于锤头2做来回摆动；轴环4下端与锤头2固定连接，轴销3为锤臂5与轴环4的连接件，用于固定锤臂5和轴环4的相对位置，锤头2的表面为磨砂设计，磨砂粒度200～2000μm；锤头2的末端形状与样品筒底部形状一致，且锤头2直径小于样品筒内壁直径。
49.传动组件由旋转盘7、旋臂9和轴承组成，所述的旋转盘7为人手工操作或电机传动
时的着力点，为旋臂末端的部分，且延伸出本体上腔体外部。
50.所述旋臂9为凸形结构，两端在一条直线上，中间突出部分与两端平行；旋臂两端分别通过第一轴承10和第二轴承8固定在机架上，可在旋转盘7的带动下进行旋转；旋臂9中间突出部分与冲击锤的轴箍6相连。
51.传动组件的作用是为冲击锤提供动力，其中旋转盘7为着力点；旋臂9带动冲击锤上下运动；轴承为旋臂的旋转提供支撑。
52.缓冲组件包括弹性垫12，用于缓冲样品筒受到的冲击，弹性垫12为圆筒状且直径与下腔体内径相同，弹性垫12为金属弹簧制成，在另一可选的实施例中，所述弹性垫也可以是采用弹性聚合物材料制成，例如橡胶材料。弹性垫为独立、可拆卸结构。
53.底座和所述机架可相对移动，底座打开时形成样品筒和弹性垫装入机架的入口；关闭时可用于固定样品筒和弹性垫的位置。因此机架的作用是固定旋臂的位置和为旋臂、样品筒和弹性垫提供空间和保护；底座的作用是作为样品筒和弹性垫出入的仓门，并为样品筒和弹性垫的紧固提供支撑。
54.通过轴销3、轴环4、锤臂5、轴箍6、旋臂9、第一轴承10、第二轴承8和旋转盘7配合，极大地减轻了人力负担，可实现连续批量操作，使单个样品研磨效率提高。
55.使用时，将毛发样品放入样品筒1内；移动底座13形成开口，将样品筒1和弹性垫12依次从该入口插入至机架11的下腔体内；移动锤头2放入样品筒1内部,手动或电动方式驱动旋转盘7，使旋转盘7旋转并带动旋臂9在机架上腔体内旋转，进而带动锤头2进行反复上下运动，以对样品形成反复捶打，使毛发在样品筒壁与锤头夹击形成的揉搓力和剪切力下碎裂。
56.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，包括锤磨组件、缓冲组件、传动组件和本体组件，锤磨组件包括样品筒和冲击锤，传动组件由旋转盘、旋臂和轴承组成，本体组件包括底座以及设置在底座上的机架，缓冲组件设置在本体组件内。2.根据权利要求1所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述旋臂式毛发锤磨器还包括减震组件，所述减震组件设置在底座下方，且减震组件包括伸缩板和横板，所述伸缩板设置在底座底部两侧，且伸缩板底部设置有横板。3.根据权利要求1所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述的机架包括两个相连的上腔体和下腔体，上腔体为旋臂的旋转空间，下腔体形成样品筒的容纳空间。4.根据权利要求3所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述下腔体内壁设置有缓冲层，所述缓冲层包括海绵或气囊。5.根据权利要求4所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述冲击锤由轴箍、锤臂、轴销、轴环和锤头组成，锤臂上端与轴箍固定连接，下端通过轴销与轴环中心连接，轴环下端与锤头固定连接。6.根据权利要求5所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述锤头由金属材料制成，表面磨砂设计，磨砂粒度200～2000μm。7.根据权利要求5所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述旋臂为凸形形状，两端在一条直线上，中间突出部分与两端平行；旋臂两端分别通过轴承固定在上腔体内壁上，旋臂的中间突出部分与冲击锤的轴箍固定相连。8.根据权利要求5所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述旋转盘设置在旋臂的延伸出上腔体外的末端部分，所述旋转盘通过手动或电动驱动。9.根据权利要求1所述的一种旋臂式毛发锤磨器，其特征在于，所述底座和所述机架可相对移动。10.根据权利要求1-9中任一项所述的旋臂式毛发锤磨器的使用方法，其特征，包括：将毛发样品放入样品筒；移动底座形成开口，将样品筒和缓冲组件插入至机架下腔体内；将锤头移入样品筒内部完成准备工作；通过手动或电动方式驱动旋转盘，以通过旋臂带动锤头进行反复上下运动以对样品形成反复捶打，使毛发在样品筒壁与锤头夹击形成的揉搓力和剪切力下碎裂。

技术总结
本发明公开了一种旋臂式毛发锤磨器及使用方法，涉及毛发锤磨器技术领域，包括锤磨组件、缓冲组件、传动组件和本体组件，锤磨组件包括样品筒和冲击锤，传动组件由旋转盘、旋臂和轴承组成，本体组件包括底座以及设置在底座上的机架，缓冲组件设置在本体组件内。该旋臂式毛发锤磨器，与现有的普通毛发锤磨器相比，通过手动或电动旋转旋臂带动冲击锤对毛发进行捶打的方式，极大地减轻了人力负担，使毛发样品快速碎裂，具有装置体积小、便于携带、毛发受力面大、研磨效率高、适合现场批量操作的优点。适合现场批量操作的优点。适合现场批量操作的优点。


技术研发人员：王瑞国 王宗礼 王培龙 张维 张苏 程劼 李桐
受保护的技术使用者：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所
技术研发日：2023.02.03
技术公布日：2023/8/21