[實用新型]一種阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機

有效

• 申請號: 201320328304.1
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203299063U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 常德功;楊福芹;李松梅;李登辰;仇衛星
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種沖擊試驗機，具體地說是涉及一種阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機。

背景技術

阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機是針對在瞬間載荷作用下，試板表面的雙向性能測試而專門研制開發的新設備。該裝置的主要作用是測量試板在瞬態高速沖擊作用下的抗破壞強度，通過調節阻尼系數實現不同作用力的沖擊，從而有效判斷試板是否合格，以及進行試板合格后的性能強化試驗。

阻尼器承擔著緩沖和減振的任務，阻尼力變大，下擺桿跳起的高度變小，從而產生較大的沖擊載荷；阻尼力變小，下擺桿跳起的高度變大，緩和沖擊，使產生的沖擊載荷變小。將該裝置的減振裝置設計成阻尼可調結構，以實現不同的沖擊載荷。

現有的單擺試驗機，單自由度，不能對試板實現瞬時、雙向的沖擊試驗；傳統重錘下落試驗機對其進行的沖擊試驗，只是將測試板以一定的角度傾斜于落錘的方向，但是這種試驗方法雖然能夠獲得測試板在水平和垂直兩個方向所吸收的能量值，但沖擊作用時間卻不是瞬時的。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機。為了克服現有技術中沖擊試驗的不足，本發明提供的阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機，利用雙擺桿結構實現了沖擊角度的無級可調和瞬時雙向性能測試，利用試驗機的阻尼可調結構實現不同作用力的沖擊試驗。

本實用新型的技術方案是：一種阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機，包括：主機機架、雙擺桿系統、提升系統、制動系統、角度調節裝置、阻尼可調裝置、測量系統；其中，提升系統與制動系統通過擺軸連接；擺軸固接于主機機架，實現雙擺桿系統的提升和制動；雙擺桿系統包括上擺桿、下個桿、擺錘；雙擺桿系統通過擺軸與主機機架連接；角度調節裝置設置在上擺桿和下擺桿連接處，其作用是保證兩擺桿在下落過程中保持角度不發生變化，但在擺錘與試板接觸瞬間使兩擺桿處于自由狀態；阻尼可調裝置設置在上擺桿和下擺桿之間，通過調節不同的阻尼系數以實現擺桿系統不同作用力的沖擊。

進一步地，所述主機機架機身由鋼管制作而成，底座采用實心鋼板加工制作，保證機架頂端軸承的同軸度及軸心到測試系統基板的距離。主機機架上方安裝提升制動系統，主機機架下方安裝測試系統，主機機架與牢固的地基基礎相連，保證安裝精度和試驗安全。

進一步地，所述雙擺桿系統由高強度鋼制作而成，通過擺軸與主機機架連接；雙擺桿系統的上方為上擺桿，與擺軸連接；雙擺桿系統的下方為下擺桿和擺錘，通過銷軸與上擺桿連接；上下擺桿連接處裝有角度調節裝置，用于調節雙擺桿之間的角度；下擺桿的下端與擺錘連接，用于沖擊試板。

進一步地，所述角度調節裝置由高強度鋼制作而成，通過銷軸與上下擺桿連接；角度調節裝置是由旋轉板，楔塊、擋塊、擋桿裝置等組成，楔塊和旋轉板設有不同的角度，使雙擺桿無級可調。角度調節裝置還可以保證雙擺桿下落過程中保持角度不變。

進一步地，所述阻尼可調裝置由桿端關節軸承、螺桿、螺桿墊片、導向桿、彈簧、缸筒、支撐桿等組成，安裝在雙擺桿中間；桿端關節軸承安裝在上擺桿的伸出桿的軸承槽內；螺桿與桿端關節軸承連接，通過旋轉螺桿可以帶動墊片壓縮彈簧；導向桿固定在缸筒上，穿過螺桿墊片，防止螺桿墊片發生轉動；支撐桿上端固定連接缸筒，下端與下擺桿鉸接；從而調節阻尼可調裝置的阻尼系數，可以調節碰撞時下擺桿跳起的高度，從而實現不同作用力的沖擊。

進一步地，所述提升、制動系統由離合器、制動器、電機、減速機、擺軸、制動盤、軸承、軸承座等組成，安裝在主機機架的頂端，實現了對雙擺桿結構的提升和制動。

進一步地，所述測量系統安裝在主機機架的底座上，采用高速傳感器及高速數據采集裝置，通過高速采集卡、存儲器和變形傳感器將沖擊過程中水平和垂直兩個方向的力值隨時間變化曲線、變性特征點隨時間的變化等通過計算機顯示出來。

本實用新型阻尼可調式雙擺桿沖擊試驗機的試驗方法是：1）阻尼大小的調節，首先通過旋轉螺桿，螺桿上的可升降墊片壓縮或釋放缸筒內的彈簧；缸筒上安有導向桿，穿過墊片，防止墊片的轉動；通過墊片壓縮彈簧變形量的大小來實現不同的阻尼大小。2）調節好阻尼大小后，將試板固定在測力系統上；在雙擺處于鉛垂位置時，制動器松開；電機帶動減速機、離合器運動，將雙擺桿系統提升至預置的角度；制動器抱閘，提升系統斷電后，制動器松開，雙擺桿系統自由下落；在撞擊瞬間，角度調節裝置的旋轉板通過擋桿打開，雙擺桿瞬間處于自由狀態；在雙擺桿系統沖擊試板回升到最高點時，通過制動器再制動；測量系統采用高速傳感器和高速數據采集卡，對試驗的全過程進行精確高速測量和記錄；然后離合器吸和，制動器斷開，雙擺桿系統回到原始位置。