[實用新型]電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置

有效

• 申請號: 201920259848.4
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN210090173U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 羅勝年;周勝付;范端;曾小龍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

本實用新型公開了一種電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置，包括入射桿，包括支撐基座、夾持入射桿的夾緊結構、通過固定端緊固設置于支撐基座上的電磁鐵結構，所述夾緊結構包括與電磁鐵結構固定端通過螺紋穿接的擰緊螺栓、與擰緊螺栓自由端配合連接的夾緊塊、旋轉固定于支撐基座上的輔助夾緊塊，所述輔助夾緊塊與夾緊塊配合夾持入射桿，擰緊螺栓在推進狀態下擠壓夾緊塊使得夾緊塊將壓力傳遞給入射桿，所述電磁鐵結構通電狀態下與輔助夾緊塊通過電磁力吸引夾緊，斷電狀態下與輔助夾緊塊分離。本實用新型降低了實驗成本，簡化了裝置結構，提高了試驗重復性，實現了霍普金森扭桿的快速夾緊與釋放。

技術領域

本實用新型涉及霍普金森扭桿技術領域，具體而言，涉及一種電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置。

背景技術

分離式霍普金森扭桿是研究高應變率下材料動態剪切行為和剪切局部化現象的重要手段。

現有的分離式霍普金森扭桿將試件放置于入射桿和透射桿之間，而入射桿一般一分為二，通過夾緊裝置將兩端分離，遠離試件的一端稱為預扭端，通過外加力矩對預扭端進行加載，從而將扭轉能量進行儲存，當夾緊裝置突然釋放時，預扭端的儲存的扭轉能量會迅速以波的形式通過另一端傳遞到試件上，從而實現對試件的動態扭轉。傳統的分離式霍普金森扭桿一般采用開槽螺栓以及加載裝置施加夾持力，當夾持力達到一定程度時，通過開槽螺栓產生斷裂來模擬瞬間加載。

上述傳統的霍普金森夾緊和釋放裝置有以下幾個缺點：1.實驗耗材，每次實驗都需要使用新的開槽螺栓，大大增加了實驗的成本。2.結構復雜，加載裝置一般采用液壓夾緊，需要配有專門的液壓泵，占用空間大，操作復雜，實驗效率低。3.實驗重復性差，由于不同開槽螺栓在加工、鑄造等工藝上難以保證一致，在夾緊過程中存在開槽螺栓突然斷裂的情況，使實驗失敗。

現有的電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置結構比較復雜，操作繁瑣，降低了實驗效率。此外手動操作存在一定的安全隱患，操作人員需要靠近夾具調整機構通過扭轉螺母使得調節螺柱向下運動，當壓蓋被突然被釋放時，會產生很大的反作用力，在反作用力的作用下壓蓋會反彈回去，若與壓蓋連接的轉動副不夠牢固，壓蓋可能會與轉動副脫離，影響操作人員的安全。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置，以解決現有技術中霍普金森扭桿無法快速夾緊與釋放的技術問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種電磁式霍普金森扭桿夾緊及釋放裝置，該裝置包括入射桿，其特征在于，包括支撐基座、夾持入射桿的夾緊結構、通過固定端緊固設置于支撐基座上的電磁鐵結構，

所述夾緊結構包括與電磁鐵結構固定端通過螺紋穿接的擰緊螺栓、與擰緊螺栓自由端配合連接的夾緊塊、旋轉固定于支撐基座上的輔助夾緊塊，所述輔助夾緊塊與夾緊塊配合夾持入射桿，擰緊螺栓在推進狀態下擠壓夾緊塊使得夾緊塊將壓力傳遞給入射桿，

所述電磁鐵結構通電狀態下與輔助夾緊塊通過電磁力吸引夾緊，斷電狀態下與輔助夾緊塊分離。

當本實用新型中的電磁鐵結構通電時，電磁鐵和輔助夾緊塊之間磁場力穩定后，通過調節擰緊螺栓，將螺栓上的壓力通過夾緊塊傳遞到入射桿上，達到將入射桿夾緊的目的。完成以上步驟后，在入射桿另外一端施加扭矩，此時的扭轉能量被儲存在夾具和扭矩加載端之間。加載完成后，關閉電磁鐵結構的電源，電磁鐵結構在電源關閉的瞬間失去電磁力，輔助夾緊塊由于失去電磁鐵的吸力，與電磁鐵結構分離，從而釋放夾具，入射桿上的能量得到釋放，釋放的能量加載到試件端，從而完成整個加載實驗。輔助夾緊塊在電磁鐵不通電時，可繞固定螺栓轉動。

本實用新型每次實驗不需要再使用新的開槽螺栓，大大降低了實驗耗材，進而降低了實驗成本，簡化了裝置結構，提高了試驗重復性，在此基礎上本實用新型通過電磁鐵結構與輔助夾緊塊之間的配合工作，簡化了裝置結構與操作流程，由此實現了霍普金森扭桿的快速夾緊與釋放。