一種阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計一種阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)，具體地說是涉及一種通過調(diào)節(jié)兩擺桿之間的阻尼系數(shù)調(diào)節(jié)沖擊載荷的大小，用來測量試板表面雙向瞬態(tài)沖擊力的雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)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(fā)的新設(shè)備。該裝置的主要作用是測量試板在瞬態(tài)高速沖擊作用下的抗破壞強(qiáng)度，通過調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)實(shí)現(xiàn)不同作用力的沖擊，從而有效判斷試板是否合格，以及進(jìn)行試板合格后的性能強(qiáng)化試驗(yàn)。
[0003]阻尼器承擔(dān)著緩沖和減振的任務(wù)，阻尼力變大，下擺桿跳起的高度變小，從而產(chǎn)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(chǎn)生的沖擊載荷變小。將該裝置的減振裝置設(shè)計成阻尼可調(diào)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)不同的沖擊載荷。
[0004]現(xiàn)有的單擺試驗(yàn)機(jī)，單自由度，不能對試板實(shí)現(xiàn)瞬時、雙向的沖擊試驗(yàn)；傳統(tǒng)重錘下落試驗(yàn)機(jī)對其進(jìn)行的沖擊試驗(yàn)，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(yàn)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中沖擊試驗(yàn)的不足，本發(fā)明提供的阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)，利用雙擺桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了沖擊角度的無級可調(diào)和瞬時雙向性能測試，利用試驗(yàn)機(jī)的阻尼可調(diào)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同作用力的沖擊試驗(yàn)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種阻尼可調(diào)式雙擺桿擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，主要包括主機(jī)機(jī)架、雙擺桿系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、角度調(diào)節(jié)裝置、阻尼可調(diào)裝置、測量系統(tǒng)等；提升系統(tǒng)與制動系統(tǒng)通過擺軸相連，擺軸中間懸掛上擺桿，安裝在主機(jī)機(jī)架上，實(shí)現(xiàn)雙擺桿系統(tǒng)的提升和制動；雙擺桿系統(tǒng)包括上下擺桿，上下擺桿鉸接，下擺桿與擺錘相連；上下擺桿鉸接處設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置，其作用是保證兩擺桿在下落過程中保持角度不發(fā)生變化，但在擺錘與試板接觸瞬間使兩擺桿處于自由狀態(tài)；上下擺桿中間設(shè)有阻尼可調(diào)裝置，通過調(diào)節(jié)不同的阻尼系數(shù)以實(shí)現(xiàn)擺桿系統(tǒng)不同作用力的沖擊；測試系統(tǒng)安裝在主機(jī)機(jī)架的底座上，采用高速傳感器及高速數(shù)據(jù)采集裝置，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(diǎn)隨時間的變化等通過計算機(jī)顯示出來。
[0007]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)機(jī)架機(jī)身由鋼管制作而成，底座采用實(shí)心鋼板加工制作，保證機(jī)架頂端軸承的同軸度及軸心到測試系統(tǒng)基板的距離。主機(jī)機(jī)架上方安裝提升制動系統(tǒng)，主機(jī)機(jī)架下方安裝測試系統(tǒng)，主機(jī)機(jī)架與牢固的地基基礎(chǔ)相連，保證安裝精度和試驗(yàn)安全。
[0008]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的雙擺桿系統(tǒng)由高強(qiáng)度鋼制作而成，通過擺軸與主機(jī)機(jī)架連接；雙擺桿系統(tǒng)的上方為上擺桿，與擺軸連接；雙擺桿系統(tǒng)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(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)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。
[0009]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的角度調(diào)節(jié)裝置由高強(qiáng)度鋼制作而成，通過銷軸與上下擺桿連接；角度調(diào)節(jié)裝置是由旋轉(zhuǎn)板，楔塊、擋塊、擋桿裝置等組成，楔塊和旋轉(zhuǎn)板設(shè)有不同的角度，使雙擺桿無級可調(diào)。角度調(diào)節(jié)裝置還可以保證雙擺桿下落過程中保持角度不變。
[0010]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的阻尼可調(diào)裝置由桿端關(guān)節(jié)軸承、螺桿、螺桿墊片、導(dǎo)向桿、彈簧、缸筒、支撐桿等組成，安裝在雙擺桿中間；桿端關(guān)節(jié)軸承安裝在上擺桿的伸出桿的軸承槽內(nèi)；螺桿與桿端關(guān)節(jié)軸承連接，通過旋轉(zhuǎn)螺桿可以帶動墊片壓縮彈簧；導(dǎo)向桿固定在缸筒上，穿過螺桿墊片，防止螺桿墊片發(fā)生轉(zhuǎn)動；支撐桿上端固定連接缸筒，下端與下擺桿鉸接；從而調(diào)節(jié)阻尼可調(diào)裝置的阻尼系數(shù)，可以調(diào)節(jié)碰撞時下擺桿跳起的高度，從而實(shí)現(xiàn)不同作用力的沖擊。
[0011]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的提升、制動系統(tǒng)由離合器、制動器、電機(jī)、減速機(jī)、擺軸、制動盤、軸承、軸承座等組成，安裝在主機(jī)機(jī)架的頂端，實(shí)現(xiàn)了對雙擺桿結(jié)構(gòu)的提升和制動。
[0012]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的測量系統(tǒng)安裝在主機(jī)機(jī)架的底座上，采用高速傳感器及高速數(shù)據(jù)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(diǎn)隨時間的變化等通過計算機(jī)顯示出來。
[0013]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)方法是:1)阻尼大小的調(diào)節(jié)，首先通過旋轉(zhuǎn)螺桿，螺桿上的可升降墊片壓縮或釋放缸筒內(nèi)的彈簧；缸筒上安有導(dǎo)向桿，穿過墊片，防止墊片的轉(zhuǎn)動；通過墊片壓縮彈簧變形量的大小來實(shí)現(xiàn)不同的阻尼大小。2)調(diào)節(jié)好阻尼大小后，將試板固定在測力系統(tǒng)上；在雙擺處于鉛垂位置時，制動器松開；電機(jī)帶動減速機(jī)、離合器運(yùn)動，將雙擺桿系統(tǒng)提升至預(yù)置的角度；制動器抱閘，提升系統(tǒng)斷電后，制動器松開，雙擺桿系統(tǒng)自由下落；在撞擊瞬間，角度調(diào)節(jié)裝置的旋轉(zhuǎn)板通過擋桿打開，雙擺桿瞬間處于自由狀態(tài)；在雙擺桿系統(tǒng)沖擊試板回升到最高點(diǎn)時，通過制動器再制動；測量系統(tǒng)采用高速傳感器和高速數(shù)據(jù)采集卡，對試驗(yàn)的全過程進(jìn)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(tǒng)回到原始位置。
[0014]本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)采用雙擺桿結(jié)構(gòu)，運(yùn)用擺錘式重力加速沖擊方法，瞬間同時獲得試樣水平和垂直兩個方向所承受的最大沖擊速度，最大沖擊載荷，最大沖擊能量。增加了機(jī)構(gòu)的自由度，提高了測量精度，克服了傳統(tǒng)的單擺試驗(yàn)機(jī)單向測量、沖擊時間過長、沖擊角度不可調(diào)、不能抓取瞬間沖擊載荷只能抓取沖擊能量等缺點(diǎn)。通過阻尼可調(diào)裝置既將下擺桿跳起的高度控制在一定的范圍內(nèi)，又實(shí)現(xiàn)了不同沖擊載荷的沖擊試驗(yàn)。并且設(shè)備操作簡單、測量精確、可靠性高、安全穩(wěn)定，便于維護(hù)，特別適應(yīng)于對試板表面承受瞬態(tài)雙向沖擊載荷的試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0015]圖1:本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)主視圖
圖2:本發(fā)明阻尼可調(diào)式雙擺桿沖擊試驗(yàn)機(jī)阻尼可調(diào)裝置主視圖圖3:本發(fā)明