CN102607970B - 一种自由落体冲击试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自由落体冲击试验装置，其包括底板和设置在底板上的台架，还包括导向杆锁紧装置、导向杆合件及冲击头合件，所述导向杆合件与冲击头合件连接，导向杆锁紧装置包括第一导向板、限位块、锁紧板、手柄，第一导向板水平设置，限位块与第一导向板连接且设置在第一导向板的下面，第一导向板设有导向孔，导向杆合件包括导向杆，导向杆的直径小于导向孔的直径，限位块的底面为与水平面平行的平面，锁紧板的上面为平面，锁紧板与手柄连接。本发明准确控制冲击点；保证冲击铅垂度；方便调整冲击能量（落体重量和高度）；避免对试验对象产生二次冲击。

Description

一种自由落体冲击试验装置
技术领域
本发明涉及机械测试，尤其涉及一种能量可调式自由落体冲击试验装置。
背景技术
物体的抗冲击性能一般是通过自由落体冲击试验来验证的。如图1所示的实验装置，图中各部件名称如下，201表示冲击物，202表示导向筒，203表示定位杆，204表示台架，205表示底板。目前的自由落体冲击试验大部分都存在着冲击点误差较大，冲击铅垂度误差较大，冲击能量大小调整不方便、冲击物回弹后下落对试验对象产生多次冲击等缺点。
发明内容
本发明提供了一种成本低廉的能量可调式自由落体冲击试验装置，在试验中实现：1)准确控制冲击点；2）保证冲击铅垂度；3）方便调整冲击能量（落体重量和高度）；4）避免对试验对象产生二次冲击。
为了解决现有技术中问题，发明提供了一种自由落体冲击试验装置，其包括底板和设置在底板上的台架，还包括导向杆锁紧装置、导向杆合件及冲击头合件，所述导向杆合件与冲击头合件连接，导向杆锁紧装置包括第一导向板、限位块、锁紧板、手柄，第一导向板水平设置，限位块与第一导向板连接且设置在第一导向板的下面，第一导向板设有导向孔，导向杆合件包括导向杆，导向杆的直径小于导向孔的直径，限位块的底面为与水平面平行的平面，锁紧板的上面为平面，锁紧板与手柄连接，手柄带动锁紧板转动，转到水平面时，限位块将锁紧板卡住，锁紧板和手柄无外力作用时锁紧板位于限位块的一侧向下倾斜。
开始试验时，上提手柄至锁紧板与限位块接触，此时锁紧孔与导向杆为同轴间隙配合，冲击头合件和导向杆合件在重力作用下自由下落，冲击试验对象；当冲击头对试验对象完成冲击，试验对象会对冲击头产生反作用力使其上弹，在冲击头上弹过程中迅速下压手柄，驱动导向杆锁紧装置将导向杆锁紧，避免对试验对象产生二次冲击。
作为本发明的进一步改进，第一导向板下端设有固定座，手柄穿过固定座的孔与锁紧板连接。
作为本发明的进一步改进，还包括水平设置在台架上的第二导向板，所述第二导向板和第一导向板的导向孔与导向杆为同轴小间隙配合。
导向杆与两块导向板的导孔为同轴小间隙配合，保证冲击铅垂度。
作为本发明的进一步改进，第二导向板设置在导向杆锁紧装置的下端。
作为本发明的进一步改进，还包括定位杆，冲击头合件与定位杆接触，定位杆上设置水平仪。
作为本发明的进一步改进，台架侧面设有确定定位杆高度的标尺。
定位杆上设置有水平仪，通过标尺确定定位杆高度位置，再将定位杆上的水平仪校平，冲击头与定位杆接触，实现对冲击头高度精确定位。
作为本发明的进一步改进，底板横向和纵向中心设有T型槽。
底板横向和纵向中心设计有T型槽，便于试验对象的安装。
作为本发明的进一步改进，导向杆合件还包括压盖，导向杆和压盖连接，冲击头合件包括冲击头、铁砂筒和铁砂，冲击头与铁砂筒通过螺纹连接。
冲击头与铁砂筒通过螺纹连接，可根据试验要求更换不同形状、大小的冲击头；通过调整铁砂筒内的铁砂量，可调整冲击头重量；铁砂筒内螺纹与压盖外螺纹旋紧时，压盖将铁砂筒内的铁砂压紧。
作为本发明的进一步改进，底板四个角处设有调整螺钉。
调整螺钉可调校底板水平。
本发明的有益效果是：准确控制试验对象冲击点；保证冲击铅垂度；落体冲击能量大小（落体重量和高度）可调；冲击头形状、大小可根据试验要求更换；当冲击头自由下垂，导向杆锁紧装置处于自由状态时能实现自动锁紧功能，上提手柄至锁紧板与限位块接触，冲击头自由下落，实现解锁功能；底板横向和纵向中心设计有T型槽，便于试验对象安装；底板四个角处设计有调整螺钉，可调校底板水平；标尺确定定位杆高度位置，通过定位杆上的水平仪校平定位杆，冲击头与定位杆接触，实现冲击头高度精确定位；当冲击头对试验对象完成冲击，试验对象会对冲击头产生反作用力使其上弹，在冲击头上弹过程中迅速下压手柄，驱动导向杆锁紧装置将导向杆锁紧，避免对试验对象产生二次冲击；操作便捷可靠，结构简单实用，成本低廉。
附图说明
图1是现有技术自由落体冲击试验装置结构示意图；
图2是本发明一种自由落体冲击试验装置结构示意图；
图3是本发明的导向杆锁紧装置结构示意图；
图4是本发明的导向杆锁紧装置解锁时的结构示意图；
图5是本发明的导向杆合件及冲击头合件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
一种自由落体冲击试验装置，其包括底板108和设置在底板108上的台架101，还包括导向杆锁紧装置102、导向杆合件103及冲击头合件107，所述导向杆合件103与冲击头合件107连接，导向杆锁紧装置102包括第一导向板121、限位块122、锁紧板123、手柄124，第一导向板121水平设置，限位块122与第一导向板121连接且设置在第一导向板121的下面，第一导向板121设有导向孔125，导向杆合件103包括导向杆131，导向杆131的直径小于导向孔125的直径，限位块122的底面为与水平面平行的平面，锁紧板123的上面为平面，锁紧板123与手柄连接，手柄带动锁紧板123转动，转到水平面时，限位块122将锁紧板卡住，锁紧板123和手柄124无外力作用时锁紧板位于限位块122的一侧向下倾斜。
第一导向板121下端设有固定座126，手柄124穿过固定座126的孔与锁紧板123连接。
还包括水平设置在台架101上的第二导向板104，所述第二导向板104和第一导向板121的导向孔与导向杆为同轴小间隙配合。第二导向板104设置在导向杆锁紧装置102的下端。
还包括定位杆105，冲击头合件107与定位杆105接触，定位杆105上设置水平仪。台架侧面设有确定定位杆高度的标尺106。
底板108横向和纵向中心设有T型槽。底板108四个角处设有调整螺钉。
导向杆合件103还包括压盖132，导向杆131和压盖132连接，冲击头合件107包括冲击头171、铁砂筒172和铁砂173，冲击头171与铁砂筒172通过螺纹连接。
如图2所示，试验装置包括台架101、导向杆锁紧装置102、导向杆合件103、第二导向板104、定位杆105、标尺106、冲击头合件107、底板108、调整螺钉109。导向杆与第二导向板104和第一导向板121导向孔为同轴小间隙配合，保证冲击铅垂度；定位杆上设置有水平仪，通过标尺确定定位杆高度位置，再将定位杆上的水平仪校平，冲击头与定位杆接触，实现对冲击头高度精确定位；底板横向和纵向中心设计有T型槽，便于试验对象的安装；调整螺钉可调校底板水平。图中111为试验对象。
如图3所示，导向杆锁紧装置包括第一导向板121、限位块122、锁紧板123、手柄124。当冲击头自由下垂，导向杆锁紧装置处于自由状态时，手柄重力产生的力矩使锁紧板向手柄一侧倾斜，锁紧板的锁紧孔卡住导向杆，实现自动锁紧功能；如图4所示，上提手柄至锁紧板与限位块接触，此时锁紧板处于水平位置，锁紧孔与导向杆为同轴间隙配合，冲击头合件和导向杆合件在重力作用下自由下落，实现解锁功能；当冲击头对试验对象完成冲击，试验对象会对冲击头产生反作用力使其上弹，在冲击头上弹过程中迅速下压手柄，驱动导向杆锁紧装置将导向杆锁紧，避免对试验对象产生二次冲击。
如图5所示，导向杆合件103包括焊接在一起的导向杆131和压盖132。冲击头合件107包括冲击头171、铁砂筒172、铁砂173，冲击头与铁砂筒通过螺纹连接，可根据试验要求更换不同形状、大小的冲击头；通过调整铁砂筒内的铁砂量，可调整冲击头重量；铁砂筒内螺纹与压盖外螺纹旋紧时，压盖将铁砂筒内的铁砂压紧。
下放冲击头与试验对象冲击点接触，将试验对象安装在底板上，再将冲击头提升至试验要求高度进行试验，实现准确控制冲击点的目的。
例：方向盘自由落体抗冲击能力试验。
试验要求：用10kg重物分别自0.5m、1m、1.5m高度冲击方向盘轮缘，最大变形分别应不大于15mm、25mm和无破坏。
试验步骤：
调整铁砂筒的铁砂量，使冲击头合件和导向杆合件重量达到10kg，将压盖旋紧。
调整底板的调整螺钉，用水平仪将底板校平。
下放冲击头，确保冲击头与试验方向盘轮缘冲击点接触，将方向盘固定在底板上，再上提冲击头。
按落体高度要求，通过标尺确定定位杆高度位置，在此位置安装定位杆，通过定位杆上的水平仪校平定位杆；下放冲击头，确保冲击头处于与定位杆接触；移除定位杆。
上提导向杆锁紧装置手柄释放导向杆，冲击头合件和导向杆合件在重力作用下自由下落，冲击试验方向盘。
冲击头完成对方向盘的冲击后反弹上升过程中，迅速下压手柄，驱动导向杆锁紧装置将导向杆锁紧，以防止冲击头二次下落。
测量试验方向盘变形量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自由落体冲击试验装置，其包括底板(108)和设置在底板(108)上的台架(101)，其特征在于：还包括导向杆锁紧装置(102)、导向杆合件(103)及冲击头合件(107)，所述导向杆合件(103)与冲击头合件(107)连接，导向杆锁紧装置(102)包括第一导向板(121)、限位块(122)、锁紧板(123)、手柄(124)，第一导向板(121)水平设置，限位块(122)与第一导向板(121)连接且设置在第一导向板(121)的下面，第一导向板(121)设有导向孔(125)，导向杆合件(103)包括导向杆(131)，导向杆(131)的直径小于导向孔(125)的直径，限位块(122)的底面为与水平面平行的平面，锁紧板(123)的上面为平面，锁紧板(123)与手柄连接，手柄带动锁紧板(123)转动，转到水平面时，限位块(122)将锁紧板卡住，锁紧板(123)和手柄(124)无外力作用时锁紧板位于限位块(122)的一侧向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：第一导向板(121)下端设有固定座(126)，手柄(124)穿过固定座(126)的孔与锁紧板(123)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：还包括水平设置在台架(101)上的第二导向板(104)，所述第二导向板(104)和第一导向板（121）的导向孔与导向杆为同轴小间隙配合。
4.根据权利要求3所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：第二导向板(104)设置在导向杆锁紧装置(102)的下端。
5.根据权利要求1或2所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：还包括定位杆(105)，冲击头合件(107)与定位杆(105)接触，定位杆(105)上设置水平仪。
6.根据权利要求5所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：台架侧面设有确定定位杆高度的标尺(106)。
7.根据权利要求1或2所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：底板(108)横向和纵向中心设有T型槽。
8.根据权利要求1或2所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：导向杆合件(103)还包括压盖(132)，导向杆(131)和压盖(132)连接，冲击头合件(107)包括冲击头(171)、铁砂筒(172)和铁砂(173)，冲击头(171)与铁砂筒(172)通过螺纹连接。
9.根据权利要求1或2所述的一种自由落体冲击试验装置，其特征在于：底板(108)四个角处设有调整螺钉。
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