CN104345005B - 一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，包括主机机架、底座、双摆杆系统、提升系统、制动系统、角度调节装置、阻尼可调装置、测量系统，所所述底座的底部设有脚座和滚轮，滚轮上设有锁紧装置；上下摆杆中间设有阻尼可调装置，通过调节不同的阻尼系数以实现摆杆系统不同作用力的冲击。本发明的产品一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，利用双摆杆结构实现了冲击角度的无级可调和瞬时双向性能测试，利用试验机的阻尼可调结构实现不同作用力的冲击试验；且在底座上安装滚轮和脚座，使其既可以固定也可以移动。

Description

一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机

技术领域

本发明涉及一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机。

背景技术

阻尼可调式双摆杆冲击试验机是针对在瞬间载荷作用下，测试板表面的双向性能测试而专门研制开发的新设备。该装置的主要作用是测量试板在瞬态高速冲击作用下的抗破坏强度，通过调节阻尼系数实现不同作用力的冲击，从而有效判断测试板是否合格，以及进行测试板合格后的性能强化试验。

阻尼器承担着缓冲和减振的任务，阻尼力变大，下摆杆跳起的高度变小，从而产生较大的冲击载荷；阻尼力变小，下摆杆跳起的高度变大，缓和冲击，使产生的冲击载荷变小。

将该装置的减振装置设计成阻尼可调结构，以实现不同的冲击载荷。

现有的单摆试验机，单自由度，不能对测试板实现瞬时、双向的冲击试验；传统重锤下落试验机对其进行的冲击试验，只是将测试板以一定的角度倾斜于落锤的方向，但是这种试验方法虽然能够获得测试板在水平和垂直两个方向所吸收的能量值，但冲击作用时间却不是瞬时的。而且大都采用直接将试验机固定在地基上，移动时工程量耗大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，利用双摆杆结构实现了冲击角度的无级可调和瞬时双向性能测试，利用试验机的阻尼可调结构实现不同作用力的冲击试验；且在底座上安装滚轮和脚座，使其既可以固定也可以移动。

本发明的技术方案是：

一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，包括主机机架、底座、双摆杆系统、提升系统、制动系统、角度调节装置、阻尼可调装置、测量系统，所述主机机架安装在所述底座上；所述底座的底部设有脚座和滚轮，滚轮上设有锁紧装置；所述提升系统与所述制动系统通过摆轴相连安装在主机机架顶端，摆轴中间悬挂上摆杆；所述双摆杆系统包括上摆杆、下摆杆，上摆杆和下摆杆铰接，下摆杆的下端与摆锤相连；上、下摆杆铰接处设有角度调节装置；上下摆杆中间设有阻尼可调装置，通过调节不同的阻尼系数以实现摆杆系统不同作用力的冲击；所述测量系统安装在底座上。

所述阻尼可调装置包括上摆杆伸出杆、杆端关节轴承、螺杆、螺杆垫片、导向杆、弹簧、缸筒、支撑杆，杆端关节轴承安装在上摆杆的伸出杆的轴承槽内；螺杆与杆端关节轴承连接，通过旋转螺杆可以带动垫片压缩弹簧；导向杆固定在缸筒上，穿过螺杆垫片；支撑杆上端固定连接缸筒，下端与下摆杆铰接。

所述上摆杆与所述下摆杆通过销轴连接，在撞击测试板之前两摆杆保持角度不变，冲击瞬间下摆杆可自由反弹。

本发明能够产生的有益效果：采用双摆杆结构，运用摆锤式重力加速冲击方法，瞬间同时获得试样水平和垂直两个方向所承受的最大冲击速度，最大冲击载荷，最大冲击能量。增加了机构的自由度，提高了测量精度，克服了传统的单摆试验机单向测量、冲击时间过长、冲击角度不可调、不能抓取瞬间冲击载荷只能抓取冲击能量等缺点。通过阻尼可调装置既将下摆杆跳起的高度控制在一定的范围内，又实现了不同冲击载荷的冲击试验。并且设备操作简单、测量精确、可靠性高、安全稳定，便于维护，特别适应于对测试板表面承受瞬态双向冲击载荷的试验；在底座下方设置脚座和滚轮，在移动冲击试验机时，只需将脚座收起，再解开滚轮上的锁紧机构，就可以移动冲击试验机，移动省时、省力。

附图说明

图1：本发明可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机主视图；

图2：本发明可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机阻尼可调装置主视图；

图3：本发明可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机阻尼可调装置弹簧压缩主视图；

图4：本发明可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机右视图；

图中：1-主机机架，2-上摆杆，3-下摆杆，4-摆锤，5-阻尼可调装置，6-角度调节装置，7-电机，8-减速机，9-离合器，10-轴承座，11-摆轴，12-制动器，13-测量系统，14-测试板，15-底座，16-滚轮，17-导向杆，18-螺杆，19-螺杆垫片，20-缸筒，21-弹簧，22-支撑杆，23-上摆杆伸出杆，24-关节轴承，25-脚座。

具体实施方式

结合图1说明本实施方式，下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

如图1、2、3、4所示，包括主机机架1、底座15、双摆杆系统、提升系统、制动系统、测量系统。所述主机机架1安装在所述底座15上。底座15底部设有四个脚座25，分别位于底座15底部的四个角上，所述的底座15底部还设有四个滚轮16，滚轮16位于脚座25的旁边。滚轮16上设有锁紧装置，锁紧装置上设有锁紧机构，通过锁紧机构来锁止滚轮16。所述脚座25与底座15通过螺纹连接，脚座25上端设有螺纹，底座15上设有与脚座25相对应的螺纹孔。所述脚座25上设有刻度，通过刻度来调节四个脚座25的高度，使其高度相同。所述脚座25下方垫有橡胶垫片，起缓冲作用。

提升系统与制动系统通过安装在轴承座10上的摆轴11相连，并安装在主机机架1的顶端，摆轴11中间悬挂上摆杆，实现双摆杆系统的提升和制动。所述双摆杆系统包括上摆杆2、下摆杆3，上摆杆1和下摆杆3铰接，下摆杆3的下端与摆锤4相连。上、下摆杆铰接处设有角度调节装置6，角度调节装置6的作用是保证两摆杆在下落过程中保持角度不发生变化，但在摆锤与测试板14接触瞬间使两摆杆处于自由状态。上下摆杆中间还设有阻尼可调装置5，通过调节不同的阻尼系数以实现摆杆系统不同作用力的冲击。测量系统13安装在底座15上，采用高速传感器及高速数据采集装置，通过高速采集卡、存储器和变形传感器将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变形特征点随时间的变化等通过计算机显示出来。

主机机架1的机身由钢管制作而成，底座15采用实心钢板加工制作，保证机架顶端轴承的同轴度及轴心到测量系统基板的距离。主机机架1上方安装提升制动系统，主机机架下方安装测量系统13。

双摆杆系统由高强度钢制作而成，通过摆轴11与主机机架1连接；双摆杆系统的上方为上摆杆2，上摆杆2设有吊环装置，用于阻尼可调装置的连接；双摆杆系统的下方为下摆杆3和摆锤4，通过销轴与上摆杆2连接，下摆杆3的顶端装有角度调节装置6，角度调节装置6是由旋转板，楔块、挡块、挡杆装置等组成，楔块和旋转板设有不同的角度，使双摆杆无级可调。角度调节装置6还可以保证双摆杆下落过程中保持角度不变。下摆杆3的下端与摆锤4连接，用于冲击测试板14。这样的结构可以保证双摆杆下落过程中保持角度不变，摆锤4与测试板14撞击时双摆杆瞬间又保持自由。

角度调节装置6由高强度钢制作而成，通过销轴与上下摆杆连接；角度调节装置6设有不同的角度，使双摆杆无级可调。

所述提升系统、所述摆轴11、所述制动系统通过一个轴承依次连接；提升系统中的电机7与减速机8连接，减速机8与离合器9连接，离合器9与摆轴11连接；制动系统中的制动器12固定在主机机架1上，与摆轴11连接；测量系统13的上方固定安装测试板14。

阻尼可调装置5包括上摆杆伸出杆23，杆端关节轴承24、导向杆17、螺杆18、螺杆垫板19、缸筒20、弹簧21、支撑杆22；上摆杆伸出杆23固定在上摆杆2上；杆端关节轴承24安装在上摆杆伸出杆23的轴承孔内；导向杆17固定在缸筒20上，导向杆17穿过螺杆垫片19；螺杆18一端与杆端关节轴承24连接，一端与螺杆垫片19螺纹连接，转动螺杆18可实现螺杆垫片19的上下升降；弹簧21安装在缸筒20内；支撑杆22一端与缸筒20连接，一端与下摆杆3铰接。

如图1、2、3、4所示，本发明可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机的试验方法是：1)阻尼大小的调节，首先旋转螺杆18，螺杆18上的可升降螺杆垫片19压缩或释放缸筒20内的弹簧21；缸筒20上安有导向杆17，穿过螺杆垫片19，防止螺杆垫片19的转动；通过螺杆垫片19压缩弹簧21变形量的大小来实现不同的阻尼大小。

2)可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机在初始位置时，电机7带动减速机8、离合器9、摆轴11旋转，将双摆杆系统2、3、4提升到预置位置，制动器12制动；离合器9断开，制动器12释放，双摆杆系统2、3、4做自由落体运动；在摆锤4接触测试板14时，上摆杆2和下摆杆3瞬间处于自由状态，摆锤4撞击测试板14；同时测试系统13将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变形特征点随时间的变化显示到计算机上；在双摆杆系统2、3、4运动到最高点(即速度为零时)，制动器12制动；试验人员可对测试板14进行观察记录或更换；然后离合器吸和，电机7带动减速机8、离合器9、摆轴11旋转到初始位置。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，包括主机机架、底座、双摆杆系统、提升系统、制动系统、角度调节装置、阻尼可调装置、测量系统，其特征在于，所述主机机架安装在所述底座上；所述底座的底部设有脚座和滚轮，滚轮上设有锁紧装置；所述提升系统与所述制动系统通过摆轴相连安装在主机机架顶端，摆轴中间悬挂上摆杆；所述双摆杆系统包括上摆杆、下摆杆，上摆杆和下摆杆铰接，下摆杆的下端与摆锤相连；上、下摆杆铰接处设有角度调节装置；上下摆杆中间设有阻尼可调装置，通过调节不同的阻尼系数以实现摆杆系统不同作用力的冲击；所述测量系统安装在底座上。

2.根据权利要求1所述一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，其特征在于，所述阻尼可调装置包括上摆杆伸出杆、杆端关节轴承、螺杆、螺杆垫片、导向杆、弹簧、缸筒、支撑杆，杆端关节轴承安装在上摆杆的伸出杆的轴承槽内；螺杆与杆端关节轴承连接，通过旋转螺杆可以带动垫片压缩弹簧；导向杆固定在缸筒上，穿过螺杆垫片；支撑杆上端固定连接缸筒，下端与下摆杆铰接。

3.根据权利要求1所述一种可移动的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，其特征在于，所述上摆杆与所述下摆杆通过销轴连接，在撞击测试板之前两摆杆保持角度不变，冲击瞬间下摆杆可自由反弹。