CN107796584B - 一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具 - Google Patents

一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具 Download PDF

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Abstract

一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具。其包括夹具上夹板、平面转角角度盘、试验件固定板、顶板、指针、对中三角块、转动轴、仰角角度盘、挡板、方头支撑柱、连接轴、圆头支撑柱、上固定螺母、下固定螺母、支撑底板、激光发射器、支撑圆柱、固定板。本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具能够对试验件进行多角度的连续调节，并可实现试验件多方向的平面转动，因此能够在不改变原有冲击方式的条件下，通过特殊的机械结构，来满足不同角度和方向的冲击需求，并且成本低、结构简单、易于操作、可移植性强、占地面积小，大大降低了制作不同角度试验夹具的成本，能够在功能上对现有的试验设备进行补充或替代，达到测试需求。

Description

一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具
技术领域
本发明属于冲击测试装置技术领域，具体涉及一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具。
背景技术
外物冲击损伤是结构破坏的一种常见形式，其特点是冲击速度和冲击角度多变。冲击损伤可能由多种原因造成，比如在航空航天领域，其包括跑道碎石、冰雹、飞行器维护或维修时留下的损伤(如工具坠落)，地面维修车或行李车的意外碰撞及故障残骸的撞击等等。金属和复合材料板材广泛应用于航空航天领域中，在制造和使用的过程中容易受到各种外物损伤，如铝合金机身蒙皮、复合材料机翼前缘、钛合金或高温合金发动机风扇叶片等都容易遭受到外物冲击。在受到冲击损伤后，材料的抗疲劳、腐蚀、蠕变等力学性能会大幅下降，从而显著降低结构的损伤容限能力，影响飞行器的正常工作。在工程实际中，外来冲击物的冲击方向是随机的，不同的冲击角度往往会对材料的损伤程度及模式产生较大的影响。
现有的冲击测试按照试验方式可分为落锤式、摆锤式、空气炮等方法。落锤式和摆锤式冲击试验台往往只能水平放置，冲头对试件进行正面冲击，进而研究试件在受到正面冲击后的剩余强度、疲劳寿命以及损伤模式，对于变角度冲击测试很难实现；由于金属材料的抗冲击性能受到其轧制方向的影响，现有的解决方法一般是取不同轧制方向的金属材料进行冲击，但不能对板材进行变角度和变轧制方向的冲击测试；且复合材料的抗冲击性受到铺层顺序和角度的影响，若针对每一种铺层顺序及角度分别制作冲击试样，会使试验成本大大增加。而空气炮适用于高速冲击试验，不适合模拟工具、碎石等低速撞击过程。
综上所述，设计一种适用于低速冲击、可连续调节冲击试验夹具仰角和冲击试样平面转角的设备很有必要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具。
为了达到上述目的，本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具包括夹具上夹板、平面转角角度盘、试验件固定板、顶板、指针、对中三角块、转动轴、仰角角度盘、挡板、方头支撑柱、连接轴、圆头支撑柱、上固定螺母、下固定螺母、支撑底板、激光发射器、支撑圆柱、固定板；其中固定板水平设置；四根支撑圆柱的上下端分别连接在支撑底板的底面和固定板的表面四个角部，并且支撑底板的前后端分别沿左右方向贯通形成有一个直槽口；两根圆头支撑柱的上端分别固定在顶板的底面左侧前后部位，下端带有外螺纹，并且两根圆头支撑柱的下端分别插入在支撑底板的两个直槽口中，且分别利用位于支撑底板顶面的上固定螺母和底面的下固定螺母固定；顶板的底面右侧前后部位分别设有两块呈垂直状态且平行的挡板；两根方头支撑柱的上端分别利用转动轴铰接在顶板前后部位的两块挡板之间，下端带有外螺纹，并且两根方头支撑柱的下端分别插入在支撑底板的两个直槽口中，且分别利用位于支撑底板顶面的上固定螺母和底面的下固定螺母固定；激光发射器安装在支撑底板的前端面中部，且发射头朝上；两块对中三角块安装在顶板的前端面中部，并且两块对中三角块之间存在间隙；指针利用连接轴铰接在对中三角块一侧的顶板前端面上，并且针尖朝外；仰角角度盘的上端固定在指针外侧的顶板前端面上；试验件固定板固定在顶板的表面中部，外侧部位形成有四个螺孔，并且试验件固定板以及顶板的中部对应形成有一个下冲击槽口；平面转角角度盘设置在试验件固定板的边缘；夹具上夹板为十字形板，中部形成有一个上冲击槽口，外端分别形成有一个螺钉孔，并且夹具上夹板利用内六角圆柱头螺钉贯穿螺钉孔以及试验件固定板上相应螺孔的方式固定在试验件固定板上或与之分离。
所述的下冲击槽口和上冲击槽口均为矩形孔，且尺寸相同。
所述的平面转角角度盘是在试验件固定板的表面向下凹陷形成的。
本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具能够对试验件进行多角度的连续调节，并可实现试验件多方向的平面转动，因此能够在不改变原有冲击方式的条件下，通过特殊的机械结构，来满足不同角度和方向的冲击需求，并且成本低、结构简单、易于操作、可移植性强、占地面积小，大大降低了制作不同角度试验夹具的成本，能够在功能上对现有的试验设备进行补充或替代，达到测试需求。
附图说明
图1为本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具整体结构示意图；
图2为本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具中夹具上夹板结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明提供的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具进行详细说明：
如图1所示，本发明提供的冲击角度可持续调节的低速冲击试验夹具包括夹具上夹板2、平面转角角度盘4、试验件固定板5、顶板6、指针7、对中三角块8、转动轴9、仰角角度盘10、挡板11、方头支撑柱12、连接轴13、圆头支撑柱14、上固定螺母16、下固定螺母17、支撑底板18、激光发射器19、支撑圆柱20、固定板21；其中固定板21水平设置；四根支撑圆柱20的上下端分别连接在支撑底板18的底面和固定板21的表面四个角部，并且支撑底板18的前后端分别沿左右方向贯通形成有一个直槽口15；两根圆头支撑柱14的上端分别固定在顶板6的底面左侧前后部位，下端带有外螺纹，并且两根圆头支撑柱14的下端分别插入在支撑底板18的两个直槽口15中，且分别利用位于支撑底板18顶面的上固定螺母16和底面的下固定螺母17固定；顶板6的底面右侧前后部位分别设有两块呈垂直状态且平行的挡板11；两根方头支撑柱12的上端分别利用转动轴9铰接在顶板6前后部位的两块挡板11之间，下端带有外螺纹，并且两根方头支撑柱12的下端分别插入在支撑底板18的两个直槽口15中，且分别利用位于支撑底板18顶面的上固定螺母16和底面的下固定螺母17固定；激光发射器19安装在支撑底板18的前端面中部，且发射头朝上；两块对中三角块8安装在顶板6的前端面中部，并且两块对中三角块8之间存在间隙；指针7利用连接轴13铰接在对中三角块8一侧的顶板6前端面上，并且针尖朝外；仰角角度盘10的上端固定在指针7外侧的顶板6前端面上；试验件固定板5固定在顶板6的表面中部，外侧部位形成有四个螺孔，并且试验件固定板5以及顶板6的中部对应形成有一个下冲击槽口23；平面转角角度盘4设置在试验件固定板5的边缘；夹具上夹板2为十字形板，中部形成有一个上冲击槽口24，外端分别形成有一个螺钉孔22，并且夹具上夹板2利用内六角圆柱头螺钉1贯穿螺钉孔22以及试验件固定板5上相应螺孔的方式固定在试验件固定板5上或与之分离。
所述的下冲击槽口23和上冲击槽口24均为矩形孔，且尺寸相同。
所述的平面转角角度盘4是在试验件固定板5的表面向下凹陷形成的。
现将本发明提供的冲击角度可持续调节的低速冲击试验夹具使用方法阐述如下：
当需要对试验件3进行冲击试验时，首先由试验人员将试验件3平放在试验件固定板5上，然后进行平面转角角度调节，方法是：使试验件3的中心与试验件固定板5上的下冲击槽口23相对应；然后转动试验件3，以改变试验件3边线与顶板6边线之间的角度，在此过程中利用平面转角角度盘4进行观察，直至试验件3达到测试角度的要求；然后将夹具上夹板2放在试验件3上，并利用内六角圆柱头螺钉1贯穿螺钉孔22以及试验件固定板5上相应螺孔的方式将试验件3锁紧在夹具上夹板2与试验件固定板5之间，此时，下冲击槽口23和上冲击槽口24上下对应。之后进行仰角角度调节：首先拧松圆头支撑柱14上所有上固定螺母16和下固定螺母17；然后以转动轴9为轴上下移动顶板6及其上的部件，在此过程中利用指针7的指尖在仰角角度盘10上所指的刻度来判断顶板6的倾斜角度，直至达到试验要求的角度；之后拧紧圆头支撑柱14上的所有上固定螺母16；拧松方头支撑柱12上的所有下固定螺母17；沿直槽口15左右移动圆头支撑柱14和方头支撑柱12，并利用激光发射器19和对中三角块8进行对中，具体方法为：开启激光发射器19，这时其发射头将向上发射激光，若激光通过两块对中三角块8的中间空隙位置，则说明已对中；最后拧紧所有下固定螺母17，即可开始冲击试验。
以上所述实施例仅根据附图表达了本发明的具体实施方式，其描述相对具体和详细，但不能理解为本发明专利范围的限制。本发明实现了一种成本低、结构简单、易于操作、可移植性强、占地面积小的可持续调节变角度低速冲击试验台，适用于冲击测试技术领域。

Claims (3)

1.一种冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具，其特征在于：其包括夹具上夹板(2)、平面转角角度盘(4)、试验件固定板(5)、顶板(6)、指针(7)、对中三角块(8)、转动轴(9)、仰角角度盘(10)、挡板(11)、方头支撑柱(12)、连接轴(13)、圆头支撑柱(14)、上固定螺母(16)、下固定螺母(17)、支撑底板(18)、激光发射器(19)、支撑圆柱(20)、固定板(21)；其中固定板(21)水平设置；四根支撑圆柱(20)的上下端分别连接在支撑底板(18)的底面和固定板(21)的表面四个角部，并且支撑底板(18)的前后端分别沿左右方向贯通形成有一个直槽口(15)；两根圆头支撑柱(14)的上端分别固定在顶板(6)的底面左侧前后部位，下端带有外螺纹，并且两根圆头支撑柱(14)的下端分别插入在支撑底板(18)的两个直槽口(15)中，且分别利用位于支撑底板(18)顶面的上固定螺母(16)和底面的下固定螺母(17)固定；顶板(6)的底面右侧前后部位分别设有两块呈垂直状态且平行的挡板(11)；两根方头支撑柱(12)的上端分别利用转动轴(9)铰接在顶板(6)前后部位的两块挡板(11)之间，下端带有外螺纹，并且两根方头支撑柱(12)的下端分别插入在支撑底板(18)的两个直槽口(15)中，且分别利用位于支撑底板(18)顶面的上固定螺母(16)和底面的下固定螺母(17)固定；激光发射器(19)安装在支撑底板(18)的前端面中部，且发射头朝上；两块对中三角块(8)安装在顶板(6)的前端面中部，并且两块对中三角块(8)之间存在间隙；指针(7)利用连接轴(13)铰接在对中三角块(8)一侧的顶板(6)前端面上，并且针尖朝外；仰角角度盘(10)的上端固定在指针(7)外侧的顶板(6)前端面上；试验件固定板(5)固定在顶板(6)的表面中部，外侧部位形成有四个螺孔，并且试验件固定板(5)以及顶板(6)的中部对应形成有一个下冲击槽口(23)；平面转角角度盘(4)设置在试验件固定板(5)的边缘；夹具上夹板(2)为十字形板，中部形成有一个上冲击槽口(24)，外端分别形成有一个螺钉孔(22)，并且夹具上夹板(2)利用内六角圆柱头螺钉(1)贯穿螺钉孔(22)以及试验件固定板(5)上相应螺孔的方式固定在试验件固定板(5)上或与之分离。
2.根据权利要求1所述的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具，其特征在于：所述的下冲击槽口(23)和上冲击槽口(24)均为矩形孔，且尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的冲击角度可连续调节的低速冲击试验夹具，其特征在于：所述的平面转角角度盘(4)是在试验件固定板(5)的表面向下凹陷形成的。
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