CN108254270B - 一种冲击试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种冲击试验装置，属于冲击试验机技术领域。该冲击试验装置包括：定轴转动系统，包括横梁杠杆，以及能够使所述横梁杠杆转动的转轴支架；冲击部件，固接于所述横梁杠杆的一端，用于冲击试验件；配重部件，固接于所述横梁杠杆的另一端，用于提供冲击力；触发部件，用于使所述横梁杠杆处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验。该冲击试验装置，一方面，可通过横梁杠杆改变施力方向，对损伤位置位于试验件底部或落锤冲击试验台无法实施的部位进行冲击损伤试验；另一方面，具有安装简单、方便携带等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲击试验机技术领域的装置，具体而言，涉及一种冲击试验装置。
背景技术
在航空行业，飞机上的复合材料结构在进行试验过程中，会在不同的试验阶段引入冲击损伤试验，当引入损伤位置位于被试验载体的底部或落锤冲击试验台无法实施的部位时，会导致试验载体拆除或移动而引起试验中途停止、数据无效，所以必须保证被试验载体在引入损伤过程中不被拆除或移动。
目前行业内尚无成熟的用于在试验过程中位于试验载体底部位置在线引入冲击损伤的装置，而行业内依据《GJB 67.9-2008军用飞机结构强度规范》第9部分的要求：在试验过程中必须进行在线引入冲击损伤，比较成熟的落锤冲击设备对引入损伤的位置局限性要求较高，所以无法满足行业需求。
因此，有必要研究一种冲击试验装置，用以解决上面的问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲击试验装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，提供一种冲击试验装置，包括：
定轴转动系统，包括横梁杠杆，以及能够使所述横梁杠杆转动的转轴支架；
冲击部件，固接于所述横梁杠杆的一端，用于冲击试验件；
配重部件，固接于所述横梁杠杆的另一端，用于提供冲击力；
触发部件，用于使所述横梁杠杆处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：防二次冲击部件，在选择开启所述防二次冲击部件时，所述横梁杠杆仅能朝试验件方向转动。
在本公开的一种示例性实施例中，所述防二次冲击部件包括：
棘轮，固接于所述转轴支架的转轴上，且与所述转轴不发生相对移动；
棘爪，能够顶住所述棘轮外齿轮的一侧，以使所述转动横梁仅能朝试验件方向转动；
防反弹开关，与所述棘爪连接，用于控制所述棘爪是否接触所述棘轮外齿轮。
在本公开的一种示例性实施例中，所述转轴支架包括：
转轴，与所述横梁杠杆固接；
支撑耳，通过所述转轴与所述横梁杠杆连接；
支撑立柱，与所述支撑耳固接，用于支撑所述横梁杠杆。
在本公开的一种示例性实施例中，所述装置还包括支撑支架，通过调节螺母固接于所述支撑立柱上，用于调节所述横梁杠杆的高度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述冲击部件包括：
锤头安装架，固接于所述横梁杠杆上；
冲击锤头，与所述锤头安装架螺纹连接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述冲击部件可根据冲击损伤试验的需求配备一个或多个直径不同的冲击锤头。
在本公开的一种示例性实施例中，所述配重部件包括：
钢丝绳，固接于所述横梁杠杆上；
固定件，固接于所述钢丝绳上；
配重块，与所述固定件可拆卸连接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述配重部件可根据冲击损伤试验的需求配备一个或多个质量不同的配重块。
在本公开的一种示例性实施例中，所述触发部件包括：
触发拉杆，用于施加一触发力，使所述横梁杠杆处于水平；
钢丝绳，连接所述横梁杠杆和所述触发拉杆；
导向滑轮，用于改变所述触发拉杆施加的触发力的方向。
本发明提供的一种冲击试验装置，包括：定轴转动系统，包括横梁杠杆，以及能够使所述横梁杠杆转动的转轴支架；冲击部件，固接于所述横梁杠杆的一端，用于冲击试验件；配重部件，固接于所述横梁杠杆的另一端，用于提供冲击力；触发部件，用于使所述横梁杠杆处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验。本发明的冲击试验装置，一方面，可通过横梁杠杆改变施力方向，对损伤位置位于试验件底部或落锤冲击试验台无法实施的部位进行冲击损伤试验；另一方面，该装置具有安装简单、方便携带等优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例的冲击试验装置的结构示意图；
图2示出本发明实施例的冲击试验装置的主视图；
图3示出本发明实施例中的防二次冲击部件的局部放大图。
其中附图标记为：
1-冲击部件：1-1：锤头安装架固定螺母；1-2：冲击锤头；1-3：锤头安装架；1-4：锤头安装架固定板；
2-横梁杠杆；
3-防二次冲击部件：3-1：防反弹装置开关；3-2：齿轮压片；3-3：齿轮；
4-转轴支架：4-1：支撑耳；4-2：支撑立柱；
5-支撑支架；5-1：调节螺母；5-2：固定立柱；5-3：固定底座；
6-配重部件；6-1：钢丝绳；6-2：固定件；6-3：配重块；
7-触发部件：7-1：钢丝绳；7-2：导向滑轮；7-3触发拉杆。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
参见图1，为本发明实施例的冲击试验装置的结构示意图。本示例实施例提供的冲击试验装置，可包括定轴转动系统、冲击部件1、配重部件6和触发部件7。定轴转动系统可包括横梁杠杆2，以及能够使所述横梁杠杆2转动的转轴支架4；冲击部件1可固接于所述横梁杠杆2的一端，用于冲击试验件；配重部件6可固接于所述横梁杠杆2的另一端，用于提供冲击力；触发部件7可用于使所述横梁杠杆2处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验。
本示例实施例提供的冲击试验装置，一方面，可通过横梁杠杆改变施力方向，对损伤位置位于试验件底部或落锤冲击试验台无法实施的部位进行冲击损伤试验；另一方面，该装置具有安装简单、方便携带等优点。
参见图2，为本发明实施例的冲击试验装置的主视图。本示例实施例中的定轴转动系统可以包括横梁杠杆2和能够使所述横梁杠杆2转动的转轴支架4，所述横梁杠杆2的中部可为底部开口的中空矩形，可使所述转轴支架的一部分置于中空矩形内，当然也可为无底部开口、无中空矩形的横梁杠杆，在此不作限定。转动支架4可包括转轴，支撑耳4-1和支撑立柱4-2。横梁杠杆2可为底部开口的中空矩形，所述支撑耳可为支撑单耳，支撑单耳的一部分可置于所述开口的中空矩形内，所述转轴可置于支撑单耳的圆孔内，并可在支撑单耳的圆孔内转动；横梁杠杆可为一长方体，支撑耳可为支撑双耳，横梁杠杆可置于支撑双耳的中间，通过转轴固定。转轴可为销轴，可插入支撑单耳或支撑双耳的圆孔内，可与横梁杠杆固接，并在支撑单耳或支撑双耳的圆孔内转动；转轴也可为其他可滚动的环状轴，可与支撑单耳或支撑双耳固接，横梁杠杆可开设圆孔套于环状轴上，并可相对环状轴转动。所述支撑立柱可通过螺钉与支撑耳固接，也可通过螺纹与支撑耳固接，在此不作限定。
本示例实施例中的转动支架4还可包括支撑支架5，支撑支架5可包括调节螺母5-1、固定立柱5-2、固定底座5-3，支撑立柱4-2可安装于固定立柱5-2中，可依据试验件的高度随意调整，并可通调节螺母5-1固定，该结构可对整个装置起支持及高度调节的作用，固定底座可稳固地放在地上或其他平面上。
本示例实施例中的冲击部件1可包括锤头安装架固定螺母1-1、冲击锤头1-2、锤头安装架1-3、锤头安装架固定板1-4，锤头安装架1-3可由销轴与横梁杠杆2连接；冲击锤头1-2可与锤头安装架1-3通过螺纹连接，并可依据冲击损伤的要求更换不同的直径的冲击锤头1-2；可调节冲击锤头1-2至试验件试验部位的外平面的法线位置后，通过2个锤头安装架固定板1-4固定其安装位置，可使用锤头安装架固定螺母1-1固定。冲击部件还可仅包括冲击锤头，冲击锤头可通过螺纹连接直接安装在带有内螺纹的横梁杠杆上。冲击锤头与横梁杠杆的连接方式有多种，在此不作限定。
本示例实施例中的配重部件6可包括绳6-1、固定件6-2和配重块6-3，固定件6-2可通过配重装置钢丝绳6-1与横梁杠杆2一端连接，可在固定件的底部设置圆环，该圆环可与固定件一体成型，可在配重块6-3上设置挂钩，通过挂钩固接于固定件上；可以在固定件底部设置内螺纹，在配重块顶部设置螺纹，配重块通过螺纹连接的方式固定在固定件上；固定件还可以为磁铁，配重块为铁块，通过磁吸的方式固定。配重块与固定件可拆卸式连接的方式有多种，在此不作限定。其中，配重块6-3可为多个不同质量的配重块，可以随意组合，以满足引入损伤不同能量的要求。
本示例实施例中的冲击部件1与配重部件6安装于横梁杠杆2的两端；冲击部件1与配重部件6的安装位置处于横梁杠杆2与转轴支架4的位置比例可为1:1，也可为1:2，当然还可为其他比例，在此不作限定。
触发部件7可包括钢丝绳7-1、导向滑轮7-2、触发拉杆7-3，触发拉杆7-3可由钢丝绳7-1通过导向滑轮7-2与横梁杠杆2一端连接，导向滑轮可固定安装于固定底座上。触发部件用于使所述横梁杠杆处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验。该触发部件可通过人为控制触发拉杆7-3使冲击锤头1-2与被冲击试验件的位置达到要求后，松开触发拉杆7-3，以使冲击试验装置达到理想冲击效果；也可通过液压杆或其他部件触发触发拉杆，在此不作限定。导向滑轮和触发拉杆可为铝合金型材加工，机械加工后氧化处理，使之满足机械强度、刚度要求。
参见图3，为本发明实施例中的防二次冲击部件局部放大图。本示例实施例示出的冲击试验装置还可包括防二次冲击部件3，所述防二次冲击部件3可选择开启或不开启，当开启防二次冲击部件时，所述横梁杠杆仅能朝试验件方向转动。所述防二次冲击部件可包括防反弹开关3-1、棘爪3-2、棘轮3-3，棘轮3-3可与转轴固定安装，并可随转轴和横梁杠杆一起转动，转动时与转轴相对静止。棘爪3-2可约束横梁杠杆2的单方向运动，以使其仅能朝试验件方向转动，棘爪3-2可由防反弹开关3-1自由开启或关闭。所述防反弹开关可安装于横梁杠杆上，也可安装在支撑单耳或支撑立柱上，在此不作限定。所述防二次冲击部件3还可以为包括齿轮，带楔面的齿轮压片及与所述齿轮压片固连的防反弹开关。防二次反弹开关的结构有多种，只要能保证在开启时，能限制横梁杠杆仅能朝试验件方向转动即可，在此不作限定。
上述横梁杠杆2、防二次冲击部件3、转轴支架4、支撑支架5均可由铝型材加工，机械加工后氧化处理，使之满足机械强度、刚度要求；所述冲击部件1可由30CrMnSiA加工，机械加工后热处理，使之满足机械强度、刚度、硬度等要求。
本发明实施例的冲击试验装置中的横梁杠杆4可通过支撑支架5根据冲击位置及空间随意高低上下调整，冲击锤头可依据损伤要求随意更换，配重块可依据能量大小随意组合，以便于在不同空间位置以及不同能量要求下完成多种类型损伤的引入。本装置不仅可以在不移动或拆除试验件的情况下在线引入损伤，还能依据引入的损伤要求随意调整位置、能量等参数，且能量可控、准确。
此外，文中所涉及的高度、距离等参数均需要根据冲击参数要求进行计算。根据行业不同需求，可以设计不同尺寸的该套装置以满足要求。
应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。
Claims (6)
1.一种冲击试验装置，其特征在于，包括：
定轴转动系统，包括横梁杠杆，以及能够使所述横梁杠杆转动的转轴支架；所述转轴支架包括：
转轴，与所述横梁杠杆固接；
支撑耳，通过所述转轴与所述横梁杠杆连接；
支撑立柱，与所述支撑耳固接，用于支撑所述横梁杠杆；
冲击部件，固接于所述横梁杠杆的一端，用于冲击试验件；
配重部件，固接于所述横梁杠杆的另一端，用于提供冲击力；
触发部件，用于使所述横梁杠杆处于水平，并触发所述冲击部件进行冲击损伤试验；包括：
触发拉杆，用于施加一触发力，使所述横梁杠杆处于水平；
钢丝绳，连接所述横梁杠杆和所述触发拉杆；
导向滑轮，用于改变所述触发拉杆施加的触发力的方向；
防二次冲击部件，在选择开启所述防二次冲击部件时，所述横梁杠杆仅能朝试验件方向转动，包括：
棘轮，固接于所述转轴支架的转轴上，且与所述转轴不发生相对移动；
棘爪，能够顶住所述棘轮外齿轮的一侧，以使转动横梁仅能朝试验件方向转动；
防反弹开关，与所述棘爪连接，用于控制所述棘爪是否接触所述棘轮外齿轮。
2.根据权利要求1所述的冲击试验装置，其特征在于，所述装置还包括支撑支架，所述支撑支架包括调节螺母、固定立柱、固定底座，通过调节螺母固接于所述支撑立柱上，用于调节所述横梁杠杆的高度。
3.根据权利要求1所述的冲击试验装置，其特征在于，所述冲击部件包括：
锤头安装架，固接于所述横梁杠杆上；
冲击锤头，与所述锤头安装架螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的冲击试验装置，其特征在于，所述冲击部件可根据冲击损伤试验的需求配备一个或多个直径不同的冲击锤头。
5.根据权利要求1所述的冲击试验装置，其特征在于，所述配重部件包括：
钢丝绳，固接于所述横梁杠杆上；
固定件，固接于所述钢丝绳上；
配重块，与所述固定件可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的冲击试验装置，其特征在于，所述配重部件可根据冲击损伤试验的需求配备一个或多个质量不同的配重块。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20220301 |
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