CN110095244A - 一种工程力学碰撞试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于碰撞试验技术领域，具体为一种工程力学碰撞试验装置，包括试验台和设置在试验台上表面的滑轨，所述试验台上表面的左右两侧分别设置有定位挂环和限位挡块，所述滑轨上设置有滑块，所述滑块的右侧壁固定连接有碰撞头，所述滑块的左侧壁设置有与定位挂环适配连接的挂钩，所述滑块的右侧壁上侧连接有拉绳，通过定位挂环、挂钩之间的配合作用，能够对滑块进行定位作用，避免在不使用时出现自行滑动的情况；通过第一磁力板、第二磁力板之间的配合，通过磁力的支撑方式，能够持续保持对滑块支撑的作用；通过出气口的设置，能够输出气流对上侧的滑块起到支撑的作用，从而进一步对滑块起到支撑的作用，降低因摩擦对试验的影响。

Description

一种工程力学碰撞试验装置

技术领域

本发明涉及碰撞试验技术领域，具体为一种工程力学碰撞试验装置。

背景技术

工程力学是培养具备力学基础理论知识、计算和实验能力的一门学科，并保证在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的顺利进行。为了更准确、更形象的对结构试验分析，可以通过试验装置进行模拟。在工程力学中，碰撞测试试验是用以检查结构性能的最基本的最有效的方法，被广泛应用于车辆测试工程中。

例如中国专利公开号为CN208569944U公开了一种工程力学碰撞试验装置，包括底座和碰撞测试物，所述的底座上设有转动安装座和支撑座，所述的转动安装座上设有伸缩支撑杆，所述的伸缩支撑杆上设有碰撞加速滑槽，所述的支撑座上设有碰撞接触滑槽，所述的碰撞加速滑槽与碰撞接触滑槽之间通过转轴连接，所述的碰撞加速滑槽上设有加速弹力装置，所述的加速弹力装置通过限位挡板限位，限位挡板通过碰撞加速滑槽侧面的凸起条固定，所述的碰撞接触滑槽的碰撞区域前端和后端均设有激光测速装置。

现有的碰撞试验装置在使用时，对于摩擦力的处理不够，容易造成摩擦力较大程度影响试验结果的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程力学碰撞试验装置，以解决上述背景技术中提出的现有的碰撞试验装置在使用时，对于摩擦力的处理不够，容易造成摩擦力较大程度影响试验结果的情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程力学碰撞试验装置，包括试验台和设置在试验台上表面的滑轨，所述试验台上表面的左右两侧分别设置有定位挂环和限位挡块，所述滑轨上设置有滑块，所述滑块的右侧壁固定连接有碰撞头，所述滑块的左侧壁设置有与定位挂环适配连接的挂钩，所述滑块的右侧壁上侧连接有拉绳，所述试验台的右上角设置有支撑导轮，所述拉绳搭在支撑导轮的上表面上，所述拉绳的右下端连接有配重法兰，所述试验台的左侧壁上通过螺钉固定连接有鼓风机，所述滑轨的内部设置有风室，所述滑轨的侧壁上设置有进气接头，所述鼓风机通过管道与进气接头连接，所述进气接头与风室连通，所述滑轨的上表面设置有出气口，所述出气口延伸至风室内，所述限位挡块的前后侧壁上均插接有夹持臂，所述夹持臂位于限位挡块内腔的一端设置有挡板，所述挡板与限位挡块的内壁之间支撑有夹持弹簧，前后两侧所述夹持臂的相视侧壁之间均设置有滑动滚珠，所述限位挡块的左侧壁上设置有压力传感器，所述试验台的前壁上设置有显示器，所述压力传感器与显示器之间电性连接。

优选的，所述配重法兰为至少一个法兰组成的配重法兰，且配重法兰与试验台的右侧壁之间不接触。

优选的，所述滑轨的前后侧壁右端均设置有缓冲垫，所述缓冲垫为橡胶缓冲垫。

优选的，所述碰撞头的下表面安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮支撑在滑轨的上表面上。

优选的，所述滑轨的上表面设置有第一磁力板，所述滑块的下表面设置有第二磁力板，所述第一磁力板、第二磁力板之间同极相对，所述滑块、碰撞头分别为铝合金制滑块、铝合金制碰撞头。

优选的，所述第一磁力板与滑轨之间的连接处通过密封粘接剂粘接。

优选的，所述滑轨的前后侧壁均设置有滑动卡槽，所述滑块的下表面前后侧和上侧均设置有减摩滚珠，所述减摩滚珠支撑在滑动卡槽内。

优选的，所述限位挡块与夹持臂连接处设置有限位卡块，所述夹持臂的外壁上开设有与限位卡块相适配的限位滑槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过定位挂环、挂钩之间的配合作用，能够对滑块进行定位作用，避免在不使用时出现自行滑动的情况；

2)通过第一磁力板、第二磁力板之间的配合，通过磁力的支撑方式，能够持续保持对滑块支撑的作用；

3)通过出气口的设置，能够输出气流对上侧的滑块起到支撑的作用，从而进一步对滑块起到支撑的作用，降低因摩擦对试验的影响。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明滑轨的结构示意图；

图3为本发明滑块的右视图；

图4为本发明限位挡块的俯视结构示意图。

图中：1试验台、2定位挂环、3滑轨、4滑块、5挂钩、6碰撞头、7限位挡块、8拉绳、9支撑导轮、10配重法兰、11缓冲垫、12鼓风机、13出气口、14第一磁力板、15进气接头、16滑动卡槽、17减摩滚珠、18第二磁力板、19挡板、20夹持弹簧、21压力传感器、22显示器、23夹持臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种工程力学碰撞试验装置，包括试验台1和设置在试验台1上表面的滑轨3，试验台1上表面的左右两侧分别设置有定位挂环2和限位挡块7，滑轨3上设置有滑块4，滑块4卡在滑轨3的上侧，滑块4能够在滑轨3上横向移动，在限位挡块7的左侧放置待测试的测试物品，通过滑块4的移动使得测试物品被冲击；

滑块4的右侧壁固定连接有碰撞头6，滑块4的左侧壁设置有与定位挂环2适配连接的挂钩5，碰撞头6作为滑块4的冲击端，滑块4通过驱动碰撞头6来对测试物品进行冲击碰撞，通过挂钩5挂在定位挂环2上，使得滑块4能够在滑轨3上保持不动，从而在不使用时，滑块4不会移动；

滑块4的右侧壁上侧连接有拉绳8，试验台1的右上角设置有支撑导轮9，拉绳8搭在支撑导轮9的上表面上，拉绳8的右下端连接有配重法兰10，配重法兰10通过拉绳8拉动滑块4，配重法兰10的自身重力作为滑块4移动的拉力；

试验台1的左侧壁上通过螺钉固定连接有鼓风机12，滑轨3的内部设置有风室，滑轨3的侧壁上设置有进气接头15，鼓风机12通过管道与进气接头15连接，进气接头15与风室连通，滑轨3的上表面设置有出气口13，出气口13延伸至风室内，鼓风机12通过进气接头15将气流带动并进入风室内，风室内的气体在压力作用下通过出气口13向滑轨3的上侧喷出，并且对上侧的滑块4起到支撑的作用，使得滑块4与滑轨3之间处于悬浮或半悬浮的状态，从而滑块4与滑轨3之间的摩擦作用较小；

限位挡块7的前后侧壁上均插接有夹持臂23，夹持臂23位于限位挡块7内腔的一端设置有挡板19，挡板19与限位挡块7的内壁之间支撑有夹持弹簧20，通过夹持弹簧20的设置，能够使得两侧的夹持臂23向之间靠拢，从而将测试物品夹持紧固；

前后两侧夹持臂23的相视侧壁之间均设置有滑动滚珠，限位挡块7的左侧壁上设置有压力传感器21，试验台1的前壁上设置有显示器22，压力传感器21与显示器22之间电性连接，通过压力传感器21对试验物品所受碰撞头6作用力进行记录并通过显示器22显示。

配重法兰10为至少一个法兰组成的配重法兰，且配重法兰10与试验台1的右侧壁之间不接触，通过不同数量的法兰组合方式能够提供滑块4不同的拉力作用，且配重法兰10与试验台1之间存在一定的空间，避免配重法兰10与试验台1直接接触产生摩擦力的情况。

滑轨3的前后侧壁右端均设置有缓冲垫11，缓冲垫11为橡胶缓冲垫，通过橡胶缓冲垫的设置，使得滑块4滑动到滑轨3的最右侧能够对滑块4进行缓冲。

碰撞头6的下表面安装有支撑滚轮，支撑滚轮支撑在滑轨3的上表面上，通过支撑滚轮的支撑作用，使得碰撞头6在滑轨3上的滑动较为平稳，减少摩擦。

滑轨3的上表面设置有第一磁力板14，滑块4的下表面设置有第二磁力板18，第一磁力板14、第二磁力板18之间同极相对，滑块4、碰撞头6分别为铝合金制滑块、铝合金制碰撞头，通过第一磁力板14、第二磁力板18相对一面磁性相同，使得第一磁力板14、第二磁力板18之间具有排斥作用，从而在磁力作用下将滑块4支撑悬浮。

第一磁力板14与滑轨3之间的连接处通过密封粘接剂粘接，避免风室内的气流从接触的缝隙内流出，影响气密性。

滑轨3的前后侧壁均设置有滑动卡槽16，滑块4的下表面前后侧和上侧均设置有减摩滚珠17，减摩滚珠17支撑在滑动卡槽16内，通过减摩滚珠17的设置，使得滑块4在滑轨3上滑动时较为平稳顺滑。

限位挡块7与夹持臂23连接处设置有限位卡块，夹持臂23的外壁上开设有与限位卡块相适配的限位滑槽，通过限位滑槽和限位卡块的配合作用，使得夹持臂23不会出现相对限位挡块7转动的情况，使得夹持臂23保持对测试物品夹持的作用。

工作原理：将测试物品夹持在两侧的夹持臂23之间，且使得测试物品的右侧壁贴附在压力传感器21上，在夹持弹簧20的弹力作用下将测试物品保持夹紧状态；

将挂钩5从定位挂环2上取下，鼓风机12通过进气接头15将空气输出到风室内并通过出气口13喷出对上侧的滑块4起到支撑的作用，同时第一磁力板14对第二磁力板18有向上的斥力；

在配重法兰10的重力作用下配重法兰10拉动拉绳8和滑块4向右移动，直至碰撞头6对测试物品碰撞，测试物品受到碰撞后会对压力传感器21造成压力冲击，压力传感器21采用压敏电阻式传感器，通过阻值的变化来体现受到冲击的作用，作用力通过压力传感器21测定并通过显示器22显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种工程力学碰撞试验装置，包括试验台(1)和设置在试验台(1)上表面的滑轨(3)，所述试验台(1)上表面的左右两侧分别设置有定位挂环(2)和限位挡块(7)，所述滑轨(3)上设置有滑块(4)，所述滑块(4)的右侧壁固定连接有碰撞头(6)，所述滑块(4)的左侧壁设置有与定位挂环(2)适配连接的挂钩(5)，其特征在于：所述滑块(4)的右侧壁上侧连接有拉绳(8)，所述试验台(1)的右上角设置有支撑导轮(9)，所述拉绳(8)搭在支撑导轮(9)的上表面上，所述拉绳(8)的右下端连接有配重法兰(10)，所述试验台(1)的左侧壁上通过螺钉固定连接有鼓风机(12)，所述滑轨(3)的内部设置有风室，所述滑轨(3)的侧壁上设置有进气接头(15)，所述鼓风机(12)通过管道与进气接头(15)连接，所述进气接头(15)与风室连通，所述滑轨(3)的上表面设置有出气口(13)，所述出气口(13)延伸至风室内，所述限位挡块(7)的前后侧壁上均插接有夹持臂(23)，所述夹持臂(23)位于限位挡块(7)内腔的一端设置有挡板(19)，所述挡板(19)与限位挡块(7)的内壁之间支撑有夹持弹簧(20)，前后两侧所述夹持臂(23)的相视侧壁之间均设置有滑动滚珠，所述限位挡块(7)的左侧壁上设置有压力传感器(21)，所述试验台(1)的前壁上设置有显示器(22)，所述压力传感器(21)与显示器(22)之间电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述配重法兰(10)为至少一个法兰组成的配重法兰，且配重法兰(10)与试验台(1)的右侧壁之间不接触。

3.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述滑轨(3)的前后侧壁右端均设置有缓冲垫(11)，所述缓冲垫(11)为橡胶缓冲垫。

4.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述碰撞头(6)的下表面安装有支撑滚轮，所述支撑滚轮支撑在滑轨(3)的上表面上。

5.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述滑轨(3)的上表面设置有第一磁力板(14)，所述滑块(4)的下表面设置有第二磁力板(18)，所述第一磁力板(14)、第二磁力板(18)之间同极相对，所述滑块(4)、碰撞头(6)分别为铝合金制滑块、铝合金制碰撞头。

6.根据权利要求5所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述第一磁力板(14)与滑轨(3)之间的连接处通过密封粘接剂粘接。

7.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述滑轨(3)的前后侧壁均设置有滑动卡槽(16)，所述滑块(4)的下表面前后侧和上侧均设置有减摩滚珠(17)，所述减摩滚珠(17)支撑在滑动卡槽(16)内。

8.根据权利要求1所述的一种工程力学碰撞试验装置，其特征在于：所述限位挡块(7)与夹持臂(23)连接处设置有限位卡块，所述夹持臂(23)的外壁上开设有与限位卡块相适配的限位滑槽。