CN111044402A - 一种基于霍普金森的调整机构及调整方法 - Google Patents

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王辉
汪超琦
马三刚
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Abstract

本发明涉及材料力学测试技术领域，公开了一种基于霍普金森的调整机构及调整方法，该方法采用的霍普金森调整机构，包括调整用导轨、固定调整组件以及中心导向套，所述固定调整组件底部设置有与调整用导轨轴向调整的移动配合连接滑块，固定调整组件顶部设置有与中心导向套上下调整的移动配合连接的固定套管、调整套管，固定调整组件两侧设置有水平调整的移动配合连接螺栓。本发明可进行全方位精密调节，适用性广，各系列杆件均可无缝对接使用，安装、调试方便，且精度高。

Description

一种基于霍普金森的调整机构及调整方法
技术领域
本发明涉及材料力学测试技术领域，特别是涉及一种基于霍普金森的调整机构及调整方法。
背景技术 霍普金森设备是用来研究材料在高应变率加载下的动态力学性能的设备，主要用于分析高应变率的情况下，材料的力学性能，广泛应用于各大科研机构以及学术院校的材料力学分析方面。在设备安装时需要对3-6mm细长杆进行精密微调，设备误差在0~0.05mm范围内，使实验结果精确，获取准确的材料动态力学性能。在调整过程中发现调整困难且需要大量的安装调试经验。
目前的调整机构主要靠多个螺丝调整、校准，对安装师傅的调整手法、经验以及安装师傅的精细度有很大影响，部分情况下因为经验不足或时间紧迫导致调整困难，需要花费大量时间安装、调整、校准、固定在所需的精确位置，一般需要花费2~5天时间调试。从而对整个霍普金森设备的安装造成大量的人力浪费、时间浪费。安装的精确度直接导致了实验结果的准确性，若调整机构的位置有过多偏差，如水平度大于0.1mm，会对实验结果造成不可预估的偏差。极端情况下，可能造成杆系的摩擦与损坏，影响试验数据获得的准确性，降低设备的使用寿命。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种基于霍普金森的调整机构及调整方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是 ：
一种基于霍普金森的调整机构，包括三大部分：调整用导轨、固定调整组件、中心导向套，固定调整组件底部设置有与调整用导轨轴向调整的移动配合连接滑块，固定调整组件顶部设置有与中心导向套上下调整的移动配合连接的固定套管、调整套管，固定调整组件两侧设置有水平调整的移动配合连接螺栓；
所述中心导向套上部设置有细长杆的轴套，中心导向套下部设置有穿过固定调整组件固定套管、调整套管的丝杆，丝杆的端部设置有垫圈和螺钉。
一种基于霍普金森的调整机构，所述调整用导轨能够将调整组件固定在霍普金森设备的各个使用的位置。
一种基于霍普金森调整机构的调整方法，用来快速调整霍普金森实验设备杆系的同轴度和水平度，以及在实验过程中为高速运动的杆系提供精密的导向及调心自整定作用，即杆系在实际运动过程水平度始终应保持在0.05mm以内，让实验数据更加的准确，其步骤如下：
1）通过调整用导轨将调整组件固定在霍普金森设备的各个使用的位置；即通过固定调整组件底部与调整用导轨轴向调整的移动配合连接滑块，将调整组件固定在调整用导轨上；
2）将调整组件顶部的中心导向套上的轴套安装细长杆与霍普金森设备撞击孔对应；
3）调整霍普金森实验设备撞击孔对应的细长杆的同轴度和水平度；
调整固定调整组件顶部与中心导向套的丝杆上下调整的移动配合的固定套管、调整套管，及调整固定调整组件两侧水平调整的移动配合的螺栓，来调整同轴度和水平度；
通过调整组件实现空间上的多维度轴精密调整，让精度降低在0.05mm以下；即使在高速运动过程中也可保证水平度和同心度在0.01mm以内，从而保证实验结果的准确性。
由于采用如上所述的技术方案，本发明的优越性是 ：
本发明的主要目的是用来快速调整霍普金森实验设备杆系的同轴度和水平度，以及在实验过程中为高速运动的杆系提供精密的导向及调心自整定作用，即杆系在实际运动过程水平度始终应保持在0.05mm以内，让实验数据更加的准确。
本发明的调整组件可实现空间上的多维度轴精密调整，让精度降低在0.05mm以下，在调整时候方便、快速，即安装和调试的时间能够缩短50%以上，且结构简便，不需要后期的专门维护。该调整组件带有锁紧功能，防止杆系的高速运动以及撞击造成的调整机构微小移动，即使在高速运动过程中也可保证水平度和同心度在0.01mm以内，从而保证实验结果的准确性。导向套在杆系的作用下能自适应的调整位置，为杆系的高速运动提供精密、稳定的导向作用，并且能消除杆系的细小不同心、不水平等加工工艺方面的问题。
具体优越性如下：
1、可进行全方位精密调节；实现快速调整，较之前的调整机构效率提升2倍。
2、适用性广，尤其是微细长杆的调整，各种规格的杆系Φ1~30mm均可无缝对接使用；
3、模块化设计，便于安装，安装、调试方便，且精密程度高，极大降低了对经验的依赖程度，一般人员也可准确的调试，且稳定性高。
附图说明
图1为霍普金森调整机构的示意图。
图2为霍普金森调整机构的剖面图。
图3为霍普金森调整机构的应用图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明技术作进一步详细说明。
如图1、2、3所示，一种基于霍普金森的调整机构，包括三大部分：调整用导轨3、固定调整组件2以及中心导向套1，所述固定调整组件2底部设置有与调整用导轨3轴向调整的移动配合连接滑块2.4，固定调整组件2顶部设置有与中心导向套1上下调整的移动配合连接的固定套管2.2、调整套管2.1，固定调整组件2两侧设置有水平调整的移动配合连接螺栓2.3。
所述中心导向套1上部设置有细长杆4的轴套1.1，中心导向套1下部设置有穿过固定调整组件2固定套管2.2、调整套管2.1的丝杆1.2，丝杆1.2的端部设置有垫圈1.4和螺钉1.3。
所述调整用导轨3能够将调整组件2固定在霍普金森设备的各个使用的位置。
一种基于霍普金森调整机构的调整方法，用来快速调整霍普金森实验设备杆系的同轴度和水平度，以及在实验过程中为高速运动的杆系提供精密的导向及调心自整定作用，即杆系在实际运动过程水平度始终应保持在0.05mm以内，让实验数据更加的准确，其步骤如下：
1）通过调整用导轨3将调整组件2固定在霍普金森设备的各个使用的位置；即通过固定调整组件2底部与调整用导轨3轴向调整的移动配合连接滑块2.4，将调整组件2固定在调整用导轨3上。
2）将调整组件2顶部的中心导向套1上的轴套1.1安装细长杆4与霍普金森设备撞击孔对应。
3）调整霍普金森实验设备撞击孔对应的细长杆4的同轴度和水平度。
调整固定调整组件2顶部与中心导向套的丝杆1.2上下调整的移动配合的固定套管2.2、调整套管2.1，及调整固定调整组件2两侧水平调整的移动配合的螺栓2.3，来调整同轴度和水平度。
通过调整组件2实现空间上的多维度轴3.5精密调整，让精度降低在0.05mm以下；即使在高速运动过程中也可保证水平度和同心度在0.01mm以内，从而保证实验结果的准确性。

Claims (3)

1.一种基于霍普金森的调整机构，其特征在于：包括三大部分：调整用导轨（3）、固定调整组件（2）以及中心导向套（1），所述固定调整组件（2）底部设置有与调整用导轨（3）轴向调整的移动配合连接滑块（2.4），固定调整组件（2）顶部设置有与中心导向套（1）上下调整的移动配合连接的固定套管（2.2）、调整套管（2.1），固定调整组件（2）两侧设置有水平调整的移动配合连接螺栓（2.3）；
所述中心导向套（1）上部设置有细长杆（4）的轴套（1.1），中心导向套（1）下部设置有穿过固定调整组件（2）固定套管（2.2）、调整套管（2.1）的丝杆（1.2），丝杆（1.2）的端部设置有垫圈（1.4）和螺钉（1.3）。
2.根据权利要求1所述的一种基于霍普金森的调整机构，其特征在于：所述调整用导轨（3）能够将调整组件（2）固定在霍普金森设备的各个使用的位置。
3.一种权利要求1所述的基于霍普金森调整机构的调整方法，其特征在于：用来快速调整霍普金森实验设备杆系的同轴度和水平度，以及在实验过程中为高速运动的杆系提供精密的导向及调心自整定作用，即杆系在实际运动过程水平度始终应保持在0.05mm以内，让实验数据更加的准确，其步骤如下：
1）通过调整用导轨（3）将调整组件（2）固定在霍普金森设备的各个使用的位置；即通过固定调整组件（2）底部与调整用导轨（3）轴向调整的移动配合连接滑块（2.4），将调整组件（2）固定在调整用导轨（3）上；
2）将调整组件（2）顶部的中心导向套（1）上的轴套（1.1）安装细长杆（4）与霍普金森设备撞击孔对应；
3）调整霍普金森实验设备撞击孔对应的细长杆（4）的同轴度和水平度；
调整固定调整组件（2）顶部与中心导向套的丝杆（1.2）上下调整的移动配合的固定套管（2.2）、调整套管（2.1），及调整固定调整组件（2）两侧水平调整的移动配合的螺栓（2.3），来调整同轴度和水平度；
通过调整组件（2）实现空间上的多维度轴（3.5）精密调整，让精度降低在0.05mm以下；即使在高速运动过程中也可保证水平度和同心度在0.01mm以内，从而保证实验结果的准确性。
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