CN111879491A - 一种短行程半正弦波冲击试验台 - Google Patents

一种短行程半正弦波冲击试验台 Download PDF

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黄晓波
周峰
周永超
董善敏
陈艾家
郭能虎
郝玉蕾
王志鹏
高志远
高伟
高金嵩
单俊凯
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Abstract

本发明提供一种短行程半正弦波冲击试验台，涉及冲击碰撞试验技术领域。该种短行程半正弦波冲击试验台，包括底座、气源、安装与底座顶部的支架、连接于支架与气源之间的气路控制系统；所述底座与支架之间安装有多组减震垫；所述支架的中心固定连接有双压气缸，所述双压气缸的中心安装有气缸杆，所述气缸杆的顶端安装有工作台面；所述支架底部内表面的中心安装有波形发生器。通过设计简单的减震系统，可以大大减小工作台冲击传递到地面的冲击力，使冲击波形更加平滑，从而使实验数据更加精确，而且在相同的气缸的行程下可以得到更大的下降速度；当下降一定高度时，电磁阀动作，台面和气缸杆重新恢复自由落体运动，工作效率大大提高，值得大力推广。

Description

一种短行程半正弦波冲击试验台
技术领域
本发明涉及冲击碰撞试验技术领域，具体为一种短行程半正弦波冲击试验台。
背景技术
冲击碰撞试验系统冲击碰撞试验台用于实验室模拟产品在实际使用中，需要承受的冲击破坏的能力，以此来评定产品结构的抗冲击能力，并通过试验数据，优化产品结构强度，根据正确评定产品的抗冲击能力，可有效地提高产品使用的可靠性，用实验室试验的方式来模拟包装运输件在运输、装卸过程中可能受到的冲击破坏，由此来评定包装件在运输过程中受到冲击时，包装的缓冲、减振能否达到对产品的保护能力冲击碰撞试验台，SS型冲击试验台加速、冲击距离长，避免气压驱动式冲击试验台受驱动气缸结构及气压储能装置的限制，冲击距离短，难于模拟有些试件实际冲击环境，对于发射类的试验，需在短时间内加速、冲击的试验，采用驱动比较合适，我们可以根据用户要求配置不同的储能驱动方式，半正弦波发生器与冲击台面一体设计，冲击台面受到的冲击直接由波形发生器传递，获得的冲击波形谐波少，精度高，高效的后置阻尼器，确保大能量冲击过程的安全。
冲击碰撞试验一般需要使用到专用的短行程半正弦波冲击试验台，但目前现有的短行程半正弦波冲击试验的结构设计存在一定的缺陷，现有的试验台由于结构设计过于简单，导致冲击碰撞时产生的反向冲击波会传导至地面，导致整个冲击波振幅较大，从而导致实验数据不够精确，为此，我们研发出了新的一种短行程半正弦波冲击试验台。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种短行程半正弦波冲击试验台，解决了目前现有的短行程半正弦波冲击试验的结构设计存在一定的缺陷，现有的试验台由于结构设计过于简单，导致冲击碰撞时产生的反向冲击波会传导至地面，导致整个冲击波振幅较大，从而导致实验数据不够精确的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种短行程半正弦波冲击试验台，包括底座、气源、安装与底座顶部的支架、连接于支架与气源之间的气路控制系统；
所述底座与支架之间安装有多组减震垫；
所述支架的中心固定连接有双压气缸，所述双压气缸的中心安装有气缸杆，所述气缸杆的顶端安装有工作台面；
所述支架底部内表面的中心安装有波形发生器。
优选的，多组所述减震垫均呈扁平状结构设置。
优选的，所述减震垫的数量为三组，且多组所述减震垫在底座与支架之间均匀分布。
优选的，所述支架的顶部固定连接有与气缸杆相对应的盖板，且所述盖板顶部的中心开设有与气缸杆相对应的通孔，所述气缸杆相对应的顶端贯穿通孔并向盖板的顶部延伸。
优选的，所述工作台面是由高性能的铝合金材质制成，且所述工作台面是通过焊接与气缸杆的顶端固定连接。
优选的，所述支架底部内表面的中心固定连接有与双压气缸相对应的安装架，所述安装架顶部的中心开设有与气缸杆相对应的圆孔。
优选的，所述气路控制系统包括主气管，所述主气管远离气源的一端分别安装有第一减压阀和第二减压阀，第一减压阀和第二减压阀的一端均安装有与双压气缸相对应的连接气管，两个所述连接气管的中段均分别安装有第一电磁阀和第二电磁阀，所述双压气缸外壁的一侧安装有第三电磁阀。
优选的，所述双压气缸外壁一侧的顶部与底部分别开设有与两个连接气管相对应的进气孔。
工作原理：在使用该种短行程半正弦波冲击试验台时，首先工作台面7进行提升运动，第二电磁阀12接通压缩空气、第一电磁阀11放气、第三电磁阀13关闭，此时双压气缸5下部充气，气缸杆6上升，带动工作台面7做提升运动；当工作台面7提升到设定高度时，第二电磁阀12放气、第一电磁阀11接通压缩空气、第三电磁阀13关闭，此时双压气缸5上部充气，气压推动工作台面7和气缸杆6快速下降，在相同的气缸的行程下可以得到更大的下降速度；当下降一定高度时，第二电磁阀12放气、第一电磁阀11放气、第三电磁阀13打开放气，此时工作台面7和气缸杆6处于自由落体运动，当又下降到一定高度后，气缸杆6底面撞击波形发生器8，产生半正弦波，完成一次碰撞过程，通过在底座1与支架2之间安装有多组减震垫3，可以减小试验过程中台体对地面的冲击力，在该提升垂直冲击试验系统设计了减振系统，减振系统一方面大大减小工作台冲击传递到地面的冲击力，另一方面，对冲击波形也具有很好的高频滤波作用，使冲击波形更加平滑；由高性能的铝合金材质制成的工作台面7，刚度高，具有较高的一阶谐振频率，噪音低，高频杂波小，而且工作台面7的提升高度通过位移传感器组件测量，支架2底部内表面的中心安装有波形发生器8，波形发生器8用于半正弦波的产生，半正弦波形发生器8使用工程橡胶或浇注聚氨酯材料制造，可以根据不同的硬度和厚度组合得到各种不同的冲击脉冲宽度，特殊情况可以使用羊毛毡替代。
(三)有益效果
本发明提供了一种短行程半正弦波冲击试验台。具备以下有益效果：
1、该种短行程半正弦波冲击试验台，通过设计由高性能的铝合金材质制成的工作台面，其刚度高，具有较高的一阶谐振频率，噪音低，高频杂波小，从而使实验效果更好。
2、该种短行程半正弦波冲击试验台，通过设计简单的减震系统，可以大大减小工作台冲击传递到地面的冲击力，另一方面，对冲击波形也具有很好的高频滤波作用，使冲击波形更加平滑，从而使实验数据更加精确，工作效率大大提高，值得大力推广。
3、该种短行程半正弦波冲击试验台，在相同的气缸的行程下可以得到更大的下降速度；当下降一定高度时，电磁阀动作，台面和气缸杆重新恢复自由落体运动。
附图说明
图1为本发明的工作原理结构示意图。
其中，1、底座；2、支架；21、安装架；22、圆孔；3、减震垫；4、盖板；5、双压气缸；6、气缸杆；7、工作台面；8、波形发生器；9、气源；10、第一减压阀；11、第一电磁阀；12、第二电磁阀；13、第三电磁阀；14、连接气管；15、主气管；16、第二减压阀。
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。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种短行程半正弦波冲击试验台，包括底座1、气源9、安装与底座1顶部的支架2、连接于支架2与气源9之间的气路控制系统；
底座1与支架2之间安装有多组减震垫3，为了减小试验过程中台体对地面的冲击力，在该提升垂直冲击试验系统设计了减振系统，减振系统一方面大大减小工作台冲击传递到地面的冲击力，另一方面，对冲击波形也具有很好的高频滤波作用，使冲击波形更加平滑；
支架2的中心固定连接有双压气缸5，双压气缸5用于工作台面7的顶升、加速与释放，双压气缸5的中心安装有气缸杆6，气缸杆6的顶端安装有工作台面7；
支架2底部内表面的中心安装有波形发生器8，波形发生器8用于半正弦波的产生，半正弦波形发生器8使用工程橡胶或浇注聚氨酯材料制造，可以根据不同的硬度和厚度组合得到各种不同的冲击脉冲宽度，特殊情况可以使用羊毛毡替代。
多组减震垫3均呈扁平状结构设置。
减震垫3的数量为三组，且多组减震垫3在底座1与支架2之间均匀分布，多组在底座1与支架2之间均匀分布的减震垫3可以起到很好的减震作用。
支架2的顶部固定连接有与气缸杆6相对应的盖板4，且盖板4顶部的中心开设有与气缸杆6相对应的通孔，气缸杆6相对应的顶端贯穿通孔并向盖板4的顶部延伸。
工作台面7是由高性能的铝合金材质制成，且工作台面7是通过焊接与气缸杆6的顶端固定连接，由高性能的铝合金材质制成的工作台面7，刚度高，具有较高的一阶谐振频率，噪音低，高频杂波小，而且工作台面7的提升高度通过位移传感器组件测量，工作台面7还可以通过螺栓固定等方式与气缸杆6。
支架2底部内表面的中心固定连接有与双压气缸5相对应的安装架21，安装架21顶部的中心开设有与气缸杆6相对应的圆孔22，通过在安装架21顶部的中心开设有与气缸杆6相对应的圆孔22，从而使气缸杆6在下降的过程中能够贯穿圆孔22，并可以与波形发生器8发生接触。
气路控制系统包括主气管15，主气管15远离气源9的一端分别安装有第一减压阀10和第二减压阀16，第一减压阀10和第二减压阀16的一端均安装有与双压气缸5相对应的连接气管14，两个连接气管14的中段均分别安装有第一电磁阀11和第二电磁阀12，双压气缸5外壁的一侧安装有第三电磁阀13，气源9的高压压缩空气通过第一减压阀10和第二减压阀16得到设备需要的气压，首先工作台面7进行提升运动，第二电磁阀12接通压缩空气、第一电磁阀11放气、第三电磁阀13关闭，此时双压气缸5下部充气，气缸杆6上升，带动工作台面7做提升运动；当工作台面7提升到设定高度时，第二电磁阀12放气、第一电磁阀11接通压缩空气、第三电磁阀13关闭，此时双压气缸5上部充气，气压推动工作台面7和气缸杆6快速下降，在相同的气缸的行程下可以得到更大的下降速度；当下降一定高度时，第二电磁阀12放气、第一电磁阀11放气、第三电磁阀13打开放气，此时工作台面7和气缸杆6处于自由落体运动，当又下降到一定高度后，气缸杆6底面撞击波形发生器8，产生半正弦波，完成一次碰撞过程。
双压气缸5外壁一侧的顶部与底部分别开设有与两个连接气管14相对应的进气孔，通过在双压气缸5外壁一侧的顶部与底部分别开设有与两个连接气管14相对应的进气孔，从而使两个连接气管14中的压缩气体能够经两个进气孔进入双压气缸5中。
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)

1.一种短行程半正弦波冲击试验台，包括底座(1)、气源(9)、安装与底座(1)顶部的支架(2)、连接于支架(2)与气源(9)之间的气路控制系统；
所述底座(1)与支架(2)之间安装有多组减震垫(3)；
所述支架(2)的中心固定连接有双压气缸(5)，所述双压气缸(5)的中心安装有气缸杆(6)，所述气缸杆(6)的顶端安装有工作台面(7)；
所述支架(2)底部内表面的中心安装有波形发生器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：多组所述减震垫(3)均呈扁平状结构设置。
3.根据权利要求2所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述减震垫(3)的数量为三组，且多组所述减震垫(3)在底座(1)与支架(2)之间均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述支架(2)的顶部固定连接有与气缸杆(6)相对应的盖板(4)，且所述盖板(4)顶部的中心开设有与气缸杆(6)相对应的通孔，所述气缸杆(6)相对应的顶端贯穿通孔并向盖板(4)的顶部延伸。
5.根据权利要求1所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述工作台面(7)是由高性能的铝合金材质制成，且所述工作台面(7)是通过焊接与气缸杆(6)的顶端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述支架(2)底部内表面的中心固定连接有与双压气缸(5)相对应的安装架(21)，所述安装架(21)顶部的中心开设有与气缸杆(6)相对应的圆孔(22)。
7.根据权利要求1所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述气路控制系统包括主气管(15)，所述主气管(15)远离气源(9)的一端分别安装有第一减压阀(10)和第二减压阀(16)，第一减压阀(10)和第二减压阀(16)的一端均安装有与双压气缸(5)相对应的连接气管(14)，两个所述连接气管(14)的中段均分别安装有第一电磁阀(11)和第二电磁阀(12)，所述双压气缸(5)外壁的一侧安装有第三电磁阀(13)。
8.根据权利要求7所述的一种短行程半正弦波冲击试验台，其特征在于：所述双压气缸(5)外壁一侧的顶部与底部分别开设有与两个连接气管(14)相对应的进气孔。
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