CN111896209A - 一种高能量水平冲击试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高能量水平冲击试验台,包括试验台台体,其包括连接的支撑底座和响应平台底座,支撑底座内设置有快放阀组件,快放阀组件的上方设置有装弹仓,装弹仓与快放阀组件的出气口相连通,装弹仓上连接有发射筒,发射筒内部设置有冲击活塞,冲击活塞的尾部安装有加速度传感器,发射筒与支撑底座之间两侧还设置有气缸支架,气缸支架上设置有回位气缸,响应平台底座上滑动设置有响应平台,回位气缸的伸长端与响应平台连接;供气机构与试验台台体连接;还包括测控机构;本发明在冲击活塞尾部加装了加速度传感器,能实时显示冲击量级,保证了实验的重复性。

Description

一种高能量水平冲击试验台
技术领域
本发明属于力学环境实验测量设备技术领域,具体涉及一种高能量水平冲击试验台。
背景技术
冲击运动会给系统(结构、设备或人体)带来一定的损伤和破坏,故人们需要研究系统所处的冲击环境的性质及严酷条件,并通过环境模拟实验来检查其耐冲击能力以提高系统抗冲击能力。
目前,现有的高能量冲击试验装置不能安装加速度传感器,也就不能实时查看冲击量级;冲击动力气源缺乏气压传感器,不能准确控制充气气压,导致试验重复性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种高能量水平冲击试验台,提供了一种能精准控制供气气压,保证实验能重复实施的水平冲击试验台。
本发明所采用的技术方案是,一种高能量水平冲击试验台,包括:
试验台台体,包括相互连接在一起的支撑底座和响应平台底,支撑底座内设置有快放阀组件,快放阀组件的上方设置有装弹仓,装弹仓与快放阀组件的出气口相连通,装弹仓上连接有发射筒,发射筒内部设置有冲击活塞,冲击活塞的尾部安装有加速度传感器,发射筒与支撑底座之间两侧还设置有气缸支架,气缸支架上设置有回位气缸,响应平台底座上滑动设置有响应平台,回位气缸的伸长端与响应平台连接;
供气机构,包括气源,气源依次通过过滤器、总开关阀和总压力表后连接有分气块,从气源出来的气体经过分气块后被分为三路,第一路气体依次通过第一减压阀、第一压力表、第一开关阀、调节阀、充气阀、气压传感器和小储气罐后与发射筒连接,第二路气体依次通过第二减压阀、第二压力表、快放电磁阀后与所述阀体上的气路接头连接,第三路气体通过第三减压阀、第三压力表和电磁回位阀与回位气缸连接;
测控机构,分别与气压传感器、快放电磁阀以及电磁回位阀电连接。
快放阀组件包括阀壳,阀壳的下端安装有阀体,阀体上安装有阀盖,阀体内安装有快放阀活塞,快放阀活塞穿过阀盖后向上设置,快放阀活塞的上端依次安装有支座、密封垫和缓冲垫,阀壳的一侧通过法兰连接有与阀壳相通的储气罐。
装弹仓的下端与阀壳的上端连接,装弹仓的一侧设置有舱门,装弹仓上与舱门相对的一侧与发射筒连接,装弹仓的内部为大头靠近舱门的喇叭形的腔体,舱门上还设置有小孔,加速度传感器上连接的信号线线穿过小孔后与测控机构连接,舱门至冲击活塞之间的信号线上还包裹有弹簧软管。
冲击活塞的材料为42CrMo,冲击活塞的头部采用圆弧面,保证碰撞时点对面接触。
响应平台上与回位气缸接触的侧面两侧分别设置有气缸连接轴,气缸连接轴通过气缸耳座与响应平台固定连接,两个回位气缸分别与气缸连接轴连接,两个气缸连接轴的中间还设置有冲击板,冲击板上设置有两个竖直设置的夹板。
响应平台底座上表面两侧设置有两条滑轨,在回位气缸的作用下所述响应平台能沿着滑轨自由滑动,两条滑轨内还分别设置有侧导向条,侧导向条上设置有导向块,响应平台通过侧导向条和导向块进行导向。
本发明的有益效果是:
本发明一种高能量水平冲击试验台,发射筒供气气路上增加了气压传感器,能够准确控制供气气压至设定值,保证了试验的重复性;同时,在冲击活塞尾部中心加装了加速度传感器,能够实时显示冲击量级。
附图说明
图1a是本发明一种高能量水平冲击试验台的主视图;
图1b是本发明一种高能量水平冲击试验台的俯视图;
图2是本发明一种高能量水平冲击试验台冲击活塞的结构示意图;
图3是本发明一种高能量水平冲击试验台快放阀组件的示意图;
图4是本发明一种高能量水平冲击试验台装弹仓的示意图;
图5a是本发明一种高能量水平冲击试验台响应平台的主意图;
图5b是本发明一种高能量水平冲击试验台响应平台的侧意图;
图6是本发明一种高能量水平冲击试验台供气机构的示意图;
图7是本发明一种高能量水平冲击试验台工作原理解释示意图。
图中,1.支撑底座,2.装弹仓,2-1.舱门,3.快放阀组件,3-1.阀壳,3-2.阀体,3-3.阀盖,3-4.储气罐,3-5.快放阀活塞,3-6.支座,3-7.密封垫,4.发射筒,5.冲击活塞,6.气缸支架,7.响应平台,7-1.气缸连接轴,7-2.气缸耳座,7-3.冲击板,7-4.夹板,7-5.滑轨,7-6.侧导向条,7-7.导向块,8.响应平台底座,9.气源,10.回位气缸,11.过滤器,12.总开关阀,13.总压力表,14.分气块,15.第一气路,15-1.第一减压阀,15-2.第一压力表,15-3.第一开关阀,15-4.调节阀,15-5.充气阀,15-6.气压传感器,15-7.小储气罐,16.第二气路,16-1.第二减压阀,16-2.第二减压阀.16-3.快放电磁阀,17.第三气路17-1.第三减压阀,17-2.第三压力表.17-3.电磁回位阀,18.加速度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护方案。
实施例1
一种高能量水平冲击试验台,如图1a-图1b,以及图2所示,包括试验台台体,试验台台体包括相互连接在一起的支撑底座1和响应平台底座8,支撑底座1和响应平台底座8均采用钢板焊接结构,并且之间采用M24螺栓连接,支撑底座1和响应平台底座8的底面均做有通孔,以用于在有需要时底座可以在地基上安装;支撑底座1内设置有快放阀组件3,快放阀组件3的上方设置有装弹仓2,装弹仓2与快放阀组件3的出气口相连通,装弹仓2上连接有发射筒4,发射筒4内部设置有冲击活塞5,冲击活塞5的尾部安装有加速度传感器18,发射筒4与支撑底座1之间两侧还设置有气缸支架6,气缸支架6上设置有回位气缸10,响应平台底座8上滑动设置有响应平台7,回位气缸10的伸长端与响应平台7连接;供气机构,包括气源9,气源9依次通过过滤器11、总开关阀12和总压力表13后连接有分气块14,从气源9出来的气体经过分气块14后被分为三路,第一路气体依次通过第一减压阀15-1、第一压力表15-2、第一开关阀15-3、调节阀15-4、充气阀15-5、气压传感器15-6和小储气罐15-7后与发射筒4连接,第二路气体依次通过第二减压阀16-1、第二压力表16-2、快放电磁阀16-3后与阀体3-2上的气路接头连接,第三路气体通过第三减压阀17-1、第三压力表17-2和电磁回位阀17-3与回位气缸10连接;还包括测控机构,分别与气压传感器15-6、快放电磁阀16-3以及电磁回位阀17-3电连接,测控机构主要控制储气罐3-4的进气,快放阀组件的释放以及回位气缸10的动作,同时对储气罐进气压力的检测和冲击结果数据的采集与记录,测控机构由现有的PC端控制。
实施例2
进一步的,在实施例1的基础上,如图3所述,快放阀组件3包括阀壳3-1,阀壳3-1的下端安装有阀体3-2,阀体3-2上安装有阀盖3-3,阀盖3-3上开有通气孔使气体通过,阀体3-2内安装有快放阀活塞3-5,快放阀活塞3-5穿过所述阀盖3-3后向上设置,快放阀活塞3-5的上端依次安装有支座3-6、密封垫3-7和缓冲垫,阀壳3-1的一侧通过法兰连接有与阀壳3-1相通的储气罐3-4。
如图4所示,装弹仓2的下端与阀壳3-1的上端连接,装弹仓2的一侧设置有舱门2-1,装弹仓2上与舱门2-1相对的一侧与发射筒4连接,装弹仓2的内部为大头靠近舱门2-1的喇叭形的腔体,装填弹丸时起到导向作用;舱门2-1上还设置有小孔,加速度传感器18上连接的信号线穿过小孔后与测控机构连接,舱门2-1至冲击活塞5之间的信号线上还包裹有弹簧软管;具体是:信号线从一根较粗的弹簧软管内穿过,用管夹将弹簧软管的两端固定在舱门和冲击活塞尾部,信号线的一头连接加速度传感器,另一头从舱门上的出气孔引出连接至测控系统;小孔也有助于发射炮筒中剩余气体排出。
冲击活塞5的材料为42CrMo,冲击活塞5的头部采用圆弧面,保证碰撞时点对面接触;冲击活塞5的尾部沟槽装有导向环,与前方圆盘组成双导向结构,使弹丸在发射筒内运动更稳定。
如5a-图5b所示,响应平台7上与回位气缸10接触的侧面两侧分别设置有气缸连接轴7-1,气缸连接轴7-1通过气缸耳座7-2与响应平台7固定连接,两个回位气缸10分别与气缸连接轴7-1连接,两个气缸连接轴7-1的中间还设置有冲击板7-3,冲击板7-3上设置有两个竖直设置的夹板7-4,夹板7-4是为了便于放置波形发生器;响应平台底座8上表面两侧设置有两条滑轨7-5,在回位气缸10的作用下响应平台7能沿滑轨7-5自由滑动,两条滑轨7-5内还分别设置有侧导向条7-6,侧导向条7-6上设置有导向块7-7,响应平台7通过侧导向条7-6和导向块7-7进行导向。
如图6所示,供气机构包括气源9,气源9依次通过过滤器11、总开关阀12和总压力表13后连接有分气块14,从气源9出来的气体经过分气块14后被分为三路,分别为第一气路15,第二气路16和第三气路17第一路气体依次通过第一减压阀15-1、第一压力表15-2、第一开关阀15-3、调节阀15-4、充气阀15-5、气压传感器15-6和小储气罐15-7后与发射筒4连接,第二路气体依次通过第二减压阀16-1、第二压力表16-2、快放电磁阀16-3后与阀体3-2上的气路接头连接,第三路气体通过第三减压阀17-1、第三压力表17-2和电磁回位阀17-3与回位气缸10连接;气压传感器15-6、快放电磁阀16-3以及电磁回位阀17-3均与测控机构电连接。
工作原理:为了方便说明,在附图7上给气室标注符号p1、p2和p3;本发明的试验台在工作气源9时,给气室P1、P2充气,且使P1>P2,当充到所需压力后,气室P1通过快速排气阀快速放气,此时快放阀活塞在气室P2的压力下向下移动,气室P2和装弹舱P3快速接通,则高压气推动活塞弹丸向右运动,击打响应平台上冲击板。此时安装在活塞弹丸内部的加速度传感器则会采集到数据,直观显示在pc端的电脑软件上,本发明的试验台在发射筒供气气路上增加了气压传感器,能够准确控制供气气压至设定值,保证了试验的重复性;同时,在冲击活塞尾部中心加装了加速度传感器,能够实时显示冲击量级。
以上所述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见的得到的技术方案的简单变化或者等效替换,均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,包括:
试验台台体,其包括相互连接在一起的支撑底座(1)和响应平台底座(8),所述支撑底座(1)内设置有快放阀组件(3),所述快放阀组件(3)的上方设置有装弹仓(2),所述装弹仓(2)与所述快放阀组件(3)的出气口相连通,所述装弹仓(2)上连接有发射筒(4),所述发射筒(4)内部设置有冲击活塞(5),所述冲击活塞(5)的尾部安装有加速度传感器(18),所述发射筒(4)与所述支撑底座(1)之间两侧还设置有气缸支架(6),所述气缸支架(6)上设置有回位气缸(10),所述响应平台底座(8)上滑动设置有响应平台(7),所述回位气缸(10)的伸长端与所述响应平台(7)连接;
供气机构,包括气源(9),所述气源(9)依次通过过滤器(11)、总开关阀(12)和总压力表(13)后连接有分气块(14),从气源(9)出来的气体经过所述分气块(14)后被分为三路,第一路气体依次通过第一减压阀(15-1)、第一压力表(15-2)、第一开关阀(15-3)、调节阀(15-4)、充气阀(15-5)、气压传感器(15-6)和小储气罐(15-7)后与所述发射筒(4)连接,第二路气体依次通过第二减压阀(16-1)、第二压力表(16-2)、快放电磁阀(16-3)后与所述阀体(3-2)上的气路接头连接,第三路气体通过第三减压阀(17-1)、第三压力表(17-2)和电磁回位阀(17-3)与所述回位气缸(10)连接;
测控机构,分别与所述气压传感器(15-6)、快放电磁阀(16-3)以及电磁回位阀(17-3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,所述快放阀组件(3)包括阀壳(3-1),所述阀壳(3-1)的下端安装有阀体(3-2),所述阀体(3-2)上安装有阀盖(3-3),所述阀体(3-2)内安装有快放阀活塞(3-5),所述快放阀活塞(3-5)穿过所述阀盖(3-3)后向上设置,所述快放阀活塞(3-5)的上端依次安装有支座(3-6)、密封垫(3-7)和缓冲垫,所述阀壳(3-1)的一侧通过法兰连接有与阀壳(3-1)相通的储气罐(3-4)。
3.根据权利要求2所述的一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,所述装弹仓(2)的下端与所述阀壳(3-1)的上端连接,所述装弹仓(2)的一侧设置有舱门(2-1),所述装弹仓(2)上与所述舱门(2-1)相对的一侧与所述发射筒(4)连接,所述装弹仓(2)的内部为大头靠近舱门(2-1)的喇叭形的腔体,所述舱门(2-1)上还设置有小孔,所述加速度传感器(18)上连接的信号线穿过所述小孔后与所述测控机构连接,所述舱门(2-1)至冲击活塞(5)之间的信号线上还包裹有弹簧软管。
4.根据权利要求2所述的一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,所述冲击活塞(5)的材料为42CrMo,所述冲击活塞(5)的头部采用圆弧面,保证碰撞时点对面接触。
5.根据权利要求1所述的一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,所述响应平台(7)上与所述回位气缸(10)接触的侧面两侧分别设置有气缸连接轴(7-1),所述气缸连接轴(7-1)通过气缸耳座(7-2)与所述响应平台(7)固定连接,两个所述回位气缸(10)分别与所述气缸连接轴(7-1)连接,两个所述气缸连接轴(7-1)的中间还设置有冲击板(7-3),所述冲击板(7-3)上设置有两个竖直设置的夹板(7-4)。
6.根据权利要求5所述的一种高能量水平冲击试验台,其特征在于,所述响应平台底座(8)上表面两侧设置有两条滑轨(7-5),在所述回位气缸(10)的作用下所述响应平台(7)能沿着所述滑轨(7-5)自由滑动,两条所述滑轨(7-5)内还分别设置有侧导向条(7-6),所述侧导向条(7-6)上设置有导向块(7-7),所述响应平台(7)通过所述侧导向条(7-6)和导向块(7-7)进行导向。
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