CN111929021A - 一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境试验技术领域，涉及一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法。本发明提供一种可应用在较高要求（冲击横向比在5%以下）的水平单向冲击试验的方法，动力源驱动主动部件撞击被动部件，然后撞击质量块获得水平冲击力，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，能产生大幅降低横向比的水平冲击力，主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离来降低由动力源带来的横向抖动，有效避免测试件产生不需要的侧向冲击力，致使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5%以下，甚至可降低至3%。

Description

一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法

技术领域

本发明涉及环境试验技术领域，涉及一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法。

背景技术

在环境试验行业，比较普遍的就是冲击、碰撞、振动，其中冲击占了相当一部分比例。

当被试件在做飞行器试验时，一般需要考虑单个方向的冲击力造成的影响，根据实际工况采取竖直或者水平冲击。目前多数采用的办法都是动力源直接驱动台面和被试件，以一定速度撞向一个相对固定的质量块产生冲击波形，这种方式结构简单、造价不高，可是综合驱动力、导向结构、台面自身等因素，很难保证冲击力与所期望的方向完全平行，必然会存在一定的偏向。因此相关试验都会加入一个横向比概念，试验结果只要不超过一定范围都可接受（一般是≤30%），但现有试验无法满足较高的试验要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可应用在较高要求的水平单向冲击试验的方法，有效避免测试件产生不需要的侧向冲击力，冲击方向控制更精准的可提供极小横向比的水平冲击力的方法。

为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，包括

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击装载有测试件的带阻尼缓冲的质量块以获得水平冲击力。

进一步地，主动部件在动力源驱动下通过滑行1-2m的距离以降低由动力源带来的横向抖动。

进一步地，主动部件与被动部件均滑设在导轨上，且主动部件与被动部件距离1-2m，动力源、质量块分别设置在导轨两侧，动力源与主动部件驱动连接。

进一步地， 所述动力源为作动器、摆锤、空气炮、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

进一步地，所述主动部件、被动部件均为中轴对称结构。

进一步地，所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承，所述气浮轴承在气浮导轨上滑行。

进一步地，所述导轨为气浮导轨，所述气浮导轨固定设置在基座上，所述质量块与所述基座固定连接，所述质量块对被动部件水平冲击起到反力支撑的作用。

进一步地，所述基座的水平度小于等于1/1000。

本发明还包括一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，包括

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击装载有测试件的被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

本发明的有益效果：

本发明提供一种可应用在较高要求（冲击横向比在5%以下）的水平单向冲击试验的方法，动力源驱动主动部件撞击被动部件，然后撞击质量块获得水平冲击力，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，能产生大幅降低横向比的水平冲击力，主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离来降低由动力源带来的横向抖动，有效避免测试件产生不需要的侧向冲击力，致使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5%以下，甚至可降低至3%。

附图说明

图1是本发明的用于水平冲击测试的结构示意图。

图2是本发明的水平冲击测试示意图一。

图3是本发明的水平冲击测试示意图二。

图4是本发明的水平冲击测试示意图三。

图5是本发明的水平冲击测试示意图四。

图6是本发明的水平冲击测试示意图五。

图7是本发明的水平冲击测试示意图六。

图中标号说明：1、基座；2、动力源；3、主动部件；4、被动部件；5、气浮轴承；6、气浮导轨；7、质量块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-7所示，一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，包括

主动部件3在动力源2的驱动下滑行一段距离后水平冲击被动部件4，被动部件4在主动部件3水平冲击下被动滑行，随后撞击装载有测试件的带阻尼缓冲的质量块7获得水平冲击力。

本发明提供一种可应用在较高要求（冲击横向比在5%以下）的水平单向冲击试验的方法，动力源驱动主动部件撞击被动部件，然后撞击质量块获得水平冲击力，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，能产生大幅降低横向比的水平冲击力，主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离来降低由动力源带来的横向抖动，有效避免测试件产生不需要的侧向冲击力，致使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5%以下，甚至可降低至3%。

所述测试件安装在带阻尼缓冲的质量块上，该质量块只有很小的水平位移空间，其在不受外力时可自动复位，具体的，带阻尼缓冲的质量块采用质量块滑设在滑轨、导轨、光滑平面等可位移的导向部件上，质量块上设置有螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的回复部件，使其在受到被动部件撞击时，能沿着导向部件移动直至撞击回复部件，有效保证质量块上的测试件获得水平冲击力，在螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的部件带动下回复至初始位置。

本方法可适用在只可受到一次冲击/撞击的要求的测试件上，例如航天航空器、航天器、大科学装置等的精密零件上。

主动部件和被动部件之间在试验初始阶段有一段距离，使得主动部件在动力源驱动下通过滑行1-2m的距离（即一段距离）以降低由动力源带来的横向抖动。

动力源直接将驱动力加载到主动部件上时，主动部件在受到驱动力的带动下会发生横向抖动，主动部件在滑行过程中，横向抖动会逐步减小直至消失，其滑行1-2m的距离可完全消除主动部件横向抖动，避免将横向抖动传递至被动部件上。

本发明可采用持续推动主动部件的动力源，具体可采用直线电机等持续驱动力驱动主动部件滑行，直线电机可对主动部件进行加速至速度阈值或者带动主动部件匀速运动，主动部件在脱离直线电机等持续驱动力后，亦需要滑行1-2m的距离来降低由动力源带来的横向抖动。

本发明可采用瞬间推动主动部件的动力源，具体可采用空气炮、电磁炮、蓄能推杆等提供瞬间驱动力驱动主动部件滑行，动力源可对主动部件进行瞬间加速，其亦需要滑行1-2m的距离来降低由动力源带来的横向抖动。

主动部件与被动部件均滑设在导轨上，且主动部件与被动部件距离1-2m，动力源、质量块分别设置在导轨两侧，动力源与主动部件驱动连接。

主动部件与被动部件之间的距离大于被动部件与质量块之间的距离，可保证主动部件与被撞击后的被动部件通过滑行来消除横向抖动，同时由于主动部件受到动力源的直接驱动，其可通过相对较长的滑行来降低横向抖动，可进一步降低主动部件撞击被动部件所带来的横向抖动。

所述动力源为作动器、电缸、摆锤、空气炮、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

动力源产生的驱动力驱动主动部件使其获得初始冲击力，其驱动力不直接驱动冲击锤（被动部件），有效保证冲击力与所期望的方向完全平行，且无偏差，进一步降低冲击横向比。

所述主动部件、被动部件均为中轴对称结构，中轴对称结构在滑行过程中可保证其单向滑行，避免主动部件、被动部件产生侧向冲击力，保证被动部件的水平单向冲击。

所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承5，所述气浮轴承在气浮导轨6上滑行，本发明所采用的气浮轴承均为刚性极高的气浮轴承。

主动部件、被动部件在气浮导轨6上运动，其可以进一步降低两者的横向摆动，避免产生侧向冲击力，保证水平单向冲击。

所述导轨为气浮导轨6，所述气浮导轨6固定设置在基座1上，所述质量块7与所述基座固定连接，所述质量块对被动部件水平冲击起到反力支撑的作用。

所述基座1的水平度小于等于1/1000，可有效保证气浮轴承与气浮导轨之间的配合精度，同时在水平冲击时保证冲击的方向，进一步降低冲击横向比。

本发明还包括一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，包括主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击装载有测试件的被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

所述主动部件与被动部件均为冲击锤，其余组件与上述方法结构相同，所述主动部件和质量块上未加载有测试件，位置固定的质量块具体是指将质量块固定在基座上或者质量块的质量足够大等，使其在受到撞击时不会发生位移，在被动部件上装载测试件会使得主动部件撞击部件时产生横向抖动，被动部件在被动滑行一些距离即可将横向抖动消除，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

本方法可适用在没有二次甚至多次冲击/撞击的要求的测试件上，其冲击横向比亦可以降低至5%以下，甚至可降低至3%。

工作流程

动力源驱动主动部件在导轨上滑行一段距离，在气浮轴承作用下，主动部件滑行1～2m内，来迅速降低由动力源带来的横向抖动，然后主动部件撞击被动部件，被动部件同样在气浮轴承作用下，滑行较短的距离，撞击用于反力支承的质量块，产生水平（单向）冲击力，该冲击力的横向比极小，能控制在5%以下。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，包括

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击装载有测试件的带阻尼缓冲的质量块以获得水平冲击力。

2.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，主动部件在动力源驱动下通过滑行1-2m的距离以降低由动力源带来的横向抖动。

3.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，主动部件与被动部件均滑设在导轨上，且主动部件与被动部件距离1-2m，动力源、质量块分别设置在导轨两侧，动力源与主动部件驱动连接。

4.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于， 所述动力源为作动器、摆锤、空气炮、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

5.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，所述主动部件、被动部件均为中轴对称结构。

6.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承，所述气浮轴承在气浮导轨上滑行。

7.如权利要求3所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，所述导轨为气浮导轨，所述气浮导轨固定设置在基座上，所述质量块与所述基座固定连接，所述质量块对被动部件水平冲击起到反力支撑的作用。

8.如权利要求7所述的可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，所述基座的水平度小于等于1/1000。

9.一种可提供极小横向比的水平冲击力的方法，其特征在于，包括

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击装载有测试件的被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

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