CN112051021A - 一种气动伺服直线式的冲击发射器 - Google Patents
一种气动伺服直线式的冲击发射器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112051021A CN112051021A CN202010967324.8A CN202010967324A CN112051021A CN 112051021 A CN112051021 A CN 112051021A CN 202010967324 A CN202010967324 A CN 202010967324A CN 112051021 A CN112051021 A CN 112051021A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impact
- friction cylinder
- head type
- speed low
- energy storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000009863 impact test Methods 0.000 abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012356 Product development Methods 0.000 abstract description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
一种气动伺服直线式的冲击发射器，属于冲击试验技术领域。本发明解决了国内现有的冲击装置冲击方向不固定、重复试验时对冲击速度及力度的控制精度低的问题。本发明所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，包括：储能装置、高速低摩擦气缸、导向制动装置和头型冲击装置；储能装置、高速低摩擦气缸与头型冲击装置依次连接，实现定向定速冲击。利用高速低摩擦气缸本身阻力特性平稳的特点，有效的提高冲击装置的重复精度；冲击实验方向固定，达到了模拟人体头部冲击的试验目的；头型冲击装置上设有加速度传感器，能够准确测出撞击过程中实际的加速度。本发明适用于汽车碰撞过程中，模拟人体头部对座椅头枕及行李箱的冲击，为产品开发提供精准的数据。
Description
技术领域
本发明属于冲击试验技术领域，特别涉及一种直线式的冲击发射器。
背景技术
头型冲击试验机是试验人体头部冲击汽车座椅头枕、行李箱、仪表盘和内凸物的装置。目前，国内头型冲击试验机主要是摆锤式和普通直线冲击装置。测试时，先将“冲击件”固定在台架上，再将“头部模型”(摆锤)通过传动机构拉升到一定高度，然后释放，让摆锤做自由下落运动，利用摆锤下落势能而获得一定的速度，当速度达到标准规定的速度要求后，让摆锤与“冲击件”进行碰撞，测得碰撞瞬间摆锤的加速度及速度值；或采用气罐或气缸弹射装置，往气罐内存储一定的能量，通过控制开关阀的方式实现气缸弹射。摆锤式通过提升高度释放形式的冲击，冲击速度精度满足，但冲击方向不满足要求；直线形式的发射装置，储气罐或气缸内的压力控制精度低，普通的气缸阻力波动大，冲击时速度精度控制的较差，重复试验时不能控制冲击速度这一变量，即目前国内的冲击装置均不能精准的模拟冲击试验。
发明内容
本发明是为了解决国内现有的冲击装置冲击方向不固定、重复试验时对冲击速度及力度的控制精度低的问题，现提供如下技术方案：
本发明所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，包括：储能装置、高速低摩擦气缸、导向制动装置和头型冲击装置；储能装置的出气口与高速低摩擦气缸的进气口连通；高速低摩擦气缸的动力输出端与头型冲击装置相连，使得高速低摩擦气缸能够带动头型冲击装置进行冲击动作；导向制动装置用于固定高速低摩擦气缸；头型冲击装置两侧分别可拆卸连接一个伸缩导向杆，伸缩导向杆通过导向支架与高速低摩擦气缸的动力输出轴平行，且伸缩导向杆能够在头型冲击装置的带动下沿直线方向往复运动，该直线方向为伸缩导向杆轴向。
作为优选的是，还包括基座装置，基座装置为n字形结构，内侧固定连接储能装置；基座装置底部设有安装底板，基座装置顶部设有支撑基架，支撑基架与导向制动装置通过螺栓连接。
作为优选的是，储能装置包括气动伺服比例方向阀、压力传感器和快速开关；储能装置的进气口通过气动伺服比例方向阀与供气气源的出气口连通；压力传感器用于监测储能装置内的压力；快速开关用于控制储能装置出气口的通断。
作为优选的是，导向制动装置为中空的长方体结构，导向制动装置一端面的中心设有一个圆形通孔，高速低摩擦气缸的缸体穿过该圆形通孔伸入导向制动装置中，高速低摩擦气缸与导向制动装置通过螺栓连接，圆形通孔的两侧分别设有一个与高速低摩擦气缸的动力输出轴平行的通道，两个伸缩导向杆的自由端分别穿过两个通道；导向制动装置的内部设有钳制装置，钳制装置用于钳制回弹后的头型冲击装置。
作为优选的是，伸缩导向杆的自由端设有磁尺传感器，磁尺传感器用于实时采集头型冲击装置回弹过程中的位置信息；头型冲击装置上设置加速度传感器，该加速度传感器用于监测冲击过程中头型冲击装置的速度及加速度。
有益效果：本发明所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，储储能装置2上设置的气动伺服比例方向阀2-1及压力传感器2-2采用充气压力闭环控制，能够对储能装置2内的压力进行精准控制，使冲击速度大小可调，调节精度高，并且调节方法简单便捷；采用高速低摩擦气缸，利用高速低摩擦气缸本身阻力特性平稳的特点，有效的提高冲击装置的重复精度；冲击实验定方向，水平形式冲击模拟工况，达到了模拟人体头部冲击的试验目的；导向制动装置设置的钳制装置，有效的防止冲击装置的不安全因素以及防止二次冲击会影响产品评价指标，提高冲击设备的安全性及准确性；头型冲击装置上设有加速度传感器，能够准确、高效的测出撞击过程中的实际速度及加速度值。
附图说明
图1是一种气动伺服直线式冲击发射器的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，包括：储能装置2、高速低摩擦气缸3、导向制动装置4和头型冲击装置5，储能装置2的出气口与高速低摩擦气缸3的进气口连通；高速低摩擦气缸3的动力输出端与头型冲击装置5相连，使得高速低摩擦气缸3能够带动头型冲击装置5进行冲击动作；导向制动装置4用于固定高速低摩擦气缸3；头型冲击装置5两侧分别可拆卸连接一个伸缩导向杆5-3，伸缩导向杆5-3通过导向支架与高速低摩擦气缸3的动力输出轴平行，且伸缩导向杆5-3能够在头型冲击装置5的带动下沿直线方向往复运动，该直线方向为伸缩导向杆5-3轴向。
本发明采用高速低摩擦气缸本身阻力特性平稳的特点，有效的提高冲击装置的重复精度，为产品的评价提供了准确的数据。储能装置与高速低摩擦气缸连接，高速低摩擦气缸与头型冲击装置连接，能够高效实现定向定速冲击，冲击速度变量可控，冲击实验方向固定，达到了模拟人体头部冲击的试验目的。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器作进一步说明，本实施方式中，还包括基座装置1，基座装置1为n字形结构，基座装置1内侧固定连接储能装置2；基座装置1底部设有安装底板，基座装置1顶部设有支撑基架，支撑基架与导向制动装置4通过螺栓连接。
储能装置2包括气动伺服比例方向阀2-1、压力传感器2-2和快速开关2-3；储能装置2的进气口通过气动伺服比例方向阀2-1与供气气源的出气口连通；压力传感器2-2用于监测储能装置2内的压力；快速开关2-3用于控制储能装置2出气口的通断。
导向制动装置4为中空的长方体结构，导向制动装置4一端面的中心设有一个圆形通孔，高速低摩擦气缸3的缸体穿过该圆形通孔伸入导向制动装置4中，高速低摩擦气缸3与导向制动装置4通过螺栓连接，圆形通孔的两侧分别设有一个与高速低摩擦气缸3的动力输出轴平行的通道，两个伸缩导向杆5-3的自由端分别穿过两个通道；导向制动装置4的内部设有钳制装置4-1；钳制装置4-1用于钳制回弹后的头型冲击装置5。
伸缩导向杆5-3的自由端设有磁尺传感器5-2，磁尺传感器5-2用于实时采集头型冲击装置5回弹过程中的位置信息；头型冲击装置5上设置加速度传感器5-1，该加速度传感器5-1用于监测冲击过程中头型冲击装置5的速度及加速度。
储能装置2上设置了气动伺服比例方向阀2-1及压力传感器2-2实现充气压力闭环控制。如此设置，采用气动伺服闭环控制技术，对储能装置2内的压力进行精准控制，使冲击速度大小可调，调节精度高，并且调节方法简单便捷；优于传统的冲击装置，为检测及产品开发提供精准数据。导向制动装置4内部设有钳制装置4-1及安全保护装置。如此设置，有效的防止了冲击装置的不安全因素及防止二次冲击影响产品评价指标，有效的提高量冲击设备的安全性及准确性。头型冲击装置上设有加速度传感器5-1，能够准确测出撞击过程中实际的速度及加速度；磁尺传感器5-2实时监测头型冲击装置5回弹后的位置信息。
在具体实施时，工作过程如下所述：
先将“被测件”固定好，将伺服比例方向阀2-1的进气口连接设备供气气源；打开设备供气气源；应用气动伺服闭环控制技术，通过计算机后台的控制系统对气动伺服比例方向阀2-1与压力传感器2-2进行闭环控制，在控制程序内预设压力值，储能装置2上的压力传感器2-2检测到充气气压值达到预设值时，反馈给气动伺服比例方向阀2-1，气动伺服比例方向阀2-1则停止进气。然后点击设备上的开始按钮，快速开关2-3自动打开，气体从储能装置2进入到高速低摩擦气缸3中，气压推动高速低摩擦气缸3的动力输出轴，动力输出轴再推动头型冲击装置5实现冲击试验。冲击完成后，冲击装置回弹，控制程序识别磁尺传感器5-2的回弹位置信息后，钳制装置4-1将头型冲击装置5钳制到当前状态，防止二次冲击，影响评价，头型冲击装置5上设置的加速度传感器5-1可测得冲击到“被测件”的实际加速度值及速度值，从而完成冲击试验所获得的数据，以及获得冲击后产品质量的评价。
Claims (5)
1.一种气动伺服直线式的冲击发射器，其特征在于，包括：储能装置(2)、高速低摩擦气缸(3)、导向制动装置(4)和头型冲击装置(5)；储能装置(2)的出气口与高速低摩擦气缸(3)的进气口连通；高速低摩擦气缸(3)的动力输出端与头型冲击装置(5)相连，使得高速低摩擦气缸(3)能够带动头型冲击装置(5)进行冲击动作；导向制动装置(4)用于固定高速低摩擦气缸(3)；头型冲击装置(5)两侧分别可拆卸连接一个伸缩导向杆(5-3)，伸缩导向杆(5-3)通过导向支架与高速低摩擦气缸(3)的动力输出轴平行，且伸缩导向杆(5-3)能够在头型冲击装置(5)的带动下沿直线方向往复运动，该直线方向为伸缩导向杆(5-3)轴向。
2.根据权利要求1所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，其特征在于，还包括基座装置(1)，基座装置(1)为n字形结构，基座装置(1)内侧固定连接储能装置(2)；基座装置(1)底部设有安装底板，基座装置(1)顶部设有支撑基架，支撑基架与导向制动装置(4)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，其特征在于，储能装置(2)包括气动伺服比例方向阀(2-1)、压力传感器(2-2)和快速开关(2-3)；储能装置(2)的进气口通过气动伺服比例方向阀(2-1)与供气气源的出气口连通；压力传感器(2-2)用于监测储能装置(2)内的压力；快速开关(2-3)用于控制储能装置(2)出气口的通断。
4.根据权利要求3所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，其特征在于，导向制动装置(4)为中空的长方体结构，导向制动装置(4)一端面的中心设有一个圆形通孔，高速低摩擦气缸(3)的缸体穿过该圆形通孔伸入导向制动装置(4)中，高速低摩擦气缸(3)与导向制动装置(4)通过螺栓连接，圆形通孔的两侧分别设有一个与高速低摩擦气缸(3)的动力输出轴平行的通道，两个伸缩导向杆(5-3)的自由端分别穿过两个通道；导向制动装置(4)的内部设有钳制装置(4-1)，钳制装置(4-1)用于钳制回弹后的头型冲击装置(5)。
5.根据权利要求1所述的一种气动伺服直线式的冲击发射器，其特征在于，伸缩导向杆(5-3)的自由端设有磁尺传感器(5-2)，磁尺传感器(5-2)用于实时采集头型冲击装置(5)回弹过程中的位置信息；头型冲击装置(5)上设置加速度传感器(5-1)，该加速度传感器(5-1)用于监测冲击过程中头型冲击装置(5)的速度及加速度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010967324.8A CN112051021A (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种气动伺服直线式的冲击发射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010967324.8A CN112051021A (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种气动伺服直线式的冲击发射器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112051021A true CN112051021A (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73602956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010967324.8A Pending CN112051021A (zh) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 一种气动伺服直线式的冲击发射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112051021A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113340553A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-03 | 长春工程学院 | 一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201145635Y (zh) * | 2007-12-20 | 2008-11-05 | 比亚迪股份有限公司 | 一种座椅头枕冲击实验台 |
| CN201497683U (zh) * | 2008-12-31 | 2010-06-02 | 华东理工大学 | 一种用于撞击实验的可调速弹射装置 |
| CN102121869A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-07-13 | 苏州世力源科技有限公司 | 气动式冲击响应谱试验机 |
| CN202471385U (zh) * | 2012-03-14 | 2012-10-03 | 哈尔滨三迪工控工程有限公司 | 一种气压式头型冲击试验机 |
| CN102980736A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-03-20 | 三峡大学 | 一种飞机座椅头部碰撞实验装置 |
| CN107748051A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-02 | 苏州苏试试验集团股份有限公司 | 一种摆锤式中型冲击机 |
-
2020
- 2020-09-15 CN CN202010967324.8A patent/CN112051021A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201145635Y (zh) * | 2007-12-20 | 2008-11-05 | 比亚迪股份有限公司 | 一种座椅头枕冲击实验台 |
| CN201497683U (zh) * | 2008-12-31 | 2010-06-02 | 华东理工大学 | 一种用于撞击实验的可调速弹射装置 |
| CN102121869A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-07-13 | 苏州世力源科技有限公司 | 气动式冲击响应谱试验机 |
| CN202471385U (zh) * | 2012-03-14 | 2012-10-03 | 哈尔滨三迪工控工程有限公司 | 一种气压式头型冲击试验机 |
| CN102980736A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-03-20 | 三峡大学 | 一种飞机座椅头部碰撞实验装置 |
| CN107748051A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-02 | 苏州苏试试验集团股份有限公司 | 一种摆锤式中型冲击机 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113340553A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-03 | 长春工程学院 | 一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械 |
| CN113340553B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-11-11 | 长春工程学院 | 一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106706207B (zh) | 一种用于力传感器动态标定的阶跃力产生装置 | |
| CN206504851U (zh) | 摩托车乘员头盔护目镜强度测试评估系统 | |
| CN107490463A (zh) | 一种在线模态检测定位装置 | |
| CA1172445A (en) | Pneumatic counterbalance for a coordinate measuring machine | |
| CN112051021A (zh) | 一种气动伺服直线式的冲击发射器 | |
| CN107782572A (zh) | 一种汽车座椅高调器耐久性能检测验机 | |
| CN110082199A (zh) | 打击装置及固有频率测定装置 | |
| CN101430248B (zh) | 汽车驻车拉力模拟装置 | |
| CN211696870U (zh) | 一种冲击试验台 | |
| CN209673356U (zh) | 一种汽车控制器测试工装 | |
| CN211374058U (zh) | 一种电动座椅靠背调节耐久性试验装置 | |
| CN105547452A (zh) | 碳纤维羽毛球拍三轴振幅测试仪 | |
| CN111175002A (zh) | 一种冲击试验台 | |
| CN211785617U (zh) | 加速度传感器的气抛冲击式校准装置 | |
| CN207197770U (zh) | 冲击试验台 | |
| CN209182176U (zh) | 一种冲击设备载荷传感器的保护装置及冲击设备 | |
| CN201314871Y (zh) | 汽车驻车拉力模拟装置 | |
| CN219830673U (zh) | 一种扣件系统落锤冲击测试装置 | |
| CN212300778U (zh) | 具有定速功能的冲击试验台架 | |
| CN102607792A (zh) | 可变刚度模拟器 | |
| CN210571319U (zh) | 一种零件耐久性测试装置 | |
| CN113092239A (zh) | 一种快速精确调节对齐霍普金森压杆装置 | |
| CN107063720B (zh) | 闸调器试验装置 | |
| CN212621392U (zh) | 一种加速踏板强度测试试验台 | |
| CN105628323B (zh) | 网球拍动态测试装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201208 |