CN112461478B - 一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，属于产品可靠性冲击试验技术领域。包括下基板、上基板、转向角板、连接支柱、产品安装座和若干连接紧固件。试验产品通过产品安装座与下基板固定连接，上基板与下基板通过连接支柱固定连接。当进行柱锥形产品轴向冲击试验时，上、下基板与冲击试验台台面平行，下基板直接通过紧固螺钉与冲击试验台台面连接，进行产品的轴向冲击试验。本发明可以用于产品的轴向、第一径向和第二径向各个方向的冲击试验，结构简单、可靠稳定、拆装灵活、通用性强，能够很好地将冲击载荷传递至试验产品本体，整体装置能够广泛通用于各类柱锥形产品的各向可靠性冲击试验中，效果良好。

Description

一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置

技术领域

本发明涉及一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，属于产品可靠性冲击试验技术领域。

背景技术

在搬运、调装、拖动、船只靠岸、飞机着陆、火车挂钩、启动与急刹车时容易导致产品冲击作用。冲击是瞬间内对产品施加一定量级的作用力，冲击往往让产品发生瞬间突变而导致失效。冲击试验可用于测量和确定产品的抗冲击性能，是检验产品在经受外力冲撞或短时间作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种质量试验方法。目前冲击试验一般采用落锤式冲击试验机，能够实现多种冲击脉冲波形和量级的单次冲击试验。

然而，目前单次冲击试验机的冲击方向仅为竖直方向，很多柱锥形产品却需要进行空间轴向和两个径向的多个方向冲击试验，而且有些军用设备某方向的冲击试验量级可到达3000g，因此通常需要使用三种独立的冲击试验装置来满足产品各个方向的较大量级的冲击试验。由此不仅冲击试验的装置设备量多零散，操作步骤繁冗低效，而且也较难实现高刚性的一体化设计，承受大量级的冲击试验。因此发明一种同时适用于柱锥形产品各个方向的一体化冲击试验装置，简化试验装置结构，提高试验工作效率具有重要意义。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，以实现利用一套一体化装置对柱锥形产品进行轴向、第一径向和第二径向各个方向的冲击试验，结构简单、操作方便、可靠稳定、通用性强，能够很好地将冲击载荷传递至试验产品本体，解决了目前不同方向冲击试验，需要使用不同独立的冲击试验装置的问题；整体装置能够广泛通用于各类柱锥形产品的各项可靠性冲击试验中。

本发明的技术解决方案是：

一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，包括下基板、上基板、转向角板、连接支柱和产品安装座；

所述的下基板与产品安装座刚性连接，试验产品安装在产品安装座上，试验产品的X轴向与下基板垂直；

所述的下基板与上基板分别与连接支柱刚性连接，连接支柱与下基板、上基板垂直；

所述的下基板直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板和上基板与冲击试验台台面平行，试验产品与冲击台台面垂直，便于进行试验产品的X轴向冲击试验；

所述的转向角板分别与下基板、上基板呈对称刚性连接；

所述的转向角板与冲击试验台台面刚性连接，下基板和上基板与冲击试验台台面垂直，试验产品与冲击台台面平行，便于进行试验产品的Y第一径向和 Z第二径向的冲击试验。

进一步的，下基板与上基板均为正方形平板，且边长相等。

进一步的，所述的下基板上设置有第一试验台面连接通孔、下转向角板连接螺纹孔、下双向沉孔；下基板在下双向沉孔处，通过紧固螺钉与产品安装座刚性连接。

进一步的，所述的上基板具有上转向角板连接螺纹孔、上双向沉孔；上基板在上双向沉孔处，通过紧固螺钉与连接支柱刚性连接。

进一步的，在进行试验产品的X轴向冲击试验时，下基板在第一试验台面连接通孔处，通过紧固螺钉与冲击试验台刚性连接。

进一步的，转向角板为90°角形结构，一面具有第二试验台面连接通孔，另一面具有上下基板连接通孔。

进一步的，产品安装座上设置有产品连接孔、下基板连接凸台和凹孔；试验产品在产品连接孔处，通过紧固螺钉与产品安装座刚性连接；下基板连接凸台安放在下基板对应的下双向沉孔处，并通过紧固螺钉与下基板刚性连接。

进一步的，连接支柱为圆柱形结构，两端均具有圆柱形凸台和螺纹孔；连接支柱的一端凸台安放在上基板的双向沉孔处，通过紧固螺钉与上基板刚性连接；连接支柱的另一端凸台安放在产品安装座的凹孔处，通过紧固螺钉与产品安装座刚性连接。

进一步的，在进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，下基板在下转向角板连接螺纹孔处，通过紧固螺钉与转向角板刚性连接；上基板在上转向角板连接螺纹孔处，通过紧固螺钉与转向角板刚性连接。

进一步的，在进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，转向角板在第二试验台面连接通孔处，通过紧固螺钉与冲击试验台刚性连接；转向角板在上下基板连接通孔，通过紧固螺钉与上、下基板刚性连接。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过一种一体化结构形式，整体装置仅包括上基板、下基板、转向角板、连接支柱、产品安装座和若干紧固螺钉，提供了多处与冲击试验台台面的连接接口，可以很灵活地改变被测试产品的冲击方向，安装、拆卸方便，优化了各向冲击试验装置的结构和数量，简化了冲击试验操作步骤，提高了试验工作效率；

(2)本发明具有很强的结构通用性，可根据被测试产品的尺寸大小，进行相应的尺寸更改，同样能很好地完成产品的轴向、第一径向和第二径向等各个方向的冲击试验，能够广泛通用于各类柱锥形产品的各向可靠性冲击试验中；

(3)本发明整体装置均采用铝合金材料，且各部分均通过紧固螺钉刚性连接，而且高刚性的一体化设计，能够承受大量级的冲击载荷，并很好地将冲击载荷传递至试验产品本体；

(4)本发明可以灵活地从冲击试验台上拆装，用于产品的轴向、第一径向和第二径向各个方向的冲击试验，能够很好地将冲击载荷传递至试验产品本体，解决了目前不同方向冲击试验，需要使用不同独立的冲击试验装置的问题。

附图说明

图1为试验产品的空间坐标轴示意图；

图2为本发明的装置的立体结构示意图；

图3为本发明的下基板的结构示意图；

图4为本发明的上基板的结构示意图；

图5为本发明的转向角板的结构示意图；

图6为本发明的产品安装座的结构示意图；

图7为本发明的连接支柱的结构示意图；

图8为半正弦波冲击脉冲的波形及容差曲线图；

图9为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

本实施例中的系统组成如图1-图6、图9所示。该装置涉及的部件包括下基板1、上基板2、转向角板3、连接支柱4、产品安装座5和若干紧固螺钉；下基板1通过紧固螺钉与产品安装座5刚性连接，试验产品安装在产品安装座 5上，试验产品的X轴向与下基板垂直；下基板1与上基板2分别通过紧固螺钉与连接支柱4刚性连接，连接支柱4与下基板、上基板垂直；

下基板1通过紧固螺钉直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板1和上基板2与冲击试验台台面平行，试验产品与冲击台台面垂直，进行试验产品的X 轴向冲击试验；转向角板3通过紧固螺钉分别与下基板1、上基板2对应相同的位置刚性连接；转向角板3通过紧固螺钉直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板1和上基板2与冲击试验台台面垂直，试验产品与冲击台台面平行，进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验；下基板1与上基板2均为正方形平板，且边长相等；

本实施例中，下基板1具有第一试验台面连接通孔11、下转向角板连接螺纹孔12、下双向沉孔13；下基板1在双向沉孔13处，通过紧固螺钉与产品安装座5刚性连接；

本实施例中，上基板2具有上转向角板连接螺纹孔21、上双向沉孔22；上基板1在双向沉孔22处，通过紧固螺钉与连接支柱4刚性连接；

本实施例中，在进行试验产品的X轴向冲击试验时，下基板1在第一试验台面连接通孔11处，通过紧固螺钉直接与冲击试验台刚性连接；在进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，下基板1在下转向角板连接螺纹孔12处，通过紧固螺钉与转向角板3刚性连接；上基板2在上转向角板连接螺纹孔21处，通过紧固螺钉与转向角板3刚性连接；

本实施例中，转向角板3为90°角形结构，一面具有第二试验台面连接通孔31，另一面具有上、下基板连接通孔32；在进行试验产品的Y第一径向和 Z第二径向的冲击试验时，转向角板3在第二试验台面连接通孔31处，通过紧固螺钉与冲击试验台刚性连接；转向角板3在上下基板连接通孔32，通过紧固螺钉与上、下基板刚性连接；

本实施例中，产品安装座5具有产品连接孔51、下基板连接凸台52和凹孔53；试验产品在产品连接孔51处，通过紧固螺钉与产品安装座5刚性连接；下基板连接凸台52，安放在下基板1对应的下双向沉孔13处，并通过紧固螺钉与下基板1刚性连接；

本实施例中，连接支柱4为圆柱形结构，两端均具有圆柱形凸台41和螺纹孔42；连接支柱4的一端凸台41，安放在上基板的双向沉孔13处，通过紧固螺钉与上基板2刚性连接；连接支柱4的另一端凸台41，安放在产品安装座5的凹孔53处，通过紧固螺钉与产品安装座5刚性连接；

整体装置采用铝合金材料，可根据被测试产品的尺寸大小，进行相应的尺寸更改。

本实施例中，整体装置采用铝合金材料，可根据被测试产品的尺寸大小，进行相应的尺寸更改。

工作过程：将被测试的柱锥形产品安装在产品安装座上，之后与下基板连接，试验产品的X轴向与下基板垂直，连接支柱分别与下基板、上基板垂直连接。当进行试验产品的X轴向冲击试验时，下基板直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板和上基板与冲击试验台台面平行，试验产品与冲击台台面垂直，按照冲击脉冲波形和量级设置冲击试验台试验参数，启动产品轴向的单次冲击试验；当进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，下基板、上基板分别连接转向角板，再经转向角板直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板和上基板与冲击试验台台面垂直，试验产品与冲击台台面平行，按照冲击脉冲波形和量级设置冲击试验台试验参数，启动产品径向的单次冲击试验。每个方向的试验结束后，按有关标准规定对试验产品进行外观检查及各项性能的检测，将结果记入试验报告。

通过利用一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，完成对某锥筒形机电产品的空间轴向、第一径向和第二径向的大量级冲击试验。

图7所示为某锥筒形机电产品的相互垂直的X、Y、Z三个轴方向，表1 为冲击试验脉冲波形参数表。冲击试验台安装上被测试产品后，所产生的冲击波应具有图8中所示相类似的冲击脉冲波形。

表1冲击试验脉冲波形参数表

实例结果表明，该装置能够有效地实现对柱锥形产品进行各向的大量级冲击试验，通过一种一体化结构形式，整体装置仅包括上基板、下基板、转向角板、连接支柱、产品安装座和若干紧固螺钉，提供了多处与冲击试验台台面的连接接口，可以很灵活地改变被测试产品的冲击方向，安装、拆卸方便，优化了各向冲击试验装置的结构和数量，简化了冲击试验操作步骤，提高了试验工作效率。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (4)

1.一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，其特征在于：包括下基板（1）、上基板（2）、转向角板（3）、连接支柱（4）和产品安装座（5）；

所述的下基板（1）与产品安装座（5）刚性连接，试验产品安装在产品安装座（5）上，试验产品的X轴向与下基板（1）垂直；

所述的下基板（1）与上基板（2）分别与连接支柱（4）刚性连接，连接支柱（4）与下基板（1）、上基板（2）垂直；

所述的下基板（1）直接与冲击试验台台面刚性连接，下基板（1）和上基板（2）与冲击试验台台面平行，试验产品与冲击台台面垂直，便于进行试验产品的X轴向冲击试验；

所述的转向角板（3）分别与下基板（1）、上基板（2）呈对称刚性连接；

所述的转向角板（3）与冲击试验台台面刚性连接，下基板（1）和上基板（2）与冲击试验台台面垂直，试验产品与冲击台台面平行，便于进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验；

产品安装座（5）上设置有产品连接孔（51）、下基板连接凸台（52）和凹孔（53）；试验产品在产品连接孔（51）处，通过紧固螺钉与产品安装座（5）刚性连接；下基板连接凸台（52）安放在下基板（1）对应的下双向沉孔（13）处，并通过紧固螺钉与下基板（1）刚性连接；

连接支柱（4）为圆柱形结构，两端均具有圆柱形凸台（41）和螺纹孔（42）；连接支柱（4）的一端凸台（41）安放在上基板的上双向沉孔（22）处，通过紧固螺钉与上基板（2）刚性连接；连接支柱（4）的另一端凸台（41）安放在产品安装座（5）的凹孔（53）处，通过紧固螺钉与产品安装座（5）刚性连接；

在进行试验产品的X轴向冲击试验时，下基板（1）在第一试验台面连接通孔（11）处，通过紧固螺钉与冲击试验台刚性连接；

转向角板（3）为90°角形结构，一面具有第二试验台面连接通孔（31），另一面具有上下基板连接通孔（32）；

在进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，下基板（1）在下转向角板连接螺纹孔（12）处，通过紧固螺钉与转向角板（3）刚性连接；上基板（2）在上转向角板连接螺纹孔（21）处，通过紧固螺钉与转向角板（3）刚性连接；

在进行试验产品的Y第一径向和Z第二径向的冲击试验时，转向角板（3）在第二试验台面连接通孔（31）处，通过紧固螺钉与冲击试验台刚性连接；转向角板（3）在上下基板连接通孔（32），通过紧固螺钉与上、下基板刚性连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，其特征在于：下基板（1）与上基板（2）均为正方形平板，且边长相等。

3.根据权利要求1所述的一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，其特征在于：所述的下基板（1）上设置有第一试验台面连接通孔（11）、下转向角板连接螺纹孔（12）、下双向沉孔（13）；下基板（1）在下双向沉孔（13）处，通过紧固螺钉与产品安装座（5）刚性连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于柱锥形产品各向通用性冲击试验装置，其特征在于：所述的上基板（2）具有上转向角板连接螺纹孔（21）、上双向沉孔（22）；上基板（2）在上双向沉孔（22）处，通过紧固螺钉与连接支柱（4）刚性连接。

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