CN113237627A - 一种双波冲击放大器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双波冲击放大器，该放大器的底座上设置有导向柱，导向柱上滑动连接有放大台，放大台上放置被试件，在导向柱的上方安装有横梁，横梁上设置有调距组件，调距组件上连接有弹力绳的一端，弹力绳的另一端与放大台相连；底座的中心位置安装有波形器；放大台上或者导向柱上设置有阻尼器，当阻尼器设置在放大台上时，与阻尼器配合的锁定结构固定在底座上；当阻尼器设置在导向柱上时，与阻尼器配合的锁定结构固定在放大台上。本发明的双波冲击放大器能够放大冲击的同时实现正负双波的冲击试验要求。

Description

一种双波冲击放大器

技术领域

本发明涉及冲击试验设备技术领域，特别涉及一种双波冲击放大器。

背景技术

冲击试验设备主要用于对被试件在工作过程中受到的冲击环境进行模拟，用以验证被试件能否承受工作时的冲击，并根据试验结果对被试件进行改进。目前现有的冲击试验设备所能够达到最大冲击一般不超过3000g，当需要更大冲击时，若通过提高冲击试验设备的冲击能力来实现，则冲击试验设备体积会变得很大，且费用很高。因此，若进行大冲击试验的试验件质量较小时，通常使用冲击放大器配合冲击试验设备来实现。现有的冲击放大器通常为单波冲击，即只有正波冲击，而舰艇，航空航天等设备受到的冲击通常为双波冲击，因此需要研制一种双波冲击放大器，以满足双波大冲击试验的要求。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种双波冲击放大器，其目的在于解决现有的冲击放大器无法实现双波冲击的问题。

技术方案：

一种双波冲击放大器，双波冲击放大器的底座上设置有导向柱，导向柱的一端固定在底座上，导向柱的另一端固定有横梁，导向柱上滑动连接有放大台，放大台上放置被试件，横梁上设置有调距组件，调距组件上连接有弹力绳的一端，弹力绳的另一端与放大台相连；底座的中心位置安装有波形器；双波冲击放大器上通过两种方式设置有阻尼器，

第一种方式为放大台上设置有阻尼器，与阻尼器配合的锁定结构固定在底座上；

第二种方式为导向柱上设置有阻尼器，与阻尼器配合的锁定结构固定在放大台上。

进一步的，调距组件包括调距横梁、调距横梁导向柱和调距螺杆，调距横梁导向柱和调距螺杆设置在横梁上，调距横梁导向柱和调距螺杆上套接有调距横梁，在调距螺杆上调距横梁的上下两侧布置有调距螺母，调距横梁上连接有弹力绳。

进一步的，弹力绳通过弹力绳连接器与调距组件和放大台连接，弹力绳连接器分别固定于调距组件和放大台上；弹力绳连接器包括，连接器螺帽，连接器螺母，连接器螺杆，弹力绳卡扣，连接器螺杆两端设置有螺纹，连接器螺帽和连接器螺母安装在连接器螺杆一端的螺纹上，弹力绳穿过连接器螺帽上的孔，连接器螺帽内部设置有弹力绳卡扣，弹力绳卡扣与弹力绳连接。

进一步的，当阻尼器设置在放大台上时，阻尼器为第一阻尼器，第一阻尼器包括阻尼器底座，拉板，第一阻尼片，蝶形螺母，螺栓，阻尼器底座呈T形结构，在T形的竖板上设置有竖直的第一豁口，第一豁口的中部宽，第一豁口的两端窄，在第一豁口的中部相对的镶嵌有两片第一阻尼片，拉板夹于两片第一阻尼片之间，螺栓穿过阻尼器底座的第一豁口末端的通孔，并通过蝶形螺母将拉板夹紧；阻尼器底座T形的横板固定于放大台上。

进一步的，当阻尼器设置在放大台上时，第一阻尼器的锁定结构为锁紧器，锁紧器包括锁紧器外壳，盖板，定位旋钮，压缩弹簧，滑块，转动板，拉伸弹簧，锁紧器外壳为上下贯通的中空矩形箱体结构，锁紧器外壳上安装有盖板；两个转动板置于锁紧器外壳内部，两个转动板与锁紧器外壳通过销轴连接，且两个转动板有曲线表面的一侧相对设置，两个转动板上部的相对距离为间隔δ，间隔δ内能卡入拉板，转动板下部分别连接两个拉伸弹簧的一端，两个拉伸弹簧的另一端与锁紧器外壳连接；定位旋钮穿过盖板上设置的滑孔与滑块转动连接，转动板上端顶触在滑块上；在盖板和滑块之间设置有压缩弹簧；

滑块包括圆柱体和梯形块两部分，圆柱体和梯形块为一体结构，圆柱体内设置有光孔和螺纹孔，光孔下端为螺纹孔；梯形块的一个面设置为斜面连接竖直面的结构，斜面和竖直面能与转动板顶触；两个滑块的斜面相对设置。

进一步的，定位旋钮包括粗圆柱体，细圆柱体和圆弧形凸起，粗圆柱体和细圆柱体同轴设置为一体结构，细圆柱体设置在粗圆柱体上，圆弧形凸起设置在细圆柱体的两侧，定位旋钮沿粗圆柱体和细圆柱体的轴线方向还设置有通孔；套安装在定位旋钮的通孔和滑块的光孔内，套固定螺钉穿过套安装在滑块的螺纹孔内，套固定螺钉拧紧后，套固定螺钉的螺钉帽的下表面与定位旋钮的沉孔底面之间存在缝隙β。

进一步的，拉板为一端厚一端薄的板状一体结构，拉板薄的一端夹于第一阻尼片之间，拉板薄的一端的厚度小于两个转动板上部的间隔δ；拉板厚的一端的厚度大于两个转动板上部的间隔δ。

进一步的，当阻尼器设置在导向柱上时，阻尼器为第二阻尼器，第二阻尼器包括阻尼器螺帽，阻尼器体和第二阻尼片，阻尼器体为圆柱通孔结构，阻尼器体中部有外螺纹，阻尼器体一端有圆环状外凸缘，圆环状外凸缘上有对称设置的第二豁口，阻尼器体另一端开多个分瓣，分瓣外圆面设置为锥度表面，分瓣内圆面上镶嵌有第二阻尼片，第二阻尼片与导向柱接触；阻尼器螺帽也是圆柱通孔结构，阻尼器螺帽一端有内螺纹，阻尼器螺帽另一端的内圆面为能够与阻尼器体的锥度表面相配合的锥度面，阻尼器螺帽与阻尼器体螺纹连接。

进一步的，当阻尼器设置在导向柱上时，锁定结构为弹性钩，弹性钩固定设置在放大台上。

优点效果：

（1）本发明的双波冲击放大器能够放大冲击的同时实现正负双波的冲击试验要求，并且正负波的波形可以根据试验要求进行调整；

（2）本发明的双波冲击放大器可以根据冲击试验机的载荷来调整放大台与底座之间的距离，达到最优的冲击放大效果；

（3）本发明的双波冲击放大器的放大台与底座不会发生二次碰撞，冲击波形更加的理想。

附图说明

图1为本发明实例1双波冲击放大器三维视图；

图2为本发明实例1双波冲击放大器的侧视图；

图3为本发明实例1弹力绳连接器结构图；

图4为本发明实例1第一阻尼器结构图；

图5为图4中阻尼器底座结构图；

图6为本发明实例1锁紧器三维结构图；

图7为本发明实例1锁紧器剖视结构图；

图8为本发明实例1锁紧器的定位旋钮结构图；

图9为本发明实例1锁紧器的盖板结构图

图10为本发明实例1锁紧器的滑块结构图；

图11为本发明实施例1工作时的状态分解图（a）；

图12为本发明实施例1工作时的状态分解图（b）；

图13为本发明实施例1工作时的状态分解图（c）；

图14为本发明实施例1工作时的状态分解图（d）；

图15为本发明实施例1工作时的状态分解图（e）；

图16为本发明实施例2双波冲击放大器三维视图；

图17为本发明实施例2第二阻尼器结构图；

图18为本发明实施例2工作时的状态分解图（a）；

图19为本发明实施例2工作时的状态分解图（b）；

图20为本发明实施例2工作时的状态分解图（c）；

图21为本发明实施例2工作时的状态分解图（d）；

图22为本发明实施例2工作时的状态分解图（e）；

附图标记：

1.底座，2.放大台，3.直线轴承，4.导向柱，5.横梁，6.调距横梁，7.调距横梁导向柱，8.调距螺杆，9.调距螺母，10.弹力绳连接器，10-1.连接器螺帽，10-2.连接器螺母，10-3.连接器螺杆，10-4.弹力绳卡扣，11.弹力绳，12.第一阻尼器，12-1.阻尼器底座，12-2.拉板，12-3.第一阻尼片，12-4.蝶形螺母，12-5.螺栓，12-6.第一豁口，13.锁紧器，13-1.锁紧器外壳，13-2.盖板，13-21.沉孔，13-22.滑孔，13-3.定位旋钮，13-31.粗圆柱体，13-32.细圆柱体，13-33.圆弧形凸起，13-4.转动板销，13-5.第一销，13-6.套固定螺钉，13-7.套，13-8.压缩弹簧，13-9.滑块，13-91.圆柱体，13-92.梯形块，13-93.斜面，13-94.竖直面，13-10.转动板，13-11.第二销，13-12.拉伸弹簧，14.锁紧器底座，15.波形器，16.试验机试验台，17.试验机波形器，21过渡板，22.弹性钩，23.弹性件，24.第二阻尼器，24-1.阻尼器螺帽，24-2.阻尼器体，24-3.第二阻尼片，24-4第二豁口，24-5. 锥度面，24-6. 锥度表面，24-7.螺纹副。

具体实施方式

以下结合说明书附图更详细的说明本发明。

本发明为一种双波冲击放大器，该放大器的底座1上设置有导向柱4，用于安装被试件的放大台2可沿导向柱4上下滑动，通过弹力绳11将放大台2悬挂在预设位置，底座1上还设置有波形器15。当放大台2向下运动与波形器15发生碰撞时，完成正波冲击；正波冲击后，放大台2反弹向上运动，通过锁紧器13锁紧阻尼器或者弹性钩22钩住阻尼器对放大台2实现制动，调整拉板12-2与第一阻尼片12-3或者导向柱4与第二阻尼片24-3之间的摩擦阻尼使放大台2在要求的时间内实现制动，即完成负波。

本发明能够实现冲击放大的原理如下，由于冲击放大器是配合冲击试验机来试验，因此，此处以跌落式冲击试验机来进行说明。底座1安装在冲击试验机的试验机试验台16上，试验时，试验机试验台16从设定高度H处开始做自由跌落运动，当试验机试验台16与冲击试验机的基座（基座与大地连接）上的试验机波形器17发生碰撞后，该过程运动学方程满足

（a）

式中：v ₀为试验机试验台碰撞前的速度；v ₁为试验机试验台碰撞后的速度；e ₁为试验机试验台与试验机波形器的碰撞恢复系数。

当试验机试验台16与试验机的波形器17发生碰撞时，由于惯性，放大台2沿导向柱4以速度v ₀继续向下运动；当试验机试验台16与试验机的波形器17完成碰撞后，底座1与试验机试验台16以速度v ₁向上运动，此时，放大台2恰好与底座1上的波形器15发生碰撞，即开始正波冲击，直至碰撞完成，该过程的运动学方程满足

（b）

（c）

由式（b）（c）得：

式中：v ₂为放大台2碰撞后的速度；v ₃为试验机试验台碰撞后的速度；m ₁为放大台2的质量；m ₂为试验机试验台与底座1的质量；e ₂为放大台2与放大器的波形器15的碰撞恢复系数。

冲击的大小可以通过被试件在单位时间内的速度变化来体现，因此：

只使用冲击试验机的被试件在正波冲击过程中的单位时间速度变化：

（d）

使用双波冲击放大器的被试件在正波冲击过程中的单位时间速度变化：

（e）

式中：

为只使用冲击试验机的碰撞过程的时间；

为放大台2与底座1上的波形器15碰撞过程的时间，即正波冲击时间。

双波冲击放大器与跌落式冲击试验机的正波冲击放大比

（f）

由于试验机试验台16的质量远远大于放大台2的质量，因此

，则

（g）

式（g）中，由于是对比计算，通常认为撞击过程是相同的，因此

，e ₂在冲击试验机中的值通常取0.7-0.8，则可得知，双波冲击放大器的正波放大倍数在1.7-1.8倍。

当放大台2与底座1上的波形器15碰撞完成后，放大台2以速度v ₂向上运动，此时，对放大台2进行制动，即开始负波冲击，直至放大台2停止，该过程的运动学方程满足

（h）

（j）

由式（h）（j）

式中，

为负波冲击时间；

为使用双波冲击放大器的被试件在负波冲击过程中的单位时间速度变化。

由于跌落冲击试验机不具有负波冲击的功能，因此，此处无法给出负波冲击的放大倍数。

可见，本发明一种双波冲击放大器能够实现正负双波冲击的试验要求，同时具有明显的冲击放大倍数。

本发明所述的双波冲击放大器以两个实施例进行说明，下面将结合附图进一步阐述。

实施例1：

如图1，图2所示，本发明一种双波冲击放大器实施例1，该实施例包括：底座1，放大台2，直线轴承3，导向柱4，横梁5，调距横梁6，调距横梁导向柱7，调距螺杆8，调距螺母9，弹力绳连接器10，弹力绳11，第一阻尼器12，锁紧器13，锁紧器底座14，波形器15。底座1上设置四组导向柱4，并用螺钉固定在底座1上。直线轴承3的外壳安装在放大台2上，直线轴承3的内孔套在导向柱4上，通过直线轴承3，放大台2可以沿导向柱4上下滑动。在导向柱4的最上方末端安装有横梁5，并用螺母固定。横梁5上设置有两个调距横梁导向柱7，一个调距螺杆8，调距螺杆8置于两个调距横梁导向柱7之间，调距横梁6两端套在调距横梁导向柱7上，调距横梁6中间套在调距螺杆8上，并且调距横梁6上下两侧在调距螺杆8上布置两个调距螺母9，用来调节调距横梁6的位置并将其固定。调距横梁6上还设置有弹力绳连接器10，弹力绳11通过横梁5上的通孔，弹力绳11的一端与调距横梁6上的弹力绳连接器10相连，弹力绳11的另一端与放大台2上的弹力绳连接器10相连。波形器15安装在底座1的中心位置。第一阻尼器12对称的布置在放大台2两侧中央位置，并用螺钉固定。锁紧器13安装在锁紧器底座14上，也对称的布置在底座1两侧与第一阻尼器12对应的位置，锁紧器底座14通过螺钉固定在底座1上。

如图3所示，弹力绳连接器10包括：连接器螺帽10-1，连接器螺母10-2，连接器螺杆10-3，弹力绳卡扣10-4。连接器螺杆10-3两端设置有螺纹，一端用于在放大台2和调距横梁6上安装，另一端安装连接器螺帽10-1和连接器螺母10-2，连接器螺帽10-1和连接器螺母10-2构成具有防松功能的双螺母结构，保证连接器螺帽10-1的位置。弹力绳11穿过连接器螺帽10-1上的孔，并在连接器螺帽内部使用弹力绳卡扣10-4将弹力绳卡住。通过调整连接器螺帽10-1的旋合位置，使放大台2在竖直方向静止时，四根弹力绳的受力相同。

如图4所示，第一阻尼器12包括：阻尼器底座12-1，拉板12-2，第一阻尼片12-3，蝶形螺母12-4，螺栓12-5。阻尼器底座12-1的结构如图5所示，呈T形，在T形的横板上有孔，用于将第一阻尼器12安装在放大台2上；在T形的竖板上设置有竖直的第一豁口12-6，在豁口的中部镶嵌有两片非金属材料的第一阻尼片12-3，在第一豁口12-6的末端有通孔。拉板12-2夹于两片第一阻尼片12-3之间。如图14所示，拉板12-2的厚度分为两部分，夹于第一阻尼片12-3之间的厚度α小于两个转动板13-10上部的最小间隔δ，拉板12-2下端的厚度ε大于两个转动板13-10上部的最小间隔δ。螺栓12-5穿过阻尼器底座第一豁口12-6末端的通孔，并通过蝶形螺母12-4，将阻尼器底座12-1上的第一豁口12-6夹紧。两片第一阻尼片12-3用于增大阻尼器底座12-1与拉板12-2之间的摩擦阻尼，通过调整蝶形螺母12-4对第一豁口12-6的夹紧程度来调整摩擦阻尼的大小。

如图6、图7所示，锁紧器13包括：锁紧器外壳13-1，盖板13-2，定位旋钮13-3，转动板销13-4，第一销13-5，套固定螺钉13-6，套13-7，压缩弹簧13-8，滑块13-9，转动板13-10，第二销13-11，拉伸弹簧13-12。

锁紧器外壳13-1为上下贯通的中空矩形箱体结构，上下端面上设置有螺纹孔，上端面的螺纹孔用于安装盖板13-2，下端面螺纹孔用于将锁紧器安装在锁紧器底座14上。

定位旋钮13-3的结构如图8所示，包括粗圆柱体13-31，细圆柱体13-32和圆弧形凸起13-33，圆弧形凸起13-33设置在细圆柱体13-32上，定位旋钮13-3沿轴线方向还设置有通孔，在通孔的上部，粗圆柱体上还设置有沉孔。

滑块13-9的结构如图9所示，包括圆柱体13-91和梯形块13-92两部分，圆柱体13-91和梯形块13-92为一体结构，圆柱体13-91的直径与定位旋钮13-3上的细圆柱体13-32相等，且圆柱体13-91还设置有光孔和螺纹孔，如图7的局部放大图所示；梯形块13-92为直角梯形块，直角梯形斜边所在的面设置为斜面13-93和竖直面13-94组成的面，斜面13-93和竖直面13-94能与转动板13-10顶触；直角梯形长边所在面与圆柱体13-91固定连接。

如图7所示的局部放大图，套13-7安装在定位旋钮13-3的通孔和滑块13-9的光孔内，套固定螺钉13-6穿过套13-7安装在滑块13-9的螺纹孔内。套13-7的长度保证当套固定螺钉13-6拧紧后，螺钉帽的下表面与定位旋钮13-3的沉孔底面之间存在缝隙β，使定位旋钮13-3能够绕套13-7旋转，不产生干涉。

盖板13-2的结构如图10所示，包括沉孔13-21和滑孔13-22，沉孔13-21用于将盖板13-2安装在锁紧器外壳13-1上，滑孔13-22的形状与定位旋钮13-3的细圆柱体13-32和圆弧形凸起13-33构成的结构截面相似，且滑孔13-22的尺寸能够使定位旋钮13-3和滑块13-9在滑孔13-22中能自由滑动并无晃动。

如图6所示，定位旋钮13-3的转动有两个位置，图6中左侧定位旋钮13-3所示的位置为横向位置，此时，定位旋钮13-3的圆弧形凸起13-33卡在盖板13-2的上表面，定位旋钮13-3不能上下滑动；图中右侧定位旋钮13-3所示的位置为纵向位置，此时，定位旋钮13-3可在盖板13-2的滑孔13-22内上下滑动。在盖板13-2和滑块13-9之间还设置有压缩弹簧13-8，如图7所示，压缩弹簧13-8有一定初始的压缩量。

如图7所示，上述的盖板13-2，定位旋钮13-3，套13-7，压缩弹簧13-8和滑块13-9在每个锁紧器13中设置了两组，两个滑块13-9的斜面13-93相对设置。转动板13-10通过转动板销13-4安装在锁紧器外壳13-1上，转动板13-10为能绕转动板销13-4旋转的板状结构，转动板13-10的一侧面为曲线表面，与曲线表面相邻的上侧面为矩形凸起结构，两个转动板13-10有曲线表面的一侧相对设置，两个相对设置的曲线表面上部矩形凸起结构的间隔，标记为δ；转动板13-10的下部还安装有第二销13-11，第二销13-11可随转动板13-10绕转动板销13-4转动。在锁紧器外壳13-1下部还安装有第一销13-5。拉伸弹簧13-12一端钩挂在第一销13-5上，另一端钩挂在第二销13-11上。在拉伸弹簧13-12的作用下，转动板13-10的上端顶触在滑块13-9的斜面13-93上。

本发明实施例1工作时的状态分解如图11，图12，图13，图14，图15所示。

图11为本发明一种双波冲击放大器的实施例1的初始状态示意图。首先，将双波冲击放大器的底座1安装在冲击试验机的试验机试验台16上，被试件安装在放大台2上。然后，根据试验的冲击载荷，通过调整调距螺杆8上的调距螺母9，来调整调距横梁6的位置，进而调整放大台2在静平衡的位置与底座1上的波形器15之间的距离，该距离要满足当冲击试验机试验台16从开始与试验机波形器17发生撞击到完成撞击的时间内，放大台2恰好从静平衡位置运动至波形器15的位置。最后，旋松第一阻尼器12的蝶形螺母12-5，调整拉板12-2的位置，该位置要满足当第一阻尼器12处在图14所示的状态时，拉板12-2与转动板13-10之间的位置关系；拧紧蝶形螺母12-5，调整阻尼器底座12-1的豁口对拉板12-2的夹紧程度，使第一阻尼片12-3和拉板12-2之间的阻尼满足试验要求。此状态下，锁紧器13的定位旋钮13-3处在横向位置，压缩弹簧13-8处在最大压缩位置，转动板13-10上端顶触在滑块13-9的斜面13-93上，此时，两转动板13-10的间距δ大于拉板12-2下端的厚度ε。

如图12所示，开始试验时，将锁紧器13的定位旋钮13-3旋转到纵向位置。启动冲击试验机，试验机试验台16从设定高度开始跌落，本发明实施例1的双波冲击放大器也跟随试验机试验台16一起向下运动。

如图13所示，当试验机试验台16与试验机波形器17发生撞击时，由于惯性，放大台2继续向下运动，此过程中，第一阻尼器12的拉板12-2插入到锁紧器13的转动板13-10所形成的间隔δ内，当拉板12-2的下端顶触两个转动板13-10时，推动两个转动板13-10绕转动板销13-4旋转，拉伸弹簧13-12被拉伸，两个转动板13-10间隔δ逐渐变小，滑块13-9在压缩弹簧13-8的作用下，沿滑块斜面13-93向下滑动。

如图14所示，根据动量定理，试验机试验台16与试验机波形器17完成撞击后，试验机试验台16向上反弹，同时，向下运动的放大台2与向上运动的波形器15开始发生撞击，即开始正波冲击。此时，放大台2运动到双波冲击放大器的最低位置，两个转动板13-10的间隔δ最小，转动板13-10的曲线表面将拉板12-2包住，且上下都与拉板12-2接触，即拉板12-2被锁紧器13锁紧；滑块13-9滑至转动板13-10与锁紧器外壳13-1行成的空间内。转动板13-10上端的凸起结构顶触在滑块的竖直面13-94上，使转动板13-10无法转动

如图15所示，根据动量定理，放大台2与波形器15完成撞击后，即双波冲击放大器完成了正波冲击后，放大台2向上运动，由于拉板12-2被锁紧器13锁紧，通过第一阻尼器12对放大台2实施制动，开始负波冲击，当放大台2完全停止时，负波冲击完成。

试验完成后，向上提升定位旋钮13-3，直至完全从盖板13-2的滑孔13-22中提升出来后，将定位旋钮13-3旋转到横向位置，在此过程中，当滑块13-9提升到斜面13-93与转动板13-10的上端凸起结构接触的位置后，在拉伸弹簧13-12的作用下，转动板13-10绕转动板销13-4转动，且转动板13-10的上端凸起结构始终与滑块13-9的斜面13-93保持接触并滑动。同时，间隔δ变大，第一阻尼器12的拉板12-2就可以从锁紧器13中抽出，实现放大台2的复位。

实施例2

如图16所示，本发明一种双波冲击放大器实施例2，该实施例包括：底座1，放大台2，直线轴承3，导向柱4，横梁5，调距横梁6，调距横梁导向柱7，调距螺杆8，调距螺母9，弹力绳连接器10，弹力绳11，过渡板21，弹性钩22，弹性件23，第二阻尼器24。底座1上设置四组导向柱4，并用螺钉固定在底座1上。直线轴承3的外壳安装在放大台2上，内孔套在导向柱4上，通过直线轴承3，放大台2可以沿导向柱4上下滑动。在直线轴承3上设置有过渡板21，过渡板21上有凹槽，弹性钩22安装在过渡板21的凹槽内，保证过渡板21在导向柱4的中心区域为平面。弹性钩22可以以导向柱4的中心对称布置多个，本示例中为两个。第二阻尼器24套在导向柱4上，并置于放大台2上方。在第二阻尼器24和过渡板21的中心平面区域之间设置有弹性件23，弹性件23为圆柱环结构，材料可以是聚氨酯或者橡胶等，弹性件23也套在导向柱4上，与导向柱4的配合尺寸关系是弹性件23可以沿导向柱4滑动，且在任意位置停止时，不会因重力下滑。在导向柱4的最上方末端安装有横梁5，并用螺母固定。横梁5上设置有两个调距横梁导向柱7，一个调距螺杆8，调距螺杆8置于两个调距横梁导向柱7之间，调距横梁6两端套在调距横梁导向柱7上，中间套在调距螺杆8上，并且上下两侧在调距螺杆上布置两个调距螺母9，用来调节调距横梁6的位置并将其固定。调距横梁6上还设置有弹力绳连接器10，弹力绳11通过横梁5上的通孔，一端与调距横梁6上的弹力绳连接器10相连，另一端与放大台2上的弹力绳连接器10相连。波形器15安装在底座1的中心位置。

如图17所示，第二阻尼器24包括：阻尼器螺帽24-1，阻尼器体24-2，第二阻尼片24-3。阻尼器体24-2为圆柱通孔结构，中部有外螺纹，阻尼器体24-2一端有圆环状外凸缘，凸缘上有对称设置的第二豁口24-4，第二豁口24-4数量与弹性钩22的数量相同，另一端开多个分瓣，分瓣外圆面设置为锥度表面24-6，内圆面上镶嵌有第二阻尼片24-3，第二阻尼片24-3和阻尼器体24-2的通孔整体加工后的孔径与导向柱4配合尺寸关系是：阻尼器体24-2可以在导向柱4上灵活的活动，但是没有明显的晃动。阻尼器螺帽24-1也是圆柱通孔结构，一端有内螺纹，与阻尼器体24-2中部的外螺纹旋合在一起形成螺纹副24-7，另一端的内圆面为能够与阻尼器体24-2的锥度表面24-6相配合的锥度面24-5。旋转阻尼器螺帽24-1，通过螺纹副24-7，当锥度面24-5和锥度表面24-6的配合区域逐渐增大时，阻尼器体24-2上的分瓣向中心收紧，进而增加第二阻尼片24-3与导向柱4之间的摩擦力，实现增大阻尼；反之，则可以减小阻尼，使阻尼器可以在导向柱上滑动或转动。

本发明实施例2工作时的状态分解如图18，图19，图20，图21，图22所示。

图18为本发明一种双波冲击放大器的实施例2的初始状态示意图。首先，将双波冲击放大器的底座1安装在冲击试验机的试验机试验台16上，被试件安装在放大台2上。然后，根据试验的冲击载荷，通过调整调距螺杆8上的调距螺母9，来调整调距横梁6的位置，进而调整放大台2在静平衡的位置与底座1上波形器15之间的距离，该距离要满足当试验机试验台16从开始与试验机波形器17发生撞击到完成撞击的时间内，放大台2恰好从静平衡位置运动至波形器15的位置。旋转阻尼器螺帽24-1，通过螺纹副24-7，减小阻尼，使第二阻尼器24可以在导向柱4上滑动。调节第二阻尼器24的位置，使第二阻尼器24的圆环状外凸缘与弹性钩22的上端斜面接触，同时，将凸缘上的第二豁口24-4旋转到避开弹性钩的位置，如图18放大图所示。旋转阻尼器螺帽24-1，通过螺纹副24-7，增大第二阻尼器24与导向柱4间的阻尼，使阻尼满足试验的负波要求。最后，调整弹性件23的位置，使弹性件23的圆柱环上端面与第二阻尼器24的下端面接触。开始试验时，启动冲击试验机，试验机试验台16从设定高度开始跌落，本发明实施例2的双波冲击放大器也跟随试验机试验台16一起向下运动。

如图19所示，当试验机试验台16与基础上的试验机波形器17发生撞击时，由于惯性，放大台2继续向下运动。

如图20所示，根据动量定理，试验机试验台16与波形器17完成撞击后，试验机试验台16向上反弹。此时，向下运动的放大台2与向上运动的波形器15开始发生撞击，即开始正波冲击。

如图21所示，根据动量定理，放大台2与波形器15完成撞击，即完成正波冲击后，放大台2向上反弹，当放大台2运动至弹性钩22与第二阻尼器24接触时，开始负波冲击，弹性钩22在阻尼器体24-2下端的凸缘的作用下，产生弹性变形，向外侧张开，允许放大台2继续向上运动。

如图22所示，当弹性钩22的钩部完全通过阻尼器体24-2下端的凸缘时，弹性钩22的弹性变形恢复，钩在阻尼器体24-2下端的凸缘上，此时过渡板21和第二阻尼器24之间的弹性件23已经产生挤压变形，对放大台2减速，当弹性件23达到最大变形量时，会推动阻尼器24进一步减速，最终停止，完成负波冲击。当负波完成后，由于弹性件23要恢复弹性变形，放大台2会产生向下的反弹，此时弹性钩22就钩住阻尼器体24-2下端的凸缘，防止放大台2与底座1发生二次碰撞。

试验完成后，旋转阻尼器螺帽24-1，通过螺纹副24-7，减小阻尼，转动阻尼器体24-2，使阻尼器体上的第二豁口24-4与弹性钩22对齐，推动第二阻尼器24沿导向柱4向上滑动，既可将弹性钩22与第二阻尼器24分离，使放大台2复位。

最后应说明的是：

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种双波冲击放大器，其特征在于：双波冲击放大器的底座（1）上设置有导向柱（4），导向柱（4）的一端固定在底座（1）上，导向柱（4）的另一端固定有横梁（5），导向柱（4）上滑动连接有放大台（2），放大台（2）上放置被试件，横梁（5）上设置有调距组件，调距组件上连接有弹力绳（11）的一端，弹力绳（11）的另一端与放大台（2）相连；底座（1）的中心位置安装有波形器（15）；双波冲击放大器上通过两种方式设置有阻尼器，

第一种方式为放大台（2）上设置有阻尼器，与阻尼器配合的锁定结构固定在底座（1）上；

第二种方式为导向柱（4）上设置有阻尼器，与阻尼器配合的锁定结构固定在放大台（2）上。

2.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：调距组件包括调距横梁（6）、调距横梁导向柱（7）和调距螺杆（8），调距横梁导向柱（7）和调距螺杆（8）设置在横梁5上，调距横梁导向柱（7）和调距螺杆（8）上套接有调距横梁（6），在调距螺杆（8）上调距横梁（6）的上下两侧布置有调距螺母（9），调距横梁（6）上连接有弹力绳（11）。

3.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：弹力绳（11）通过弹力绳连接器（10）与调距组件和放大台（2）连接，弹力绳连接器（10）分别固定于调距组件和放大台（2）上；弹力绳连接器（10）包括，连接器螺帽（10-1），连接器螺母（10-2），连接器螺杆（10-3），弹力绳卡扣（10-4），连接器螺杆（10-3）两端设置有螺纹，连接器螺帽（10-1）和连接器螺母（10-2）安装在连接器螺杆（10-3）一端的螺纹上，弹力绳（11）穿过连接器螺帽（10-1）上的孔，连接器螺帽（10-1）内部设置有弹力绳卡扣（10-4），弹力绳卡扣（10-4）与弹力绳（11）连接。

4.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：当阻尼器设置在放大台（2）上时，阻尼器为第一阻尼器（12），第一阻尼器（12）包括阻尼器底座（12-1），拉板（12-2），第一阻尼片（12-3），蝶形螺母（12-4），螺栓（12-5），阻尼器底座（12-1）呈T形结构，在T形的竖板上设置有竖直的第一豁口（12-6），第一豁口（12-6）的中部宽，第一豁口（12-6）的两端窄，在第一豁口（12-6）的中部相对的镶嵌有两片第一阻尼片（12-3），拉板（12-2）夹于两片第一阻尼片（12-3）之间，螺栓（12-5）穿过阻尼器底座（12-1）的第一豁口（12-6）末端的通孔，并通过蝶形螺母（12-4）将拉板（12-2）夹紧；阻尼器底座（12-1）T形的横板固定于放大台（2）上。

5.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：当阻尼器设置在放大台（2）上时，第一阻尼器（12）的锁定结构为锁紧器（13），锁紧器（13）包括锁紧器外壳（13-1），盖板（13-2），定位旋钮（13-3），压缩弹簧（13-8），滑块（13-9），转动板（13-10），拉伸弹簧（13-12），锁紧器外壳（13-1）为上下贯通的中空矩形箱体结构，锁紧器外壳（13-1）上安装有盖板（13-2）；两个转动板（13-10）置于锁紧器外壳（13-1）内部，两个转动板（13-10）与锁紧器外壳（13-1）通过销轴连接，且两个转动板（13-10）有曲线表面的一侧相对设置，两个转动板（13-10）上部的相对距离为间隔δ，间隔δ内能卡入拉板（12-2），转动板（13-10）下部分别连接两个拉伸弹簧（13-12）的一端，两个拉伸弹簧（13-12）的另一端与锁紧器外壳（13-1）连接；定位旋钮（13-3）穿过盖板（13-2）上设置的滑孔（13-22）与滑块（13-9）转动连接，转动板（13-10）上端顶触在滑块（13-9）上；在盖板（13-2）和滑块（13-9）之间设置有压缩弹簧（13-8）；

滑块（13-9）包括圆柱体（13-91）和梯形块（13-92）两部分，圆柱体（13-91）和梯形块（13-92）为一体结构，圆柱体（13-91）内设置有光孔和螺纹孔，光孔下端为螺纹孔；梯形块（13-92）的一个面设置为斜面（13-93）连接竖直面（13-94）的结构，斜面（13-93）和竖直面（13-94）能与转动板（13-10）顶触；两个滑块（13-9）的斜面（13-93）相对设置。

6.根据权利要求5所述的双波冲击放大器，其特征在于：

定位旋钮（13-3）包括粗圆柱体（13-31），细圆柱体（13-32）和圆弧形凸起（13-33），粗圆柱体（13-31）和细圆柱体（13-32）同轴设置为一体结构，细圆柱体（13-32）设置在粗圆柱体（13-31）上，圆弧形凸起（13-33）设置在细圆柱体（13-32）的两侧，定位旋钮（13-3）沿粗圆柱体（13-31）和细圆柱体（13-32）的轴线方向还设置有通孔；套（13-7）安装在定位旋钮（13-3）的通孔和滑块（13-9）的光孔内，套固定螺钉（13-6）穿过套（13-7）安装在滑块（13-9）的螺纹孔内，套固定螺钉（13-6）拧紧后，套固定螺钉（13-6）的螺钉帽的下表面与定位旋钮（13-3）的沉孔底面之间存在缝隙β。

7.根据权利要求5所述的双波冲击放大器，其特征在于：拉板（12-2）为一端厚一端薄的板状一体结构，拉板（12-2）薄的一端夹于第一阻尼片（12-3）之间，拉板（12-2）薄的一端的厚度小于两个转动板（13-10）上部的间隔δ；拉板（12-2）厚的一端的厚度大于两个转动板（13-10）上部的间隔δ。

8.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：当阻尼器设置在导向柱（4）上时，阻尼器为第二阻尼器（24），第二阻尼器（24）包括阻尼器螺帽（24-1），阻尼器体（24-2）和第二阻尼片（24-3），阻尼器体（24-2）为圆柱通孔结构，阻尼器体（24-2）中部有外螺纹，阻尼器体（24-2）一端有圆环状外凸缘，圆环状外凸缘上有对称设置的第二豁口（24-4），阻尼器体（24-2）另一端开多个分瓣，分瓣外圆面设置为锥度表面（24-6），分瓣内圆面上镶嵌有第二阻尼片（24-3），第二阻尼片（24-3）与导向柱（4）接触；阻尼器螺帽（24-1）也是圆柱通孔结构，阻尼器螺帽（24-1）一端有内螺纹，阻尼器螺帽（24-1）另一端的内圆面为能够与阻尼器体（24-2）的锥度表面（24-6）相配合的锥度面（24-5），阻尼器螺帽（24-1）与阻尼器体（24-2）螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的双波冲击放大器，其特征在于：当阻尼器（24）设置在导向柱（4）上时，锁定结构为弹性钩（22），弹性钩（22）固定设置在放大台（2）上。

Images