CN114486490A - 一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止落锤二次撞击装置，本发明属于落锤冲击试验系统技术领域，解决了现有落锤实验机锤头与试件二次撞击的技术问题。该装置包括锤头横梁侧壁的半梯形止回槽和机架两侧的止回装置；由于止回装置与锤头横梁侧壁半梯形止回槽的共同作用可实现锤头在弹起后不再与试件接触，从而防止锤头二次撞击试件。本发明装置设计了一种简单机械式防止落锤二次撞击装置，相比传统防二次撞击装置具有控制方式可靠、高度可调、响应迅速、无电磁干扰等优点。

Description

一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置

技术领域

本发明属于落锤冲击试验系统技术领域，具体涉及一种防止落锤二次撞击装置。

背景技术

落锤式冲击实验机是模拟冲击碰撞的一种有效且常用的手段，实验设备由机架、导轨、锤头(及配重)、提升装置以及控制装置等组成。基本原理是利用锤头(及配重)自由落体对试件实现撞击加载，但在锤头(及配重)释放后，由于试件的弹性恢复，锤头(及配重)会在与试件相互作用后反弹一定高度，之后由于重力作用会再次撞击试件，从而造成对试件的二次加载，影响最终实验结果。

目前国内外防二次撞击装置主要包括机械式、气动式、电磁式、液压式等，比如传统机械式采用惯性控制弹簧片的张开使得锤头(及配重)锁定而停止运动，电磁式即通过下落高度控制电磁铁实现自动捕捉，但现有防二次撞击装置存在成本高、使用周期短、控制方式复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有的落锤防二撞装置响应慢、控制方式复杂、有电磁干扰等不足，提出一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

本发明一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置，包括止回装置和锤头横梁，止回装置位于锤头横梁两侧；所述止回装置包括滑动杆、滑动座、止回臂、锁臂、定位销、锁臂单向舌头、弹簧、扭转弹簧以及阻尼器；滑动座安装在滑动杆上，滑动座上安装有定位销，阻尼器安装在滑动杆上，并位于滑动座下方，止回臂与滑动座铰接，止回臂与滑动座之间连接有弹簧，滑动座上的φ6mm螺纹孔与锁臂上的φ6mm螺纹孔连接，止回臂通过锁臂卡扣与锁臂连接，锁臂通过扭转弹簧与锁臂单向舌头连接。

进一步地，所述的锤头横梁两侧均包括5个半梯形止回槽；

进一步地，所述止回装置有两个，位于锤头横梁两侧。

本发明的有益效果在于：

本发明一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置通过在锤头横梁两侧制备半梯形止回槽，在机架两侧设置止回装置，由于止回装置与锤头横梁侧壁半梯形止回槽的共同作用可实现锤头在弹起后不再与试件接触，从而防止锤头(及配重)二次撞击试件。本发明相比现有防二次撞击装置具有控制方式可靠、制动方式简单、高度可调、响应迅速、无电磁干扰、成本低、适用于多种型号的落锤实验机等优点。

附图说明

图1是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的总体结构示意图；

图1-a是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的锁臂单向舌头向上待触发状态示意图；

图1-b是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的锁臂单向舌头向上触发中状态示意图；

图1-c是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的防二撞止回装置待触发状态示意图；

图1-d是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的防二撞止回装置触发中状态示意图；

图1-e是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的止回臂向上触发中状态示意图；

图1-f是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的防二撞止回装置触发后状态示意图；

图2是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的锤头横梁结构示意图；

图3是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的止回装置结构示意图；

图4-a是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的止回装置中滑动杆示意图；

图4-b是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的止回装置中滑动座示意图；

图4-c是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置的止回装置中止回臂示意图；

图4-d是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的止回装置中锁臂示意图；

图4-e是本发明落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的止回装置中锁臂单向舌头示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

根据图1至图4-e，一种在落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置，包括止回装置和锤头横梁9，止回装置位于锤头横梁9两侧；所述止回装置包括滑动杆1、滑动座2、止回臂3、锁臂4、定位销5、锁臂单向舌头6、弹簧7、扭转弹簧8以及阻尼器10；滑动座2安装在滑动杆1上，滑动座2上安装有定位销5，阻尼器10安装在滑动杆1上，并位于滑动座2下方，止回臂3与滑动座2铰接，止回臂3与滑动座2之间连接有弹簧7，止回臂3靠近锤头横梁9的一侧上连接有锁臂4，锁臂4通过扭转弹簧8与锁臂单向舌头6连接。

所述的滑动杆1上的连接螺纹1-1可通过螺纹孔安装在机架底部；所述的滑动座2开有两个φ14mm的螺纹孔2-1可通过螺栓将滑动座2固定在滑动杆1上，滑动座φ10mm螺纹孔2-2可与止回臂φ10mm螺纹孔3-3通过连接螺杆固定，滑动座φ8mm螺纹孔2-3与定位销5连接起到对止回臂3进行限位的作用，滑动座φ3.3mm螺纹孔2-4通过螺杆连接加强滑动座2的固定，滑动座φ3.3mm螺纹孔2-4与止回臂3.3mm螺纹孔3-2采用螺杆和弹簧7进行连接，滑动座φ6mm螺纹孔2-5与锁臂φ6mm螺纹孔4-2连接；止回臂挡杆3-1与锁臂卡扣4-1连接形成触发开关，锁臂φ6mm螺纹孔4-3与锁臂单向舌头φ6mm螺纹孔6-1采用扭转弹簧8连接形成单方向通道，可简化实验机锤头横梁9定位时的操作工序。

根据落锤实验流程具体操作方式为：

如图1-a所示,锁臂单向舌头6向上待触发状态：落锤定位，根据试件高度对实验机锤头横梁9进行高度定位，同时调节止回装置的阻尼器10确定止回装置高度，设置止回装置，将两侧止回臂3分别向两侧滑动杆1方向旋转，同时将两侧锁臂4卡扣推到两侧止回臂3挡杆处，使得两侧锁臂4与两侧止回臂3在弹簧7和锁臂4卡扣的共同作用下达到平衡状态；

如图1-b所示,锁臂单向舌头6向上触发中状态示意图：落锤提升过程，根据具体实验工况要求设置锤头横梁9高度，在锤头横梁9上升过程中会触碰锁臂单向舌头6，但锤头横梁半梯形止回槽9-1和锁臂单向舌头6不会发生锁止，不会触发止回装置；

如图1-c所示,防二撞止回装置待触发状态示意图：开始落锤实验，当实验开始后锤头横梁9下落，此时由于扭转弹簧8的作用，锁臂单向舌头6保持水平，止回装置处于待触发状态；

如图1-d所示,防二撞止回装置触发中状态示意图：触发过程防二撞止回装置工作时，锤头横梁9触碰两侧锁臂单向舌头6，两侧锁臂单向舌头6带动两侧锁臂4向锤头方向转动，进而破坏锁臂4与止回臂3之间的平衡状态，达到触发效果，两侧止回臂3向锤头方向转动；

如图1-e所示,止回臂3向上触发中状态示意图：锤头横梁9反弹状态，锤头横梁9由于试件的弹性变形会向上运动，在运动过程中会碰到止回臂3，由于锤头横梁9半梯形止回槽9-1与止回臂3的形状贴合不会发生机械锁止；

如图1-f所示,防二撞止回装置触发后状态：锤头横梁9止回状态，当锤头横梁9上升的能量消耗殆尽，锤头横梁9自然下落，此时止回臂3会在定位销5的作用下将锤头横梁9控制在一定高度，防止锤头二次撞击试件。

综上，本发明可通过机械控制的方式实现防止落锤二次撞击的效果。同时该发明装置的止回高度可根据滑动座2的高度进行调整，可满足不同实验工况要求，装置中各部分零件均可拆卸，可对损坏部分进行替换，机械式制动不仅可以避免对信号采集的电磁干扰，同时还可以简化实验操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置，其特征在于：包括止回装置和锤头横梁(9)，止回装置位于锤头横梁(9)两侧；所述止回装置包括滑动杆(1)、滑动座(2)、止回臂(3)、锁臂(4)、定位销(5)、锁臂单向舌头(6)、弹簧(7)、扭转弹簧(8)以及阻尼器(10)；滑动座(2)安装在滑动杆(1)上，滑动座(2)上安装有定位销(5)，阻尼器(10)安装在滑动杆(1)上，并位于滑动座(2)下方，止回臂(3)与滑动座(2)铰接，止回臂(3)与滑动座(2)之间连接有弹簧(7)，滑动座(2)上的φ6mm螺纹孔(2-5)与锁臂(3)上的φ6mm螺纹孔(4-2)连接，止回臂(3)通过锁臂卡扣(4-1)与锁臂(4)连接，锁臂(4)通过扭转弹簧(8)与锁臂单向舌头(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置，其特征在于：所述的锤头横梁(9)两侧均包括5个半梯形止回槽(9-1)。

3.根据权利要求1所述的一种落锤冲击实验中防止落锤二次撞击的装置，其特征在于：所述止回装置有两个，位于锤头横梁(9)两侧。

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