CN200996888Y

CN200996888Y - 多功能冲击试验机

Info

Publication number: CN200996888Y
Application number: CN 200620049494
Authority: CN
Inventors: 周炎; 朱晓健; 乐开仕; 刘伟; 胡宾
Original assignee: 711th Research Institute of CSIC
Current assignee: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2016-12-26

Abstract

本实用新型公开了一种多功能冲击试验机，包括底座部件、提升和制动系统、工作台面、及测量系统；其特点是：底座部件包括机座、底板、设在机座上的多个导向柱、和设置在机座、底板之间的阻尼器、垫块、空气弹簧；提升和制动系统包括由动力源控制的提升装置、制动装置；工作台面包括用来装载试验件的主台面和辅台面，分别与提升和制动系统连接；主台面和辅台面的两端对应各导向柱的部位均设有通孔，各通孔套在各自对应的导向柱上，由导向柱导向上下移动。还包括与测量系统连接的设在机座上的力传感器和设在工作台面上的加速度传感器。能对设备装置和隔振抗冲元件在额定载荷状态下进行冲击试验，所提供的冲击环境满足GJB150.18等标准要求。

Description

多功能冲击试验机

技术领域

本实用新型涉及一种冲击试验机，尤其涉及一种提供跌落冲击环境，既可为设备装置进行抗冲击能力和冲击特性试验，又可为隔振抗冲元件加载大范围质量载荷进行冲击特性和抗冲击能力测试分析的多功能冲击试验机。

背景技术

目前，国内外对设备装置进行抗冲击能力考核的方法比较成熟，采用的试验方式也比较统一。按IEC、美军标和国军标等标准，设备装置抗冲击能力试验一般可采用摆锤式规定冲击机，其设计和制造技术相对来说也是比较成熟的。但是，规定冲击机再现性差、冲击环境解析度低、测试功能单一，不适合进行测试分析研究，也不能对试验件进行各种冲击特性分析。同时，目前国内外这种型式的冲击试验机不能对试验件进行质量载荷加载，也就不能完成隔振抗冲元件在工作状态下的冲击特性试验。

现在工程中大量使用隔振抗冲元件对设备装置进行隔振抗冲设计。在进行隔振装置的抗冲击能力设计计算时，隔振抗冲元件的冲击特性关系到整个装置的抗冲击性能，因此隔振抗冲元件的实际冲击特性试验也至关重要。

然而，就如何进行隔振抗冲元件的冲击特性试验，世界各国还没有形成一个比较规范的意见，能进行隔振抗冲元件冲击试验的试验机也很少，一般也不具备能同时进行设备装置和隔振抗冲元件冲击试验的能力。另外，就国内而言，冲击试验机载荷很少能达到1000kg级别，需要进行较大幅度的提升，这也对整个冲击试验机装置在保证试验正确前提下的抗冲设计提出很高的要求。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术中冲击试验机存在的再现性差、冲击环境解析度低、测试功能单一等问题，同时解决设备装置和隔振抗冲元件需要在不同冲击试验机进行冲击试验的问题，而提供在一台试验机上同时提供质量载荷加载和多种冲击试验方式的多功能冲击试验机。该多功能冲击试验机不仅能对设备装置进行抗冲击能力考核，也能对隔振抗冲元件进行冲击特性测试分析，而且在不同试验状态下具有特色的减震抗冲的特点。

为解决上述问题，本实用新型采取的措施是：多功能冲击试验机，包括底座部件、提升和制动系统、工作台面、以及测量系统；其特点是：

所述的底座部件主要由机座、阻尼器、空气弹簧和底板组成，所述的机座上的多个导向柱；所述的阻尼器、垫块、空气弹簧顺序排列设在机座和底板之间；

所述的提升和制动系统包括由动力源控制的提升装置和制动装置；

所述的工作台面包括用来装载试验件的主台面和辅台面；所述的主台面和辅台面的两端对应各导向柱的部位均设有通孔，所述各通孔套在各自对应的导向柱上，由导向柱导向上下移动，其中主台面位于辅台面下方，主台面和辅台面分别与提升和制动系统连接；

还包括设在机座上的力传感器、设在工作台面上的加速度传感器，与所述的测量系统电连接。

上述多功能冲击试验机，其中，所述的试验件包括设备装置和隔振抗冲元件；所述的主台面用于装载设备装置或安装需要加载大质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验；所述的辅台面用于进行需要加载小质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验。

上述多功能冲击试验机，其中，还包括固定质量配重和可变质量配重块，设在主台面或辅台面上。

上述多功能冲击试验机，其中，所述的底座部件的机座上还包括一刚度可调节的波形发生器。

上述多功能冲击试验机，其中，所述的空气弹簧内的气体压力可以调节。

上述多功能冲击试验机，其中，还包括垫块，设在所述的机座和底板之间。

上述多功能冲击试验机，其中，所述的空气弹簧压力在低至一设定值后，机座会落在所述的垫块上，与垫块和底板形成刚性连接。

上述多功能冲击试验机，其中，所述的提升装置包括提升油缸或提升汽缸；所述的制动装置包括制动油缸或制动气缸；所述的动力源包括液压源、气压源。

上述多功能冲击试验机，其中，还包括安全定位装置，所述的安全定位装置主要由在各导向柱上连续间隔设置的定位孔和与各定位孔适配的定位销构成。

上述多功能冲击试验机，其中，当所述的辅台面不使用时，所述的安全定位销设在位于辅台面的下方的导向柱上，固定辅台面位置。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，由机座、阻尼器、空气弹簧、垫块和底板组成冲击装置的底座，空气弹簧根据不同的试验要求可进行气压调整，在保证试验结果的前提下甚至可以将机座落下与垫块和底板直接刚性连接；波形发生器安装在机座上；导向柱对工作台面起导向作用；工作台面有主、辅两个台面，主台面用来装载设备装置等试验件，也可在主台面下安装需要加载大质量载荷的隔振抗冲元件，辅台面一般用来进行需要加载小质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验；提升系统和制动系统可采用液压等方式，通过泵、油缸等型式来实现，也可以采用气压方式，通过泵、汽缸等型式来实现；测量系统用来对试验进行控制和测试分析，不仅能提供加速度、力等参数的时间历程信号，也能进行频域运算，还可以提供加速度一位移曲线、力一位移曲线、冲击传递函数、冲击刚度等参数计算分析。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型设备装置冲击试验时冲击试验机结构示意图。

图2是本实用新型隔振抗冲元件冲击试验时冲击试验机结构示意图。

图3是本实用新型测量系统分电方框图。

具体实施方式

本实用新型多功能冲击试验机，包括底座部件、提升和制动系统、装载试验件的工作台面、以及测量系统；试验件包括设备装置和隔振抗冲元件。由于设备装置和隔振抗冲元件的冲击试验在试验载荷、试验件安装位置和冲击输入环境等条件上存在较大差别，因此，多功能冲击试验机在进行冲击试验时具有不同的状态结构特点，具体见以下实施例及其附图的说明。

实施例一：

进行设备装置的抗冲击能力测试时，该试验件设备装置直接安装在主台面上，采用波形发生器产生规定脉冲，冲击试验机采用空气弹簧减震系统进行抗冲隔振，此时多功能冲击试验机结构示意图如图1所示。

请参阅图1。

本实施例是采用本实用新型多功能冲击试验机对495AD-16柴油机发电机组隔振装置进行例行冲击环境试验的状况，隔振装置总质量为2300kg。把隔振装置安装在多功能冲击试验机主台面上方，辅台面提升至冲击高度区域外并采用定位销安全固定。采用波形发生器提供冲击输入，调节半正弦波脉冲波形发生器，使脉冲宽度调节至6ms，冲击高度为1000mm，空气弹簧压力为0.7MPa。

本实用新型多功能冲击试验机，包括底座部件11、提升和制动系统12、工作台面13、以及测量系统14。

底座部件11主要由机座111、阻尼器112、空气弹簧114和底板115组成，所述的阻尼器、空气弹簧顺序排列设在机座和底板之间。底座部件的机座上的导向柱116。提升和制动系统12包括液压源控制的设在机座上位于导向柱之间的提升油缸122和设在工作台面上的制动油缸123。工作台面13包括用来装载试验件的主台面131和辅台面132；所述的主台面和辅台面的两端对应两导向柱的部位均设有通孔，所述各通孔套在各自对应的导向柱上，由导向柱导向上下移动，其中主台面位于辅台面下方，分别与提升和制动系统连接。所述的主台面用于进行设备装置或需要加载大质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验；所述的辅台面用于进行需要加载小质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验。本实施例中是测试设备装置的冲击试验，因此是在主台面上安置设备装置100(即柴油机发电机组隔振装置)。所述的底座部件的机座上还包括一刚度可调节的波形发生器117，用于产生冲击试验所需的标准波形，如半正弦波或三角波。

本实用新型多功能冲击试验机，还包括垫块113，设在所述的机座和底板之间。所述的空气弹簧内的气体压力可以调节。当所述的空气弹簧压力在低至一设定值后，机座会落在所述的垫块上，与垫块和底板形成刚性连接。

本实用新型多功能冲击试验机还包括定位装置17，该定位装置17主要由在各导向柱上连续间隔设置的定位孔172和与各定位孔适配的定位销171构成。当所述的工作台面需要固定在确定位置时，所述的定位销设在位于工作台面的下方的导向柱上，固定工作台面位置，如本实施例图1所示。

在机座上设有力传感器118，在工作台面上设有加速度传感器138，该力传感器和该加速度传感器的输出端与所述的测量系统14连接。

实施例一试验结果是：冲击试验产生的半正弦波脉冲符合GJB150.18要求，波形容差控制在±15％之内，实际最大加速度冲击过载为108g。

实施例二：

当试验件是隔振抗冲元件、而对该隔振抗冲元件的冲击性能参数测量和抗冲击能力测试分析时，可取下波形发生器，试验件隔振抗冲元件根据所需质量载荷安装在主台面或辅台面的下方，质量配重载荷固连在工作台面的上方，空气弹簧按需进行压力调节。此时多功能冲击试验机结构示意图如图2所示。

请参阅图2。

本实施例是对6JX-900型隔振器进行冲击特性试验，其额定质量载荷为900kg。把隔振器装在多功能冲击试验机辅台面下方，在辅台面上额外加载350kg质量配重，主台面落在机座上和机座刚性连接。此次试验采用6JX-900型隔振器直接冲击主台面进行试验。冲击高度为900mm，空气弹簧压力为0.3MPa。

本实用新型多功能冲击试验机，包括底座部件21、提升和制动系统22、工作台面23、以及测量系统24。

底座部件21主要由机座211、阻尼器212、空气弹簧214和底板215组成，所述的阻尼器、空气弹簧顺序排列设在机座和底板之间。在底座部件的机座上设有导向柱216。提升和制动系统22包括由气压源控制的设在机座上位于导向柱之间的提升气缸222和设在工作台面上的制动气缸223。工作台面23包括用来装载试验件的主台面231和辅台面232；所述的主台面和辅台面的两端对应两导向柱的部位均设有通孔，所述各通孔套在各自对应的导向柱上，由导向柱导向上下移动，其中主台面位于辅台面下方，分别与提升和制动系统连接。所述的主台面用于进行设备装置或需要加载大质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验；所述的辅台面用于进行需要加载小质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验。本实施例中是测试小额定载荷隔振抗冲元件的冲击试验，因此是在辅台面下方安置隔振抗冲元件200。为配合测试，在辅台面的上方还包括设置质量配重块26。

机座上设有力传感器218，在工作台面上设有加速度传感器238，该力传感器和加速度传感器的输出端与所述的测量系统连接。

本实用新型多功能冲击试验机，还包括垫块213，设在所述的机座和底板之间。所述的空气弹簧内的气体压力可以调节。当所述的空气弹簧压力在低至一设定值后，机座会落在所述的垫块上，与垫块和底板形成刚性连接。

实施例二试验结果是：冲击试验产生的脉冲波形容为近似半正弦波，实际最大加速度冲击过载为72.6g。试验元件和空气弹簧无耦合现象，脉冲波形重复性良好，可用来进行隔振器后续冲击特性分析。

请参阅图3，图3是本实用新型测量系统的电方框图。本实用新型测量系统24(14)包括与力传感器的输出端连接的力适调放大器241(141)；包括与加速度传感器的输出端连接的加速度适调放大器243(143)、与加速度适调放大器的输出端连接的抗混滤波器244(144)；以及与抗混滤波器244(144)和力适调放大器241(141)的输出端连接的数据采集单元245(145)，该数据采集单元是含模/数转换功能的，其输出端与计算机246(146)的输入端连接，经计算机所分析处理后，将测量结果在显示屏上显示。

本实用新型多功能冲击试验机还有一功能：当采用辅台面进行冲击试验时，主台面落在机座上，和机座进行刚性连接，形成一个质量更大的机座，这样可为测试提供一更好的环境。

本实用新型多功能冲击试验机采用主、辅台面设计，而且工作台面上台面和下台面都可以加载试验件，使得在同一台冲击试验机上不仅可以进行设备装置的抗冲击能力试验，还可以对隔振抗冲元件进行额定质量载荷加载并进行冲击性能测试分析；采用跌落冲击原理，通过波形发生器产生规定冲击脉冲，也可通过隔振抗冲元件取代波形发生器进行冲击试验，提高试验精度和复现性；制动机构在一次冲击完成后对冲击台面进行快速制动，防止再次跌落形成二次冲击影响试验结果。

Claims

1、多功能冲击试验机，包括底座部件、提升和制动系统、工作台面、以及测量系统；其特征在于：

2、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，所述的试验件包括设备装置和隔振抗冲元件；所述的主台面用于装载设备装置或安装需要加载大质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验；所述的辅台面用于进行需要加载小质量载荷的隔振抗冲元件的冲击试验。

3、根据权利要求2所述的多功能冲击试验机，其特征在于，还包括固定质量配重块和可变质量配重块，设在主台面或辅台面上。

4、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，所述的底座部件的机座上还包括一刚度可调节的波形发生器。

5、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，所述的空气弹簧内的气体压力可以调节。

6、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，还包括垫块，设在所述的机座和底板之间。

7、根据权利要求6所述的多功能冲击试验机，其特征在于，所述的空气弹簧压力在低至一设定值后，机座会落在所述的垫块上，与垫块和底板形成刚性连接。

8、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，所述的提升装置包括提升油缸或提升汽缸；所述的制动装置包括制动油缸或制动气缸；所述的动力源包括液压源、气压源。

9、根据权利要求1所述的多功能冲击试验机，其特征在于，还包括安全定位装置，所述的安全定位装置主要由在各导向柱上连续间隔设置的定位孔和与各定位孔适配的定位销构成。