CN202693251U - 能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置及垂直冲击试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，它包括顶座、蓄能元件及底座，所述蓄能元件一端与顶座固定连接，另一端则安装在底座上。同时，本实用新型还公开了一种垂直冲击试验台，它包括前述的蓄能装置。本实用新型的蓄能装置结构简单，易于安装，使用方便，安全可靠。本实用新型的垂直冲击试验台由于采用了前述蓄能装置，使得工作台及置于其上的被试件等在提升到相同高度的条件下，可获得重力势能和弹性势能（或气压能）等能量的叠加，因而能实现高能量的垂直冲击试验。

Description

能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置及垂直冲击试验台

技术领域

本实用新型涉及力学环境试验技术领域中的一种垂直冲击试验台，尤其涉及一种能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置。

背景技术

垂直冲击试验台是一种力学环境试验设备，广泛应用于产品的冲击试验，模拟产品在工作环境中所受的冲击，考核产品在冲击环境下功能的可靠性和结构的完好性。参阅图i，现有的垂直冲击试验台主要由底座、导向立柱、工作台、提升装置、制动装置等组成。在进行垂直冲击试验时，工作台连同被试件由提升装置提升至预设高度后，以自由落体方式向下冲击，其初始能量即为重力势能。由公式V=mgh (其中，V-势能，m-工作台连同被试件及夹具质量，g-重力加速度，h-提升高度)可知，在此试验系统中，如若要提高工作台及被试件获得的初始能量，在试件质量不变的情况下，则需加大工作台提升的高度，这在一定程度上增加了制造、运输及使用成本，并且对整个试验系统的可靠性和安全性亦会造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提出一种提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其能以很小制造和使用成本使得被试件在同等高度的垂直冲击试验条件下获得相对较大的初始能量，以满足高能量垂直冲击试验的要求，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，包括顶座、蓄能元件及底座，所述蓄能元件一端与顶座固定连接，另一端则安装在底座上。

优选的，所述蓄能元件包括金属弹簧。

优选的，所述蓄能元件包括气缸。

当然，除了前述除了上述两种优选的蓄能元件之外，还可采用功能类似的非金属弹簧、橡胶、高分子聚合物等。

所述顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱紧固连接。

所述顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱通过螺纹结构紧固连接。

本实用新型的另一目的在于提供一种垂直冲击试验台，它包含如上所述的蓄能装置，所述蓄能装置设于垂直冲击试验台立柱的上方和/或下方，且所述蓄能装置的顶座或底座与立柱紧固连接。

作为优选的方案之一，所述垂直冲击试验台的每一立柱上连接有至少一蓄能装置，且一同位于各立柱上方或下方的相应蓄能装置的底座均处于同一水平面上。

优选的，所述蓄能装置的顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱通过螺纹结构紧固连接。

本实用新型的蓄能装置在应用时，垂直冲击试验台的工作台及置于其上的被试件等通过提升装置上升与底座接触，并继续上升至预设的高度，然后制动装置锁紧工作台，提升装置则自行复位，复位完毕后释放工作台，工作台和被试件在自身重力和蓄能元件推力的共同作用下同时下落并撞击底座，完成一次垂直冲击试验。

由于垂直冲击试验台安装了蓄能装置，使得工作台及置于其上的被试件等在提升到相同高度的条件下，获得了重力势能和弹性势能（或气压能）的能量叠加。

使用金属弹簧作为蓄能元件时，初始能量V=mgh+ nkx2/2 (V-势能，m-工作台连同被试件及夹具质量，g-重力加速度，h-提升高度，n-蓄能装置个数，k-弹簧刚度，x-弹簧压缩量)。

使用气缸作为蓄能元件时，初始能量V=mgh+ nPAx (V-势能，m-工作台连同被试件及夹具质量，g-重力加速度，h-提升高度，n-蓄能装置个数，P-气缸恒定压力，A-气缸活塞面积，x-气缸活塞杆收缩量)。

由以上公式可知，使用蓄能装置可以有效增大试验初始能量，实现高能量的垂直冲击试验。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该蓄能装置结构简单，易于安装，使用方便，安全可靠，可广泛应用于各种垂直冲击试验台。

附图说明

图i是现有垂直冲击试验台的结构示意图；

图1是本实用新型蓄能装置的应用状态示意图；

图2是本实用新型一优选实施例中弹性蓄能装置的结构示意图；

图3是本实用新型一优选实施例中气动蓄能装置的结构示意图；

图4a是本实用新型一优选实施例中弹性蓄能装置的应用状态示意图之一；

图4b是本实用新型一优选实施例中弹性蓄能装置的应用状态示意图之二；

图5a是本实用新型一优选实施例中气动蓄能装置的应用状态示意图之一；

图5b是本实用新型一优选实施例中气动蓄能装置的应用状态示意图之二；

前述图中各组件及其附图标记分别为：顶座1；蓄能元件2；底座3；弹簧顶座1a；弹性蓄能元件2a；弹簧底座3a；气缸顶座1b；气动蓄能元件2b；气缸底座3b；立柱4；工作台5；提升装置6；制动装置7；底座8；被试件9。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型的能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，包括顶座1、蓄能元件2及底座3，所述蓄能元件一端与顶座固定连接，另一端则安装在底座上。该蓄能装置可设于垂直冲击试验台立柱的上方（当然，不限于此），且所述蓄能装置的底座可通过螺纹结构等与立柱紧固连接。

以下结合附图及若干优选实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

参阅图2，作为本实用新型的优选实施例之一，该弹性蓄能装置包括弹簧顶座1a及弹簧底座3a，并使用金属弹簧作为弹性蓄能元件2a，金属弹簧一端旋套在弹簧顶座1a上形成紧固配合，另一端则与弹簧底座3a固定连接。

参阅图4，若将该弹性蓄能装置应用于垂直冲击试验台，则在垂直冲击试验台工作时，其工作台5及置于其上的被试件等通过提升装置6上升与弹簧底座3a接触，并压缩金属弹簧，工作台5在到达预设的高度后，由制动装置7锁紧工作台5，提升装置6则自行复位，复位完毕后释放工作台5，工作台5和被试件在自身重力和金属弹簧弹力的共同作用下同时下落并撞击底座8，完成一次垂直冲击试验。如此往复，就可以方便快捷准确地连续进行多次高能量的垂直冲击试验。

参阅图3，作为本实用新型的优选实施例之二，该气动蓄能装置包括气缸顶座1b及气缸底座3b，并使用气缸作为气动蓄能元件2b，用螺钉将气缸紧固在气缸顶座1b侧面，气缸底座3b则直接旋套在气缸活塞杆螺纹端。

参阅图5，若将该气动蓄能装置应用于垂直冲击试验台，则在垂直冲击试验台工作时，其工作台5及置于其上的被试件等通过提升装置6上升与气缸底座3b接触，推动气缸活塞杆收缩（气缸内气压恒定），工作台5在到达预设的高度后，由制动装置7锁紧工作台5，提升装置6则自行复位，复位完毕后释放工作台5，工作台5和被试件在自身重力和气缸推力的共同作用下同时下落并撞击底座8，完成一次垂直冲击试验。如此往复，就可以方便快捷准确地连续进行多次高能量的垂直冲击试验。

需要说明的是，根据本案说明书的记载，本领域技术人员还可很容易想到在垂直冲击试验台各立柱上、下端均连接设置蓄能装置的方案，且应当能根据实际应用的需求而对蓄能装置中弹性元件的类型进行适当调整。

因此，以上较佳实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本实用新型的范畴。

Claims (8)

1.一种能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能装置包括顶座（1）、蓄能元件（2）及底座（3），所述蓄能元件（2）一端与顶座（1）固定连接，另一端则安装在底座（3）上。

2.根据权利要求1所述的能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能元件包括金属弹簧。

3.根据权利要求1所述的能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其特征在于：所述蓄能元件包括气缸。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其特征在于：所述顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱（4）紧固连接。

5.根据权利要求4所述的能提高垂直冲击试验台能量的蓄能装置，其特征在于：所述顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱（4）通过螺纹结构紧固连接。

6.一种垂直冲击试验台，其特征在于：它包含如权利要求1-3中任一项所述的蓄能装置，所述蓄能装置设于垂直冲击试验台立柱（4）的上方和/或下方，且所述蓄能装置的顶座或底座与立柱（4）紧固连接。

7.根据权利要求6所述的垂直冲击试验台，其特征在于：所述垂直冲击试验台的每一立柱（4）上连接有至少一蓄能装置，且共同位于各立柱上方或下方的相应蓄能装置的底座均处于同一水平面上。

8.根据权利要求6所述的垂直冲击试验台，其特征在于：所述蓄能装置的顶座或底座与垂直冲击试验台的立柱（4）通过螺纹结构紧固连接。 

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