CN209311244U - 一种霍普金森压杆阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种霍普金森压杆阻尼装置，包括支座、缓冲杆装置、缓冲板装置。支座外表面固定有橡胶条，下部两侧设有凸缘，通过螺栓锚固在地面上，支座内部固定有永久环形磁铁，同时存在相互连通的中部空腔、上通道及下通道，缓冲杆装置包括承压头，第一缓冲弹簧，金属连接杆及金属底盘，缓冲板装置包括缓冲板、连接板、活塞及第二缓冲弹簧。当运动的透射杆与缓冲杆装置的承压头接触时，整个缓冲杆装置向右运动压缩支座中部空腔内的空气，上下通道内的活塞在压缩空气的推动下向左移动，并带动缓冲板以一定速度向左运动，与承压头上的第一缓冲弹簧接触。随后在永久磁铁及第二缓冲弹簧的作用下实现阻尼装置的自动复位。

Description

一种霍普金森压杆阻尼装置

技术领域

本实用新型涉及动态力学试验技术领域，具体涉及一种霍普金森压杆阻尼装置。

背景技术

目前分离式霍普金森压杆试验装置已成为研究岩石、混凝土、橡胶、高聚物等材料动态力学性能最主要的仪器之一，分离式霍普金森压杆试验装置主要由以下部分组成：发射装置、子弹、入射杆、透射杆、阻尼器、超动态应变仪、数据处理系统等组成，子弹由发射装置发射出去，撞击入射杆后在入射杆内产生入射脉冲，夹在入射杆和透射杆之间的试件在入射脉冲的作用下高速变形，并在入射 杆内产生反射脉冲，在透射杆内传播透射脉冲，上述脉冲信息由贴在入射杆和透射杆上的应变片及超动态应变仪进行记录，阻尼在装置在试验时负责将透射杆所含的多余动能进行吸收。

目前人们采用的绝大多数霍普金森试验装置采用油阻尼器，装置结构复杂，且成本较高，专利号201610795186.3《霍普金森压杆电磁缓冲吸能装置》，包括第一层受冲击吸能系统、第二层受冲击吸能系统及第三层受冲击吸能系统，通过加强环向制动器对连接杆的压力从而增大摩擦力，实现缓冲的目的，但该装置在进行复位时同样由于环向制动器的摩擦力而难以进行复位。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的霍普金森压杆的缓冲装置存在的问题，提供一种霍普金森压杆阻尼装置，该装置结构简单，成本低，在对透射杆的动能进行有效消耗的同时能够实现缓冲杆装置的自动复位。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：包括支座、缓冲杆装置、缓冲板装置；支座内部存在密封的相互连通的中部空腔、上通道及下通道，缓冲杆装置包括承压头，第一缓冲弹簧、金属底盘及连接承压头和金属连接杆，金属底盘处在中部空腔中；缓冲板装置包括缓冲板、活塞及第二缓冲弹簧，缓冲板和活塞连接，缓冲板处在承压头的后方，第二缓冲弹簧作为活塞的复位弹簧；

支座外表面或缓冲板的后侧固定有缓冲板的缓冲条，支座固定有用于复位金属底盘的永久环形磁铁，所述活塞包括与上通道配合的活塞及与下通道配合的活塞，第一缓冲弹簧处在缓冲杆和连接板之间；支座锚固在地面上。

进一步地，支座下部两侧设有凸缘，通过螺栓锚固在地面上。

进一步地，所述的橡胶条长度与缓冲板的宽度相同。

进一步地，所述的上通道及下通道截面形状为矩形，在上通道及下通道与外界连接的出口处分别设有上下两块限位板，限位板与支座连为一体。

进一步地，所述的承压头内嵌有圆柱形缓冲橡胶垫，缓冲橡胶垫的直径与透射杆的直径相同，厚度小于承压头的厚度，第一缓冲弹簧固定在承压头上。

进一步地，所述的活塞为长方体不锈钢块。

进一步地，所述的活塞套设密封圈；所述金属底盘呈活塞式金属底盘并套设密封圈，所述支座内部设置有与金属底盘配合的连接孔，并通过密封圈密封。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当缓冲杆装置在透射杆的作用下向右运动时，中部空腔内的空气受到压缩，推动上下通道内的活塞向左运动，从而使得缓冲板装置具有与缓冲杆装置相反方向的动能，在缓冲板与第一缓冲弹簧相互接触的过程中将逐渐对透射杆具有的动能进行消耗，达到耗散能量的目的，当透射杆速度较大时缓冲杆装置会与缓冲板装置在接触后共同向右运动，此时将利用中部空腔内的气体进行能量的吸收，当透射杆的能量全部耗尽后，缓冲杆装置将在永久磁铁的吸引力下向左移动，上下通道内的活塞也将在第二缓冲弹簧的作用下向右运动，从而实现整个阻尼装置的快速复位。

附图说明

图1为本实用新型的正视图。

图2为A-A剖面图。

图3为B-B剖面图。

图中1-1支座，1-2橡胶条，1-3-凸缘，1-4螺栓，1-5永久磁铁，1-6中部空腔，1-7上通道，1-8下通道，1-9限位板，2-1承压头，2-2 第一缓冲弹簧，2-3金属连接杆，2-4金属底盘,2-5圆柱形缓冲橡胶垫,2-6密封圈，3-1缓冲板，3-2连接板，3-3活塞，3-4第二缓冲弹簧，3-5密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步的详细描述。

一种霍普金森压杆阻尼装置，包括支座1-1、缓冲杆装置、缓冲板装置。支座1-1外表面固定有橡胶条1-2，下部两侧设有凸缘1-3，通过螺栓1-4锚固在地面上，支座1-1内部固定有永久环形磁铁1-5，同时存在相互连通的中部空腔1-6、上通道1-7及下通道1-8，缓冲杆装置包括承压头2-1，第一缓冲弹簧2-2，金属连接杆2-3及金属底盘2-4，缓冲板装置包括缓冲板3-1、连接板3-2、活塞3-3及第二缓冲弹簧3-4。

所述的橡胶条1-2的长度与缓冲板3-1的宽度相同。

所述的上通道1-7及下通道1-8的截面形状均为矩形，在上通道1-7及下通道1-8与外界连接的出口处分别设有上下两块限位板1-9，限位板1-9与支座1-1连为一体。

所述的承压头2-1内嵌有圆柱形缓冲橡胶垫2-5，缓冲橡胶垫2-5的直径与透射杆的直径相同，厚度小于承压头2-1的厚度，第二缓冲弹簧2-2固定在承压头2-1上。

所述的活塞3-3为长方体不锈钢块。

所述的金属底盘2-4及活塞3-3均套设密封圈2-6及3-5。

当缓冲杆装置在透射杆的作用下向右运动时，中部空腔1-6内的空气受到压缩，推动上下通道1-7、1-8内的活塞3-3向左运动，从而使得缓冲板装置具有与缓冲杆装置相反方向的动能，在缓冲板3-1与缓冲弹簧I2-2相互接触的过程中将逐渐对透射杆具有的动能进行消耗，达到耗散能量的目的，当透射杆速度较大时缓冲杆装置会与缓冲板装置在接触后共同向右运动，此时将利用中部空腔1-6内的气体进行能量的吸收，当透射杆的能量全部耗尽后，缓冲杆装置的金属底盘2-4将在永久磁铁1-5的吸引力下向左移动，上下通道内的活塞3-3也将在第二缓冲弹簧3-4的作用下向右运动，从而实现整个阻尼装置的快速复位。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：包括支座、缓冲杆装置、缓冲板装置；支座内部存在密封的相互连通的中部空腔、上通道及下通道，缓冲杆装置包括承压头，第一缓冲弹簧、金属底盘及连接承压头和金属连接杆，金属底盘处在中部空腔中；缓冲板装置包括缓冲板、活塞及第二缓冲弹簧，缓冲板和活塞连接，缓冲板处在承压头的后方，第二缓冲弹簧作为活塞的复位弹簧；

支座外表面或缓冲板的后侧固定有缓冲板的缓冲条，支座固定有用于复位金属底盘的永久环形磁铁，所述活塞包括与上通道配合的活塞及与下通道配合的活塞，第一缓冲弹簧处在缓冲杆和连接板之间；

支座锚固在地面上。

2.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：支座下部两侧设有凸缘，通过螺栓锚固在地面上。

3.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：所述的缓冲条长度与缓冲板的宽度相同。

4.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：所述的上通道及下通道截面形状为矩形，在上通道及下通道与外界连接的出口处分别设有上下两块限位板，限位板与支座连为一体。

5.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：所述的承压头内嵌有圆柱形缓冲橡胶垫，缓冲橡胶垫的直径与透射杆的直径相同，厚度小于承压头的厚度，第一缓冲弹簧固定在承压头上。

6.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：所述的活塞为长方体不锈钢块。

7.根据权利要求1所述的一种霍普金森压杆阻尼装置，其特征在于：所述的活塞套设密封圈；所述金属底盘呈活塞式金属底盘并套设密封圈，所述支座内部设置有与金属底盘配合的连接孔，并通过密封圈密封。