CN210089966U - 一种高能量冲击试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高能量冲击试验台，包括冲击台面、冲头、波形发生器、气动刹车模块、台面导向柱、气缸缸体、台体，所述冲击台面的底面设置冲头，所述台面导向柱的一端与冲头连接，另一端依次贯穿波形发生器后设置在气缸缸体内，所述气缸缸体设置在台体内，所述台体的顶部设置波形发生器并且位于冲头的下方，所述气动刹车模块套设在台面导向柱的外部并且位于气缸缸体的顶部。本实用新型能够针对外观尺寸不小于406mm×406mm产品的半正弦波峰值加速度A不大于3000g进行试验，冲击速度变化量ΔV≤12m/s的冲击试验台，具有制造成本低，使用简单，结果可靠的特点。

Description

一种高能量冲击试验台

技术领域

本实用新型属于冲击试验台技术领域，具体涉及一种高能量冲击试验台。

背景技术

随着对于产品环境适应性要求更加的苛刻，试验量级也随之增加。例如半正弦波冲击试验最大加速度1000g～3000g尤为常见。而且会经常遇到一些高加速度A，大脉宽D的冲击试验，这样的试验所要求冲击试验台必须具备较大的冲击能量，较高的速度变化量ΔV；限于现有冲击试验台为自由落体式冲击台，受于冲击台面提升高度以及台面尺寸(600mm×600mm)、刚度、频响的限制，冲击峰值加速度A不大于600g。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种高能量冲击试验台。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种高能量冲击试验台，包括冲击台面、冲头、波形发生器、气动刹车模块、台面导向柱、气缸缸体、台体，所述冲击台面的底面设置冲头，所述台面导向柱的一端与冲头连接，另一端依次贯穿波形发生器后设置在气缸缸体内，所述气缸缸体设置在台体内，所述台体的顶部设置波形发生器并且位于冲头的下方，所述气动刹车模块套设在台面导向柱的外部并且位于气缸缸体的顶部。

上述方案中，所述气缸缸体的底部与台体的底部内壁之间设置缸体支撑底座。

上述方案中，所述台体的底部外均匀设置若干个减震气囊。

上述方案中，还包括电气控制电路，所述电气控制电路包括第一直流继电器、接近开关、蓄压排气电磁阀、刹车供气电磁阀、第二直流继电器、蓄压调节控制器、高度调节控制器、压力传感器、蓄压供气电磁阀、蓄压排气电磁阀、红外光栅传感器、提升供气电磁阀、提升排气电磁阀；供电侧通过总空开分别连接第一直流继电器、第二直流继电器；所述第一直流继电器的正极依次经接近开关、蓄压排气电磁阀接于第一直流继电器的负极，所述第一直流继电器的正极和负极之间还并联串接的开关和刹车供气电磁阀；所述第二直流继电器的正负极均依次接蓄压调节控制器、高度调节控制器；所述蓄压调节控制器通过三路分别接压力传感器、蓄压供气电磁阀、蓄压排气电磁阀；所述高度调节控制器通过三路分别接红外光栅传感器、提升供气电磁阀、提升排气电磁阀。

上述方案中，所述接近开关和红外光栅传感器分别设置在台体顶部的左右两侧，并且位于冲击台面侧面的下方；所述冲击台面靠近红外光栅传感器的一侧设置有与其匹配的码尺。

上述方案中，所述压力传感器延伸设置在气缸缸体内,所述蓄压供气电磁阀与气缸缸体的蓄压进气口连接，所述蓄压排气电磁阀与气缸缸体的蓄压排气口连接。

上述方案中，所述提升排气电磁阀与气缸缸体的提升进气口连接，所述提升排气电磁阀与气缸缸体的提升排气口连接。

上述方案中，所述刹车供气电磁阀与气动刹车模块的进气口连接。

与现有技术相比，本实用新型能够针对外观尺寸不小于406mm×406mm产品的半正弦波峰值加速度A不大于3000g进行试验，冲击速度变化量ΔV≤12m/s的冲击试验台，具有制造成本低，使用简单，结果可靠的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供一种高能量冲击试验台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供一种高能量冲击试验台的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种高能量冲击试验台，如图1所示，包括冲击台面1、冲头2、波形发生器3、气动刹车模块4、台面导向柱5、气缸缸体6、台体7，所述冲击台面1的底面设置冲头2，所述台面导向柱5的一端与冲头2连接，另一端依次贯穿波形发生器3后设置在气缸缸体6内，所述气缸缸体6设置在台体7内，所述台体7的顶部设置波形发生器3并且位于冲头2的下方，所述气动刹车模块4套设在台面导向柱5的外部并且位于气缸缸体6的顶部。

所述气缸缸体6的底部与台体7的底部内壁之间设置缸体支撑底座8，用于气缸缸体6的支撑和冲击时的配重。

所述台体7的底部外均匀设置若干个减震气囊9，用于冲击时，台体7与地基间的减震作用。

所述冲击台面1用于试验样品的安装，材料为压铸铝或铝镁合金。

所述冲头2安装于冲击台面1下中心位置，强度远远大于冲击台面1。

所述波形发生器3放置在冲头2下方，为两个半圆形，材料主要为天然橡胶、毛毡、硅橡胶及牛皮等。

所述气动刹车模块4固定在支架上，材料为丁晴橡胶，邵氏硬度为80，用于高度到达时锁紧和冲击时松刹作用。

所述导向柱5为光轴，主要连接冲击台面1和气缸缸体6的作动和冲击台面1的导向。

所述气缸缸体6为内空的钢筒结构，主要用于充气推动冲击台面1上升与蓄压冲击台面1快速下冲的作用。

进一步地，还包括电气控制电路，所述电气控制电路包括第一直流继电器10、接近开关11、蓄压排气电磁阀12、刹车供气电磁阀13、第二直流继电器14、蓄压调节控制器15、高度调节控制器16、压力传感器17、蓄压供气电磁阀18、蓄压排气电磁阀19、红外光栅传感器20、提升供气电磁阀21、提升排气电磁阀22；供电侧通过总空开分别连接第一直流继电器10、第二直流继电器14；所述第一直流继电器10的正极依次经接近开关11、蓄压排气电磁阀12接于第一直流继电器10的负极，所述第一直流继电器10的正极和负极之间还并联串接的开关和刹车供气电磁阀13；所述第二直流继电器14的正负极均依次接蓄压调节控制器15、高度调节控制器16；所述蓄压调节控制器15通过三路分别接压力传感器17、蓄压供气电磁阀18、蓄压排气电磁阀19；所述高度调节控制器16通过三路分别接红外光栅传感器20、提升供气电磁阀21、提升排气电磁阀22。

所述接近开关11和红外光栅传感器20分别设置在台体7顶部的左右两侧，并且位于冲击台面1侧面的下方；所述冲击台面1靠近红外光栅传感器20的一侧设置有与其匹配的码尺23。

所述压力传感器17延伸设置在气缸缸体6内,所述蓄压供气电磁阀18与气缸缸体6的蓄压进气口61连接，所述蓄压排气电磁阀19与气缸缸体6的蓄压排气口62连接。

所述提升排气电磁阀22与气缸缸体6的提升进气口63连接，所述提升排气电磁阀23与气缸缸体6的提升排气口64连接。

所述刹车供气电磁阀13与气动刹车模块4的进气口41连接。

设备使用前，首先要将4个减震气囊9充入0.4MPa的压力，使台体7上浮，冲击时起缓冲作用，降低设备安装时对地基的要求。

所述台体7的底板上安装有缸体支撑座8，缸体支撑座8为铸铁，重量大，主要用于台体7的配重及缸体的支撑作用。

所述缸体支撑座8上安装有气缸缸体6，缸体内装有冲击台面的导向柱5，用于控制冲击台面1的充气上升，与冲击时带压快速下冲的作用。

所述气缸缸体6的下方两侧开有提升充气进口与出口，上方两侧开有冲击蓄压进气口与出口，顶端安装有压力传感器17，反馈冲击时蓄压的大小。

所述导向柱5与气缸缸体6通过导向柱下圆盘结合，圆盘周围上下套有两圈密封圈与气缸缸体6紧密结合。

为了冲击时减少导向柱圆盘与气缸缸体6的摩擦，圆盘上方在安装后注入高约2cm的润滑油。

通过加压推动气动刹车模块4环抱导向柱5，在冲击台面1上升至所需高度时锁死，在蓄压完成后，冲击时松刹。

所述导向柱5的顶端连接着冲击台面1，冲击台面1主要用于安装试验样品。冲击台面1下方中心位置安装有冲头2，冲头2刚度远远大于冲击台面1，避免撞击时冲头2发生微小的形变，撞击产生的能量通过冲头2传递给冲击台面1。

所述冲头2的正下方放置有两个半圆形波形发生器3，波形发生器3主要制作材料有天然橡胶、硅胶、毛毡及牛皮等，冲头1在撞击波形发生器3后产生所需要的峰值加速度A与脉冲持续时间D。

本实用新型的工作原理：

本实用新型主要利用压缩空气冲击时蓄压作为初始动力，冲击时增大冲击台面的初速度V₀，从而增加冲击的总能量，在冲击台面尺寸为406mm×406mm时，冲击最大峰值加速度A可达到3000g。

依据试验条件要求调试前，首先通过手动调压阀对台体7下4个减震气囊9充气，充气压力为0.4MPa；

再根据试验条件结合原有冲击试验调试记录更换相应波形发生器3，高度调节控制器根据输入所要提升的高度后，由提升供气电磁阀19向气缸缸体6下部充气，冲击台面1上升，红外光栅传感器20反馈上升高度，高度到达后，反馈给高度调节控制器16，所述高度调节控制器16断开提升供气电磁阀，停止供气，同时开启刹车供气电磁阀13，向气动刹车模块4供气，锁紧冲击台面1下的导向柱5。

高度调节完成后，开始蓄压，所述蓄压调节控制器15根据输入所要蓄压的压力后，由蓄压供气电磁阀18开始向气缸缸体6上部充气，由气缸缸体6上的压力传感器17反馈冲压压力，压力达到后，反馈给蓄压调节控制器15，所述蓄压调节控制器15断开蓄压供气电磁阀18停止供气，同时打开提升排气电磁阀22，排空气缸缸体6下部提升所用的气体。

准备好后，点击电气面板上的冲击按钮，此时，气动刹车模块4会松刹，冲击台面1在压力的作用下快速下冲，撞击波形发生器3，产生所需的峰值加速度A与脉冲持续时间D。

在撞击波形发生器3时，冲击台面1左侧的挡板在下落接触到NPN接近开关11，接近开关11导通通，开启蓄压排气电磁阀19，排空蓄压时的气体，准备下次冲击，电气控制可手动单次冲击，也可使用PLC结合触摸屏进行自动控制，多次重复冲击，即可满足单次冲击试验，又可满足重复多次的碰撞试验。

本实用新型安装调试后，可通过调节气缸蓄压大小，来控制高能量冲击试验台峰值加速度A的大小；本实用新型的冲击峰值加速度A范围可增大至5g～3000g，脉冲持续时间D为0.6ms～50ms，冲击速度变化量△V≤12m/s。采用弹性好的硅胶或天然橡胶，可以实现大脉宽D的冲击试验要求；薄牛皮或薄毛毡，可实现高峰值加速度A的试验要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高能量冲击试验台，其特征在于，包括冲击台面、冲头、波形发生器、气动刹车模块、台面导向柱、气缸缸体、台体，所述冲击台面的底面设置冲头，所述台面导向柱的一端与冲头连接，另一端依次贯穿波形发生器后设置在气缸缸体内，所述气缸缸体设置在台体内，所述台体的顶部设置波形发生器并且位于冲头的下方，所述气动刹车模块套设在台面导向柱的外部并且位于气缸缸体的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述气缸缸体的底部与台体的底部内壁之间设置缸体支撑底座。

3.根据权利要求1或2所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述台体的底部外均匀设置若干个减震气囊。

4.根据权利要求3所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，还包括电气控制电路，所述电气控制电路包括第一直流继电器、接近开关、蓄压排气电磁阀、刹车供气电磁阀、第二直流继电器、蓄压调节控制器、高度调节控制器、压力传感器、蓄压供气电磁阀、蓄压排气电磁阀、红外光栅传感器、提升供气电磁阀、提升排气电磁阀；供电侧通过总空开分别连接第一直流继电器、第二直流继电器；所述第一直流继电器的正极依次经接近开关、蓄压排气电磁阀接于第一直流继电器的负极，所述第一直流继电器的正极和负极之间还并联串接的开关和刹车供气电磁阀；所述第二直流继电器的正负极均依次接蓄压调节控制器、高度调节控制器；所述蓄压调节控制器通过三路分别接压力传感器、蓄压供气电磁阀、蓄压排气电磁阀；所述高度调节控制器通过三路分别接红外光栅传感器、提升供气电磁阀、提升排气电磁阀。

5.根据权利要求4所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述接近开关和红外光栅传感器分别设置在台体顶部的左右两侧，并且位于冲击台面侧面的下方；所述冲击台面靠近红外光栅传感器的一侧设置有与其匹配的码尺。

6.根据权利要求5所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述压力传感器延伸设置在气缸缸体内,所述蓄压供气电磁阀与气缸缸体的蓄压进气口连接，所述蓄压排气电磁阀与气缸缸体的蓄压排气口连接。

7.根据权利要求6所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述提升排气电磁阀与气缸缸体的提升进气口连接，所述提升排气电磁阀与气缸缸体的提升排气口连接。

8.根据权利要求7所述的一种高能量冲击试验台，其特征在于，所述刹车供气电磁阀与气动刹车模块的进气口连接。

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