CN212254429U - 一种碰撞冲击载荷下应力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,包括底板、由三块安装板构成的龙门架,龙门架固定在底板上,龙门架内设有PCB板固定机构,PCB板的两端被固定在PCB板固定机构上,PCB板的正上方设有对PCB板施加碰撞冲击的碰撞冲击载荷发生机构,碰撞冲击载荷发生机构上端与动力传动机构连接,动力传动机构固定在龙门架的顶部;PCB板上贴设有应变片,应变片通过数据线与应变仪连接,应变仪与计算机连接,应变仪将测量到的应变数据传输至计算机上。该装置结构简单,操作方便,可实现单次碰撞冲击和循环碰撞冲击载荷下应力的测量,通过应变片测量出待测点应力动态变化状态,将相应数据传输至计算机进行计算分析,来验证软件仿真的正确性,达到了实验研究要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验室仪器及设备技术领域,具体是一种碰撞冲击载荷下应力测量装置。
背景技术
电子产品在生产、运输及使用中不可避免会受到温度循环、弯曲、扭转、振动、冲击等不同因素的作用而导致失效,相关研究表明电子元器件的失效70%是由于焊点失效而引起的。目前国内外学者对温度循环、弯曲、扭转、振动等因素引起的失效做了很多相关研究,但在冲击因素下仅仅对跌落冲击引起的失效进行了相关研究,在碰撞冲击载荷下引起失效研究较少,且相关试验装置较为缺乏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述问题,而提供一种碰撞冲击载荷下应力测量装置。
实现本实用新型目的的技术方案是:
一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,包括底板、由三块安装板构成的一体式龙门架,龙门架固定在底板上,龙门架内设有PCB板固定机构,待测PCB板的两端被固定在PCB板固定机构上,待测PCB板的正上方设有对PCB板施加碰撞冲击的碰撞冲击载荷发生机构,碰撞冲击载荷发生机构上端与动力传动机构连接,动力传动机构固定在龙门架顶部安装板的下表面;待测PCB板上贴设有应变片,应变片通过数据线与应变仪连接,应变仪与计算机连接,应变仪将测量到的应变数据传输至计算机上。
所述的PCB板固定机构,包括一对相互平行设置的移动板,移动板之间通过柱形导轨连接并可以在柱形导轨上移动,柱形导轨的两端固定在龙门架两侧的安装板上,每块移动板上设有齿条,两个齿条通过齿轮轴连接,齿轮轴设在一对固定于底板的支架上,齿轮轴的一端设有手轮,通过摇动手轮使齿轮轴带动齿条,从而使移动板在柱形导轨上移动,调节两移动板之间的距离;每块移动板的顶部设有PCB板放置槽,待测PCB板架设在两放置槽之间并被固定。
所述的动力传动机构,包括步进电机、减速器,步进电机和减速器固定在龙门架顶部安装板的下表面,步进电机通过联轴器与减速器连接。
所述的碰撞冲击载荷发生机构,包括偏心轮,偏心轮的一侧通过偏心轮转轴与减速器连接,偏心轮的另一侧通过偏心轴与连杆的上端连接,连杆的下端与滑块的上端连接,滑块安装在滑槽内,滑块的下端与推杆的一端连接,推杆的另一端固定有锤头;滑槽通过L形安装件固定在减速器上;锤头位于待测PCB板中心位置的正上方。
所述的锤头内部设有加速度传感器,加速度传感器与计算机连接,加速度传感器将测量到的加速度信号传输至计算机。
所述的碰撞冲击载荷发生机构对待测PCB板施加单次碰撞冲击和循环碰撞冲击,通过动力传动机构的步进电机控制碰撞冲击载荷发生机构实现,实现方法如下:
设步进电机的步距角为α,脉冲信号频率为f 1,减速器传动比为i,偏心轮转一周则实现一次碰撞冲击,将实现一次碰撞冲击步进电机所需的多个脉冲信号作为一组信号,一组信号的脉冲个数为n个,所需时间为t 1,则:
若为单次碰撞冲击,则给步进电机发送一组脉冲信号即可;
若为循环碰撞冲击,则给步进电机循环发送多组信号,在每组信号发送之间停留一段时间t 2,则PCB板所受循环碰撞冲击频率为f 2,则:
本实用新型提供的一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,该装置结构简单,操作方便,利用该装置可实现单次碰撞冲击和循环碰撞冲击载荷下应力的测量,通过应变片测量出待测点应力动态变化状态,并将相应数据传输至计算机进行计算分析,来验证软件仿真的正确性,达到了实验研究要求。
附图说明
图1为一种碰撞冲击载荷下应力测量装置的轴测图;
图2为一种碰撞冲击载荷下应力测量装置的正视图;
图3为PCB板固定机构的结构示意图;
图4为碰撞冲击载荷发生机构的结构示意图;
图中:1-1.龙门架侧板 1-2.龙门架顶部安装板 1-3.底板 2.PCB板固定机构2-1.移动板 2-2.齿条 2-3.齿轮轴 2-4.支架 2-5.手轮 2-6.紧固板 2-7.紧固螺栓 3.动力传动机构 3-1.步进电机 3-2.联轴器 3-3.减速器 4.碰撞冲击载荷发生机构 4-1.偏心轮 4-2.偏心轮转轴 4-3.偏心轴 4-4.连杆 4-5.滑槽 4-6.L形安装件 4-7.滑块 4-8.推杆 4-9.锤头 5.待测PCB板 6.应变仪 7.计算机 8.柱形导轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型内容做进一步阐述,但不是对本实用新型的限定。
实施例:
如图1所示,一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,包括底板1-3、由三块安装板构成的一体式龙门架,龙门架固定在底板1-3上,龙门架内设有PCB板固定机构2,待测PCB板5的两端被固定在PCB板固定机构2上,待测PCB板5的正上方设有对PCB板施加碰撞冲击的碰撞冲击载荷发生机构4,碰撞冲击载荷发生机构4上端与动力传动机构3连接,动力传动机构3固定在龙门架顶部安装板1-2的下表面;待测PCB板5上贴设有应变片,应变片通过数据线与应变仪6连接,应变仪6与计算机7连接,应变仪5将测量到的应变数据传输至计算机7上。
如图1、图2和图3所示,所述的PCB板固定机构2,包括一对相互平行设置的移动板2-1,移动板2-1之间通过柱形导轨8连接并可以在柱形上移动,柱形导轨8的两端固定在龙门架两侧的安装板1-2上,每块移动板2-1上设有齿条2-2,两个齿条2-2通过齿轮轴2-3连接,两条齿轮2-2分别在齿轮轴2-3的上方和下方,齿条2-2与齿轮轴2-3上的齿轮啮合,齿轮轴2-3架设在一对固定于底板1-3的支架2-5上,齿轮轴2-3的一端设有手轮2-5,通过摇动手轮2-5使齿轮轴2-3上的齿轮带动齿条2-2,从而使移动板2-1在柱形导轨8上移动,调节两移动板2-1之间的距离;每块移动板2-1的顶部设有PCB板放置槽,待测PCB板架5设在两放置槽之间,并将位于放置槽内的待测PCB板5用紧固板2-6压制,用过紧固螺栓2-7将待测PCB板5固定。
所述的动力传动机构3,包括步进电机3-1、减速器3-3,步进电机3-1和减速器3-3固定在龙门架顶部安装板1-2的下表面,步进电机3-1通过联轴器3-2与减速器3-3连接。
如图4所示,所述的碰撞冲击载荷发生机构4,包括偏心轮4-1,偏心轮4-1的一侧通过偏心轮转轴4-2与减速器3-3连接,偏心轮4-1的另一侧通过偏心轴4-3与连杆4-4的上端连接,连杆4-4的下端与滑块4-7的上端连接,滑块4-7安装在滑槽4-5内,滑块4-7的下端与推杆4-8的一端连接,推杆4-8的另一端固定有锤头4-9;滑槽4-5通过L形安装件4-6固定在减速器3-3的下表面上;锤头4-9位于待测PCB板5中心位置的正上方。
所述的锤头4-9内部设有加速度传感器,加速度传感器与计算机连接,加速度传感器将测量到的加速度信号传输至计算机。
所述的碰撞冲击载荷发生机构4对待测PCB板5施加单次碰撞冲击和循环碰撞冲击,通过动力传动机构3的步进电机3-1控制碰撞冲击载荷发生机构4实现,实现方法如下:
设步进电机的步距角为α,脉冲信号频率为f 1,减速器传动比为i,偏心轮转一周则实现一次碰撞冲击,将实现一次碰撞冲击步进电机所需的多个脉冲信号作为一组信号,一组信号的脉冲个数为n个,所需时间为t 1,则:
若为单次碰撞冲击,则给步进电机发送一组脉冲信号即可;
若为循环碰撞冲击,则给步进电机循环发送多组信号,在每组信号发送之间停留一段时间t 2,则PCB板所受循环碰撞冲击频率为f 2,则:
Claims (5)
1.一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,其特征在于,包括底板、由三块安装板构成的一体式龙门架,龙门架固定在底板上,龙门架内设有PCB板固定机构,待测PCB板的两端被固定在PCB板固定机构上,待测PCB板的正上方设有对PCB板施加碰撞冲击的碰撞冲击载荷发生机构,碰撞冲击载荷发生机构上端与动力传动机构连接,动力传动机构固定在龙门架顶部安装板的下表面;待测PCB板上贴设有应变片,应变片通过数据线与应变仪连接,应变仪与计算机连接,应变仪将测量到的应变数据传输至计算机上。
2.根据权利要求1所述的一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,其特征在于,所述的PCB板固定机构,包括一对相互平行设置的移动板,移动板之间通过柱形导轨连接并可以在柱形导轨上移动,柱形导轨的两端固定在龙门架两侧的安装板上,每块移动板上设有齿条,两个齿条通过齿轮轴连接,齿轮轴设在一对固定于底板的支架上,齿轮轴的一端设有手轮,通过摇动手轮使齿轮轴带动齿条,从而使移动板在柱形导轨上移动,调节两移动板之间的距离;每块移动板的顶部设有PCB板放置槽,待测PCB板架设在两放置槽之间并被固定。
3.根据权利要求1所述的一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,其特征在于,所述的动力传动机构,包括步进电机、减速器,步进电机和减速器固定在龙门架顶部安装板的下表面,步进电机通过联轴器与减速器连接。
4.根据权利要求1所述的一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,其特征在于,所述的碰撞冲击载荷发生机构,包括偏心轮,偏心轮的一侧通过偏心轮转轴与减速器连接,偏心轮的另一侧通过偏心轴与连杆的上端连接,连杆的下端与滑块的上端连接,滑块安装在滑槽内,滑块的下端与推杆的一端连接,推杆的另一端固定有锤头;滑槽通过L形安装件固定在减速器上;锤头位于待测PCB板中心位置的正上方。
5.根据权利要求4所述的一种碰撞冲击载荷下应力测量装置,其特征在于,所述的锤头内部设有加速度传感器,加速度传感器与计算机连接,加速度传感器将测量到的加速度信号传输至计算机。
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CN202021810619.6U Active CN212254429U (zh) | 2020-08-26 | 2020-08-26 | 一种碰撞冲击载荷下应力测量装置 |
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