CN212300779U - 自由落锤试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及重物冲击试验技术领域的自由落锤试验装置，包括机架以及起吊机构，用起吊机构吊起重物；重物内部设有与独立设置的分析仪器信号连接的传感器；重物上端固定设有一对左右对称布置的锁钩，每个锁钩均配置有锁定机构，锁定机构正下方配置有解锁触发机构，在锁定重物时锁定机构锁住锁钩，在释放重物时由解锁触发机构解除锁定机构对锁钩的锁定；重物正下方设有用于支撑受测制件的测试台架；在测试台架下方设置缓冲支撑组件、侧部缓冲架、底部缓冲限位架等结构，使得重物在撞碎受测制件后，上述结构均能对重物的底部、侧部形成充分的限位和缓冲作用，充分保障了试验的可靠性和安全性。

Description

自由落锤试验装置

技术领域

本实用新型涉及重物冲击试验技术领域，具体来说，是自由落锤试验装置。

背景技术

目前，重物冲击试验在很多领域已经得到了应用，比如模拟弹体撞碎易碎盖的试验过程，在这种试验过程中需要重点检测重物(模拟弹体)撞碎易碎盖时产生的冲击力。但是，如何重物的锁定和释放过程更加方便、可靠、安全，成为重物冲击试验的急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供自由落锤试验装置，使得重物的锁定和释放过程更加方便、可靠，有利于重物冲击试验的顺利进行。

本实用新型的目的是这样实现的：自由落锤试验装置，包括机架以及起吊机构，所述起吊机构包括驱动器、收放辊、吊绳，所述驱动器安装在机架上，其输出轴与收放辊同轴传动连接，所述收放辊转动连接机架，所述吊绳缠绕在收放辊上，所述吊绳下端悬挂有重物；

所述重物内部设有用于检测重物撞碎受测制件时所产生的冲击力的传感器，所述传感器与独立设置的分析仪器信号连接；

所述重物上侧固定设有一对左右对称布置的锁钩，每个锁钩均配置有锁定机构，在锁定机构正下方配置有解锁触发机构；

所述重物正下方设有用于支撑受测制件的测试台架，所述测试台架设置为容纳重物从上往下自由通过的架体结构；

所述机架上竖直安装有一对导轨，两导轨分别对应两锁钩的锁定机构；

所述锁定机构包括对接环座，所述对接环座为圆环结构并在锁定重物时与重物上表面定位配合，所述对接环座设有左右对称布置的两个销孔，两个销孔分别正对两个锁钩，在锁定重物时两个锁钩在对接环座之内；

所述锁定机构还包括两个升降架，两个升降架分别固定在对接环座左右两侧，所述升降架固定有上下活动套装在导轨上的导向套；

所述升降架设有左右对称布置的旋杆，所述旋杆配置有支点轴，所述旋杆通过支点轴上下转动连接升降架；

所述旋杆的重心相对于支点轴偏向解锁触发机构设置；

所述旋杆的一端下侧转动连接有锁销，在锁定重物时，所述锁销穿过销孔并托住锁钩；

所述解锁触发机构包括下限位块，以及上下可调地穿接在下限位块上的抵靠解锁柱，所述抵靠解锁柱竖直设置，所述下限位块套装在导轨上且沿导轨高度可调设置；

所述旋杆的另一端在解锁重物时与抵靠解锁柱抵触后旋转以使锁销脱离锁钩，在锁定重物时与抵靠解锁柱分离。

进一步地，所述重物开设有水平贯穿其中的横穿孔，所述机架上固定设有限位托架，在不进行试验时所述横穿孔穿装有横穿杆，所述横穿杆两端外露并架在限位托架上。

进一步地，在测试台架正下方的位置，所述机架安装有缓冲支撑组件，以缓冲并支撑重物。

进一步地，所述机架上安装有底部缓冲限位架，所述底部缓冲限位架设置为可容纳重物从上往下自由通过的架体结构；所述缓冲支撑组件包括设置为缓冲垫结构的底部缓冲基础，还包括以底部缓冲基础为准向上延伸的若干侧橡胶条，所有侧橡胶条环绕底部缓冲基础布置并包围落在其中的重物，所述侧橡胶条贴靠底部缓冲限位架的内侧。

进一步地，在底部缓冲限位架和测试台架之间的位置设有侧部缓冲架，所述侧部缓冲架设置为可容纳重物从上往下自由通过的架体结构，所述侧部缓冲架内侧设置有若干环绕重物的若干侧部缓冲垫。

进一步地，所述驱动器配置有控制其输出转矩的控制器。

进一步地，所述重物上侧固定有吊耳，所述吊绳下端挂住吊耳。

本实用新型的有益效果在于：

1、由于设置了锁定机构和解锁触发机构，使得重物的锁定和释放过程更加方便，有利于重物冲击试验的顺利进行；

2、由于设置了缓冲支撑组件、侧部缓冲架、底部缓冲限位架等结构，使得重物在撞碎受测制件后，上述结构均能对重物的底部、侧部形成充分的限位和缓冲作用，充分保障了试验的可靠性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型的总装图。

图2是图1中的A部放大图。

图3是重物解锁后下落的原理示意图。

图4是重物静置时架在限位托架上的示意图。

图5是俯瞰视角下的缓冲支撑组件的示意图。

图6是俯瞰视角下的侧部缓冲架的示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-6和具体实施例对本实用新型进一步说明。

值得一提是，本实施例用于模拟弹体撞碎易碎盖的过程，以便计算出撞碎易碎盖的冲击力，受测制件22是易碎盖，重物6则为模拟弹头。

如图1-6所示，自由落锤试验装置包括机架1以及起吊机构，起吊机构包括驱动器2、收放辊3、吊绳4，驱动器2安装在机架1上，可以是电机与减速器组合，其输出轴与收放辊3同轴传动连接，收放辊3水平设置并转动连接机架1，吊绳4缠绕在收放辊3上，吊绳4下端悬挂有重物6。上述重物6上侧固定有悬挂在吊绳4下端的吊耳5。

上述重物6内置有用于检测重物6撞碎受测制件22时所产生的冲击力的传感器7，传感器7与独立设置的分析仪器8信号连接。

上述重物6上侧固定设有一对左右对称布置的锁钩10，每个锁钩10均配置有锁定机构，在锁定机构正下方配置解锁触发机构。

上述重物6正下方设有用于支撑受测制件22的测试台架23，测试台架23设置为容纳重物6从上往下自由通过的架体结构。

上述机架1上竖直安装有一对导轨19，两导轨19分别对应两锁钩10的锁定机构。

上述锁定机构包括对接环座16，对接环座16为圆环结构并在锁定重物6时与重物6上表面定位配合，对接环座16设有两个左右对称布置的销孔16a，两销孔16a分别正对两锁钩10，在锁定重物6时两锁钩10在对接环座16之内。

上述锁定机构还包括两个升降架13，两个升降架13分别固定在对接环座16左右两侧，升降架13均固定有上下活动套装在导轨19上的导向套14。

升降架13设有两个左右对称布置的旋杆11，旋杆11配置有支点轴12，旋杆11通过支点轴12上下转动连接升降架13。

上述旋杆11的重心相对于支点轴12偏向解锁触发机构设置。

上述旋杆11的一端下侧转动连接有锁销15，在锁定重物6时，锁销15穿过销孔16a并托住锁钩10。

解锁触发机构包括下限位块17，以及上下可调地穿接在下限位块17上的抵靠解锁柱18，抵靠解锁柱18竖直设置，下限位块17套装在导轨19上且沿导轨19高度可调设置，一般下限位块17上会螺纹连接螺栓，利用螺栓来锁定其在导轨19上的高度位置。

上述旋杆11的另一端在解锁重物6时与抵靠解锁柱18抵触后旋转以使锁销15脱离锁钩10，在锁定重物6时与抵靠解锁柱18分离。

在进行试验时，利用吊绳4吊住重物6的吊耳5，利用驱动器2驱使收放辊3向上卷收，从而将重物6不断向上提起，使得重物6上表面贴靠对接环座16并与对接环座16定位配合，在重物6不断上升的过程中，对接环座16、升降架13不断上升，导向套14沿着导轨19不断向上滑动以引导重物6的上升轨迹，同时，旋杆11与抵靠解锁柱18分离，由于旋杆11的重心相对于支点轴12偏向抵靠解锁柱18，因此，旋杆11会受自重影响围绕支点轴12向下旋转，使得旋杆11的连接有锁销15的一端向锁钩10方向动作，从而推动锁销15，使得锁销15托住锁钩10的勾状凸起；当重物6上升到预定的高度位置时，将吊绳4与吊耳5分离，然后使得重物6、对接环座16、升降架13同时下落，使得旋杆11碰到抵靠解锁柱18后向上旋转，从而带动锁销15向外运动以分离锁钩10，从而迅速地完成对重物6的解锁释放，使得重物6能够形成自由落体运动，将重力势能转化为动能，以模拟弹体发射时的运动状态来撞击受测制件22，由于受测制件22为易碎盖结构，因此，重物6一般能够撞碎受测制件22。

上述重物6开设有水平贯穿其中的横穿孔6a，机架1上固定设有限位托架20，在不进行试验时，横穿孔6a穿装有横穿杆9，横穿杆9两端外露并架在限位托架20上，从而将重物6的位置临时锁住，等到要进行试验时可抽出横穿杆9，从而解锁重物6。

为了使得重物6在撞碎受测制件22之后能够有良好的缓冲效果，并保护重物6，提升试验的安全性，上述机架1的处于测试台架23正下方的位置安装有缓冲支撑组件26，以缓冲并支撑重物6。

上述缓冲支撑组件26包括设置为缓冲垫结构的底部缓冲基础26b，还包括以底部缓冲基础26b为准向上延伸的的若干侧橡胶条26a，底部缓冲基础26b可以配置弹簧组以增强缓冲能力，所有侧橡胶条26a环绕底部缓冲基础26b布置并包围落在其中的重物6，侧橡胶条26a贴靠底部缓冲限位架27的内侧，机架1上安装有底部缓冲限位架27，底部缓冲限位架27设置为可容纳重物6从上往下自由通过的架体结构，可以限制重物6向侧向倾倒。

因此，重物6在撞碎受测制件22之后，重物6底部会落在底部缓冲基础26b上，侧橡胶条26a则可以缓冲重物6侧部的冲击。

在底部缓冲限位架27和测试台架23之间的位置设有侧部缓冲架24，侧部缓冲架24设置为可容纳重物6从上往下自由通过的架体结构，侧部缓冲架24内侧设置有若干环绕重物6的若干侧部缓冲垫25，可以进一步缓冲重物6侧部的冲击，侧部缓冲架24可以进一步限制重物6向侧向倾倒。

上述驱动器2配置有控制其输出转矩的控制器21，控制器21上可以带有操控按钮，以控制驱动器2的输出转矩。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护范围之内。

Claims (7)

1.自由落锤试验装置，其特征在于：包括机架(1)以及起吊机构，所述起吊机构包括驱动器(2)、收放辊(3)、吊绳(4)，所述驱动器(2)安装在机架(1)上，其输出轴与收放辊(3)同轴传动连接，所述收放辊(3)转动连接机架(1)，所述吊绳(4)缠绕在收放辊(3)上，所述吊绳(4)下端悬挂有重物(6)；

所述重物(6)内部设有用于检测重物(6)撞碎受测制件(22)时所产生的冲击力的传感器(7)，所述传感器(7)与独立设置的分析仪器(8)信号连接；

所述重物(6)上侧固定设有一对左右对称布置的锁钩(10)，每个锁钩(10)均配置有锁定机构，在锁定机构正下方配置有解锁触发机构；

所述重物(6)正下方设有用于支撑受测制件(22)的测试台架(23)，所述测试台架(23)设置为容纳重物(6)从上往下自由通过的架体结构；

所述机架(1)上竖直安装有一对导轨(19)，两导轨(19)分别对应两锁钩(10)的锁定机构；

所述锁定机构包括对接环座(16)，所述对接环座(16)为圆环结构并在锁定重物(6)时与重物(6)上表面定位配合，所述对接环座(16)设有左右对称布置的两个销孔(16a)，两个销孔(16a)分别正对两个锁钩(10)，在锁定重物(6)时两个锁钩(10)在对接环座(16)之内；

所述锁定机构还包括两个升降架(13)，两个升降架(13)分别固定在对接环座(16)左右两侧，所述升降架(13)固定有上下活动套装在导轨(19)上的导向套(14)；

所述升降架(13)设有左右对称布置的旋杆(11)，所述旋杆(11)配置有支点轴(12)，所述旋杆(11)通过支点轴(12)上下转动连接升降架(13)；

所述旋杆(11)的重心相对于支点轴(12)偏向解锁触发机构设置；

所述旋杆(11)的一端下侧转动连接有锁销(15)，在锁定重物(6)时，所述锁销(15)穿过销孔(16a)并托住锁钩(10)；

所述解锁触发机构包括下限位块(17)，以及上下可调地穿接在下限位块(17)上的抵靠解锁柱(18)，所述抵靠解锁柱(18)竖直设置，所述下限位块(17)套装在导轨(19)上且沿导轨(19)高度可调设置；

所述旋杆(11)的另一端在解锁重物(6)时与抵靠解锁柱(18)抵触后旋转以使锁销(15)脱离锁钩(10)，在锁定重物(6)时与抵靠解锁柱(18)分离。

2.根据权利要求1所述的自由落锤试验装置，其特征在于：所述重物(6)开设有水平贯穿其中的横穿孔(6a)，所述机架(1)上固定设有限位托架(20)，在不进行试验时所述横穿孔(6a)穿装有横穿杆(9)，所述横穿杆(9)两端外露并架在限位托架(20)上。

3.根据权利要求1所述的自由落锤试验装置，其特征在于：在测试台架(23)正下方的位置，所述机架(1)安装有缓冲支撑组件(26)，以缓冲并支撑重物(6)。

4.根据权利要求3所述的自由落锤试验装置，其特征在于：所述机架(1)上安装有底部缓冲限位架(27)，所述底部缓冲限位架(27)设置为可容纳重物(6)从上往下自由通过的架体结构；所述缓冲支撑组件(26)包括设置为缓冲垫结构的底部缓冲基础(26b)，还包括以底部缓冲基础(26b)为准向上延伸的若干侧橡胶条(26a)，所有侧橡胶条(26a)环绕底部缓冲基础(26b)布置并包围落在其中的重物(6)，所述侧橡胶条(26a)贴靠底部缓冲限位架(27)的内侧。

5.根据权利要求1所述的自由落锤试验装置，其特征在于：在底部缓冲限位架(27)和测试台架(23)之间的位置设有侧部缓冲架(24)，所述侧部缓冲架(24)设置为可容纳重物(6)从上往下自由通过的架体结构，所述侧部缓冲架(24)内侧设置有若干环绕重物(6)的若干侧部缓冲垫(25)。

6.根据权利要求1所述的自由落锤试验装置，其特征在于：所述驱动器(2)配置有控制其输出转矩的控制器(21)。

7.根据权利要求1所述的自由落锤试验装置，其特征在于：所述重物(6)上侧固定有吊耳(5)，所述吊绳(4)下端挂住吊耳(5)。

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