CN213422574U - 一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境试验技术领域，涉及一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置。本实用新型提供一种可应用在较高要求(冲击横向比在5％以下)的水平单向冲击试验的装置，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击质量块，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，大幅度降低所获得的水平冲击力的横向比，同时将主动部件、被动部件滑设在导轨上，可使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5％以下，甚至可降低至3％。

Description

一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置

技术领域

本实用新型涉及环境试验技术领域，涉及一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置。

背景技术

在环境试验行业，比较普遍的就是冲击、碰撞、振动，其中冲击占了相当一部分比例。

当被试件在做飞行器试验时，一般需要考虑单个方向的冲击力造成的影响，根据实际工况采取竖直或者水平冲击。目前多数采用的办法都是动力源直接驱动台面和被试件，以一定速度撞向一个相对固定的质量块产生冲击波形，这种方式结构简单、造价不高，可是综合驱动力、导向结构、台面自身等因素，很难保证冲击力与所期望的方向完全平行，必然会存在一定的偏向。因此相关试验都会加入一个横向比概念，试验结果只要不超过一定范围都可接受(一般是≤30％)，但现有试验无法满足较高的试验要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可应用在较高要求(冲击横向比在5％以下)的水平单向冲击试验的装置，通过多个冲击锤传递冲量/能量，大幅度降低所获得的水平冲击力的横向比的可提供极小横向比的水平冲击力的装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，包括动力源、主动部件、被动部件、带阻尼缓冲的质量块以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击装载有测试件的质量块。

优选的，还包括基座，所述导轨通过导轨座与所述基座连接，所述质量块设置在靠近所述被动部件一侧，且所述质量块与所述基座固定连接。

优选的，所述基座的水平度小于等于1/1000。

优选的，所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承，所述导轨包括两气浮导轨，所述气浮轴承套设在所述气浮导轨上，所述气浮轴承沿所述气浮导轨滑行。

优选的，所述动力源为空气炮，所述空气炮设置在所述基座上，且靠近所述主动部件一侧，所述空气炮的喷射管通过托架与所述基座连接，所述喷射管上的喷射口正对所述主动部件。

优选的，所述动力源为作动器、摆锤、空气炮、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

优选的，所述动力源为直线电机，所述直线电机设置在基座上，所述直线电机滑设有推架，所述推架上设置有推板，所述主动部件、被动部件上均设置有与所述推板相匹配的挡杆，所述直线电机驱动所述推板运动来带动与挡杆连接的主动部件或被动部件沿着导轨做直线运动。

优选的，所述导轨座上设置有缓冲器，所述缓冲器与所述主动部件抵接，所述缓冲器可以为气压缓冲器、液压缓冲器或者弹簧缓冲器。

优选的，所述主动部件与被动部件之间的距离为1-2米，所述主动部件在动力源的驱动下滑行后撞击被动部件。

本实用新型还包括一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，包括动力源、主动部件、装载有测试件的被动部件、质量块以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动装载有测试件的被动部件水平冲击质量块。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种可应用在较高要求(冲击横向比在5％以下)的水平单向冲击试验的装置，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击质量块，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，大幅度降低所获得的水平冲击力的横向比，同时将主动部件、被动部件滑设在导轨上，可使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5％以下，甚至可降低至3％。

附图说明

图1是本实用新型的一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图中标号说明：1、基座；2、动力源；21、喷射管；22、托架；23、空气炮；3、主动部件；4、被动部件；5、气浮轴承；6、气浮导轨；61、导轨座；62、缓冲器；7、质量块；8、直线电机；81、推架；82、推板；83、挡杆；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1-2所示，一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，包括动力源2、主动部件3、被动部件4、带阻尼缓冲的质量块7以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击装载有测试件的质量块。

本实用新型提供一种可应用在较高要求(冲击横向比在5％以下)的水平单向冲击试验的装置，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击质量块，其通过多个冲击锤传递冲量/能量，大幅度降低所获得的水平冲击力的横向比，同时将主动部件、被动部件滑设在导轨上，可使冲击结果在冲击方向的控制上更为精准，其冲击横向比可以降低至5％以下，甚至可降低至3％。

所述质量块可对被动部件水平冲击起到反力支撑的作用，且所述质量块为位置固定的质量块或者带有阻尼缓冲的质量块。

主动部件3在动力源2的驱动下滑行一段距离后水平冲击被动部件4，被动部件4在主动部件3水平冲击下被动滑行，随后撞击装载有测试件的带阻尼缓冲的质量块7获得水平冲击力。

所述测试件安装在带阻尼缓冲的质量块上，该质量块只有很小的水平位移空间，其在不受外力时可自动复位，具体的，带阻尼缓冲的质量块采用质量块滑设在滑轨、导轨、光滑平面等位移导向部件上，质量块上设置有螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的回复部件，使其在受到被动部件撞击时沿着导向部件位移并撞击回复部件，有效保证质量块上的测试件获得水平冲击力，在螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的部件带动下回复至初始位置。

本方法可适用在只可受到一次冲击/撞击的要求的测试件上，例如航天航空器、航天器、大科学装置等的精密零件上。

还包括基座1，所述导轨通过导轨座61与所述基座1连接，所述质量块7设置在靠近所述被动部件一侧，且所述质量块7与所述基座1固定连接。

所述基座的水平度小于等于1/1000，可有效保证气浮轴承与气浮导轨之间的配合精度，同时在水平冲击时保证冲击的方向，进一步降低冲击横向比。

所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承，所述导轨包括两气浮导轨6，所述气浮轴承5套设在所述气浮导轨6上，所述气浮轴承5沿所述气浮导轨6滑行。

较优选的本实用新型所采用的气浮轴承均为刚性极高的气浮轴承。

气浮轴承沿所述气浮导轨滑行，可进一步降低两者的的横向摆动，避免产生侧向冲击力，保证水平单向冲击。

所述动力源为空气炮23，所述空气炮设置在所述基座1上，且靠近所述主动部件3一侧，所述空气炮的喷射管21通过托架22与所述基座1连接，所述喷射管21上的喷射口正对所述主动部件3。

所述动力源2为作动器、摆锤、空气炮23、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

动力源产生的驱动力驱动主动部件进行初始冲击力，其驱动力不直接驱动冲击锤(被动部件)，有效保证冲击力与所期望的方向完全平行，且无偏差，进一步降低冲击横向比。

所述动力源为直线电机8，所述直线电机设置在基座1上，所述直线电机8滑设有推架81，所述推架上设置有推板82，所述主动部件、被动部件上均设置有与所述推板相匹配的挡杆83，所述直线电机驱动所述推板运动来带动与挡杆83连接的主动部件或被动部件沿着导轨做直线运动。

直线电机可以带来平稳的驱动力，可提供多种类型的水平冲击力，适用范围广。

本实用新型在主动部件、被动部件上可单侧设置挡杆另一侧设置相应配重，或者两侧均设置有相通挡杆，用以保证主动部件、被动部件的滑行稳定性。

所述导轨座61上设置有缓冲器62，所述缓冲器与所述主动部件抵接，所述缓冲器可以为气压缓冲器、液压缓冲器或者弹簧缓冲器。

缓冲器可以主动部件进行位置缓冲，避免被动部件发生碰撞导致损坏，保证水平冲击的准确性。

所述主动部件与被动部件之间的距离为1-2米，所述主动部件在动力源的驱动下滑行后撞击被动部件，具体的，主动部件与被动部件之间的距离大于被动部件与质量块之间的距离，主动部件在动力源驱动下通过在滑行1-2m的距离(一段距离)以降低由动力源带动的横向抖动。

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离来降低由动力源带动的横向抖动，有效避免被试验对象产生不需要的侧向冲击力。

所述主动部件、被动部件均为中轴对称结构，所述主动部件与被动部件均为冲击锤中轴对称结构在滑行过程中可保证其单向滑行，避免主动部件、被动部件产生侧向冲击力，保证被动部件的水平单向冲击。

被测试件安装在带阻尼缓冲的质量块，具体的，该质量块只有很小的水平位移空间，其在不受外力时可自动复位，带阻尼缓冲的质量块采用质量块滑设在滑轨、导轨、光滑平面等位移导向部件上，质量块上设置有螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的部件，使其在受到水平冲击时沿着导向部件位移后，在螺旋弹簧、气弹簧、液弹簧、橡胶垫等起到缓冲和阻尼作用的部件带动下回复至初始位置。

所述主动部件与被动部件均为冲击锤。

本实用新型还包括一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，包括动力源、主动部件、装载有测试件的被动部件、质量块以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动装载有测试件的被动部件水平冲击位置固定的质量块。

主动部件在动力源的驱动下滑行一段距离后水平冲击装载有测试件的被动部件，被动部件在主动部件水平冲击下被动滑行，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

具体的，所述主动部件和质量块上未加载有测试件，位置固定的质量块具体是指将质量块固定在基座上或者质量块的质量足够大等，使其在收到撞击时不会发生位移，在被动部件上装载测试件会使得主动部件撞击部件时产生横向抖动，被动部件在被动滑行一些距离即可将横向抖动消除，随后撞击位置固定的质量块获得水平冲击力。

本方法可适用在没有二次甚至多次冲击/撞击的要求的测试件上，其冲击横向比亦可以降低至5％以下，甚至可降低至3％。

工作流程

动力源驱动主动部件在导轨上滑行一段距离，在气浮轴承作用下，主动部件在滑行1～2m内，来迅速降低由动力源带来的横向抖动，然后主动部件撞击被动部件，被动部件同样在气浮轴承作用下，滑行较短的距离，撞击用于反力支承的质量块，产生水平(单向)冲击力，该冲击力的横向比极小，能控制在5％以下。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，包括动力源、主动部件、被动部件、带阻尼缓冲的质量块以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动被动部件水平冲击装载有测试件的质量块。

2.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，还包括基座，所述导轨通过导轨座与所述基座连接，所述质量块设置在靠近所述被动部件一侧，且所述质量块与所述基座固定连接。

3.如权利要求2所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述基座的水平度小于等于1/1000。

4.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述主动部件、被动部件上均设置有气浮轴承，所述导轨包括两气浮导轨，所述气浮轴承套设在所述气浮导轨上，所述气浮轴承沿所述气浮导轨滑行。

5.如权利要求2所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述动力源为空气炮，所述空气炮设置在所述基座上，且靠近所述主动部件一侧，所述空气炮的喷射管通过托架与所述基座连接，所述喷射管上的喷射口正对所述主动部件。

6.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述动力源为作动器、摆锤、空气炮、电磁炮、蓄能推杆中的任意一种。

7.如权利要求2所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述动力源为直线电机，所述直线电机设置在基座上，所述直线电机滑设有推架，所述推架上设置有推板，所述主动部件、被动部件上均设置有与所述推板相匹配的挡杆，所述直线电机驱动所述推板运动来带动与挡杆连接的主动部件或被动部件沿着导轨做直线运动。

8.如权利要求2所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述导轨座上设置有缓冲器，所述缓冲器与所述主动部件抵接，所述缓冲器可以为气压缓冲器、液压缓冲器或者弹簧缓冲器。

9.如权利要求1所述的可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，所述主动部件与被动部件之间的距离为1-2米，所述主动部件在动力源的驱动下滑行后撞击被动部件。

10.一种可提供极小横向比的水平冲击力的装置，其特征在于，包括动力源、主动部件、装载有测试件的被动部件、质量块以及导轨，所述动力源、质量块分别设置在所述导轨两侧，所述主动部件、被动部件均滑设在所述导轨上，主动部件在动力源的驱动下撞击被动部件并带动装载有测试件的被动部件水平冲击质量块。

Images