CN214334192U - 一种弹簧驱动式的摆锤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种弹簧驱动式的摆锤装置，包括用于装夹子弹的夹持机构、与夹持机构连接的摆锤组件、与摆锤组件连接的门框架、设置在门框架下方的被撞物，摆锤组件可旋转的设置在门框架上端，门框架下部还设置有镀胶挡板，摆锤组件与镀胶挡板可分离式的接触；摆锤组件与用于使摆锤组件旋转加速的弹簧组件连接，门框架和被撞物设置在底板上。本实用新型提供的弹簧驱动式的摆锤装置，在室内空间能够安全地模拟脉冲激发，摆锤激发的弹丸撞击被撞物产生的冲击脉冲可以模拟冲击波脉冲；也解决了一定速度子弹碰撞，穿透被撞物过程的技术问题。

Description

一种弹簧驱动式的摆锤装置

技术领域

本实用新型涉及冲击试验技术领域，具体为一种弹簧驱动式的摆锤装置。

背景技术

弹簧驱动式的摆锤装置，为一种模拟脉冲激发的装置。

爆炸冲击波载荷具有非常大的危险性，试验一般都是在室外或者具有特殊防护的室内空间进行，对于教学存在较大困难。为了简单真实地模拟冲击载荷产生和作用效果，以便于在一般条件下的室内进行教学演示模拟试验，发明了本装置。

弹簧驱动式的摆锤装置可以演示瞬时冲击载荷的产生以及对目标破坏过程，也可以演示一定速度子弹碰撞并穿透被撞物的过程，适合于有此需求的教学演示。根据能量守恒定律，通过调整摆锤的高度或者所受外力，而得到所需要的子弹初始撞击速度，从而模拟不同脉冲激发数值，演示一系列初始条件下的冲击破坏过程。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于提供一种弹簧驱动式的摆锤装置，解决了室内空间如何安全地模拟脉冲激发的技术问题，摆锤激发的弹丸撞击被撞物产生的冲击脉冲可以模拟冲击波脉冲；也解决了一定速度子弹碰撞，穿透被撞物过程的技术问题。

一种弹簧驱动式的摆锤装置，包括用于装夹子弹的夹持机构、与所述夹持机构连接的摆锤组件、与所述摆锤组件连接的门框架、设置在所述门框架下方的被撞物，所述摆锤组件可旋转的设置在所述门框架上端，所述门框架下部还设置有镀胶挡板，所述摆锤组件与所述镀胶挡板可分离式的接触；所述摆锤组件与用于使所述摆锤组件旋转加速的弹簧组件连接，所述门框架和所述被撞物设置在底板上。

所述夹持机构包括围绕中心点呈圆周阵列水平设置的五个凸轮板、与所述凸轮板一角端部连接的驱动轴、设置在所述驱动轴上的驱动齿轮、与五个所述驱动齿轮连接的同步带、与所述驱动轴对接的螺纹柱、设置在所述螺纹柱上的螺帽，其中一所述螺纹柱端部连接有定位轴，所述定位轴上设置有定位齿轮，所述定位齿轮与限位机构连接，五个所述驱动轴铰接设置在圆环板上，所述圆环板设置在所述摆锤组件上；

所述凸轮板的外侧面为圆弧面，所述圆弧面的圆心位于所述中心点上，所述圆弧面的两端还分别设置有凹弧面和凸弧面，所述凸弧面的圆心设置在所述驱动轴的中心上，所述凹弧面的圆心设置在相邻的另一凸轮板驱动轴中心上；

相邻两个凸轮板的凹弧面和凸弧面可活动的接触。

所述限位机构包括与所述定位齿轮连接的限位杆，所述限位杆可滑动的设置在固定筒内，所述固定筒内设置有弹簧，所述限位杆的一端设置有与所述定位齿轮啮合的扇形齿块，所述限位杆的另一端与所述弹簧连接；

所述限位杆上设置有移动柱，所述固定筒上设置有长条通孔，所述移动柱可滑动的穿过所述长条通孔，所述固定筒连接在所述摆锤组件上。

所述摆锤组件包括圆柱、分别设置在所述圆柱两端面的方形柱、设置在所述圆柱侧面的吊环，其中一所述方形柱铰接设置在所述门框架顶端，另一所述方形柱与所述圆环板连接，所述固定筒设置在所述方形柱上，所述吊环与所述弹簧组件连接。

所述弹簧组件包括设置有开口槽的弧形杆、用于封堵所述开口槽的弧形板、设置在所述开口槽内的弧形弹簧，所述弧形杆靠近所述吊环的一端沿着另一端方向设置有弧形豁口，所述弧形杆通过固定组件设置在所述门框架上，所述弧形弹簧的一端与所述吊环连接，所述圆柱可转动的设置在所述弧形豁口内。

更优地，弧形弹簧和弧形杆的圆心，与方形柱的铰接中心一致。

所述固定组件包括与所述弧形杆另一端通过螺栓连接的横杆、分别设置在所述横杆两侧的两个卡块、与所述卡块连接的限位柱，所述限位柱与所述门框架连接，所述横杆铰接设置在所述门框架的顶端。

所述底板上还设置有支撑柱，所述支撑柱顶端设置有电磁铁，所述定位机构与所述电磁铁下端面接触。

本实用新型的有益效果为：

（1）通过设置有定位机构，可以对子弹进行夹紧定位，同时当子弹准备要碰撞到被撞物时，也非常容易的从定位机构中飞出，最大程度上减少子弹动能的损失，有助于提高测量的精确度；

（2）设置有弧形弹簧，在弹簧的作用下，拉动圆柱旋转，在弧形杆和弧形板的作用下，起到了防护和限位的作用，保证了弧形弹簧的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例中弹簧驱动式的摆锤装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中夹持机构的主视图。

图3为本实用新型实施例中夹持机构的俯视图。

图4为本实用新型实施例中限位柱和弧形杆的结构示意图。

图5为本实用新型实施例中限位柱和卡块的结构示意图。

图6为本实用新型实施例中弧形杆和弧形板的结构示意图。

其中，附图标记如下：1、防护架；2、门框架；3、限位柱；3-1、卡块；4、弧形杆；4-1、弧形板；5、横杆；6、摆锤组件；6-1、方形柱；6-2、圆柱；7、弧形弹簧；8、电磁铁；9、夹持机构；9-1、子弹；9-2、螺帽；9-3、同步带；9-4、凸轮板；9-5、圆环板；9-6、定位齿轮；9-7、限位杆；9-8、移动柱；9-9、固定筒；10、镀胶挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1，一种弹簧驱动式的摆锤装置，包括用于装夹子弹9-1的夹持机构9、与夹持机构9连接的摆锤组件6、与摆锤组件6连接的门框架2、设置在门框架2下方的被撞物，摆锤组件6可旋转的设置在门框架2上端，门框架2下部还设置有镀胶挡板10，摆锤组件6与镀胶挡板10可分离式的接触；摆锤组件6与用于使摆锤组件6旋转加速的弹簧组件连接，门框架2和被撞物设置在底板上。

更优地，在底板的四周设置有围板，构成防护架1，避免飞出的子弹伤害人。

参见图2和图3，夹持机构9包括围绕中心点呈圆周阵列水平设置的五个凸轮板9-4、与凸轮板9-4一角端部连接的驱动轴、设置在驱动轴上的驱动齿轮、与五个驱动齿轮连接的同步带9-3、与驱动轴对接的螺纹柱、设置在螺纹柱上的螺帽9-2，其中一螺纹柱端部连接有定位轴，定位轴上设置有定位齿轮9-6，定位齿轮9-6与限位机构连接，五个驱动轴铰接设置在圆环板9-5上，圆环板9-5设置在摆锤组件6上；

凸轮板9-4的外侧面为圆弧面，圆弧面的圆心位于中心点上，圆弧面的两端还分别设置有凹弧面和凸弧面，凸弧面的圆心设置在驱动轴的中心上，凹弧面的圆心设置在相邻的另一凸轮板9-4驱动轴中心上；

相邻两个凸轮板9-4的凹弧面和凸弧面可活动的接触。

限位机构包括与定位齿轮9-6连接的限位杆9-7，限位杆9-7可滑动的设置在固定筒9-9内，固定筒9-9内设置有弹簧，限位杆9-7的一端设置有与定位齿轮9-6啮合的扇形齿块，限位杆9-7的另一端与弹簧连接；

限位杆9-7上设置有移动柱9-8，固定筒9-9上设置有长条通孔，移动柱9-8可滑动的穿过长条通孔，固定筒9-9连接在摆锤组件6上。

摆锤组件6包括圆柱6-2、分别设置在圆柱6-2两端面的方形柱6-1、设置在圆柱6-2侧面的吊环，其中一方形柱6-1铰接设置在门框架2顶端，另一方形柱6-1与圆环板9-5连接，固定筒9-9设置在方形柱6-1上，吊环与弹簧组件连接。

参见图4，图5和图6，弹簧组件包括设置有开口槽的弧形杆4、用于封堵开口槽的弧形板4-1、设置在开口槽内的弧形弹簧7，弧形杆4靠近吊环的一端沿着另一端方向设置有弧形豁口，弧形杆4通过固定组件设置在门框架2上，弧形弹簧7的一端与吊环连接，圆柱6-2可转动的设置在弧形豁口内。

更优地，弧形弹簧7和弧形杆4的圆心，与方形柱6-1的铰接中心一致。

本方案中的弧形弹簧也可以根据实际的情形进行更换，以便探究在不同的外力作用下，子弹的冲击速度。

固定组件包括与弧形杆4另一端通过螺栓连接的横杆5、分别设置在横杆5两侧的两个卡块3-1、与卡块3-1连接的限位柱3，限位柱3与门框架2连接，横杆5铰接设置在门框架2的顶端。

底板上还设置有支撑柱，支撑柱顶端设置有电磁铁8，定位机构与电磁铁8下端面接触。

通过电磁铁8的作用，先使得圆柱6-2和方形柱6-1保持水平位置，随后释放，使得子弹9-1旋转冲击到被撞物上。

注：本方案中的被撞物可以是任何物体，例如木板、肥皂等，原则是可以产生撞击坑，当子弹9-1撞击到被撞物上时，根据不同的材料，可以看出被撞物上出现不同的撞击坑，分析撞击坑的深度和大小，可以大致判断出撞击力，此外，还可以在被撞物上设置压力传感器，压力传感器连接示波器，通过示波器分析撞击脉冲波，获得更多的撞击参数，有利于进行教学分析。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，包括用于装夹子弹的夹持机构、与所述夹持机构连接的摆锤组件、与所述摆锤组件连接的门框架、设置在所述门框架下方的被撞物，所述摆锤组件可旋转的设置在所述门框架上端，所述门框架下部还设置有镀胶挡板，所述摆锤组件与所述镀胶挡板可分离式的接触；所述摆锤组件与用于使所述摆锤组件旋转加速的弹簧组件连接，所述门框架和所述被撞物设置在底板上。

2.根据权利要求1所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述夹持机构包括围绕中心点呈圆周阵列水平设置的五个凸轮板、与所述凸轮板一角端部连接的驱动轴、设置在所述驱动轴上的驱动齿轮、与五个所述驱动齿轮连接的同步带、与所述驱动轴对接的螺纹柱、设置在所述螺纹柱上的螺帽，其中一所述螺纹柱端部连接有定位轴，所述定位轴上设置有定位齿轮，所述定位齿轮与限位机构连接，五个所述驱动轴铰接设置在圆环板上，所述圆环板设置在所述摆锤组件上；

所述凸轮板的外侧面为圆弧面，所述圆弧面的圆心位于所述中心点上，所述圆弧面的两端还分别设置有凹弧面和凸弧面，所述凸弧面的圆心设置在所述驱动轴的中心上，所述凹弧面的圆心设置在相邻的另一凸轮板驱动轴中心上；

相邻两个凸轮板的凹弧面和凸弧面可活动的接触。

3.根据权利要求2所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述限位机构包括与所述定位齿轮连接的限位杆，所述限位杆可滑动的设置在固定筒内，所述固定筒内设置有弹簧，所述限位杆的一端设置有与所述定位齿轮啮合的扇形齿块，所述限位杆的另一端与所述弹簧连接；

所述限位杆上设置有移动柱，所述固定筒上设置有长条通孔，所述移动柱可滑动的穿过所述长条通孔，所述固定筒连接在所述摆锤组件上。

4.根据权利要求3所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述摆锤组件包括圆柱、分别设置在所述圆柱两端面的方形柱、设置在所述圆柱侧面的吊环，其中一所述方形柱铰接设置在所述门框架顶端，另一所述方形柱与所述圆环板连接，所述固定筒设置在所述方形柱上，所述吊环与所述弹簧组件连接。

5.根据权利要求4所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述弹簧组件包括设置有开口槽的弧形杆、用于封堵所述开口槽的弧形板、设置在所述开口槽内的弧形弹簧，所述弧形杆靠近所述吊环的一端沿着另一端方向设置有弧形豁口，所述弧形杆通过固定组件设置在所述门框架上，所述弧形弹簧的一端与所述吊环连接，所述圆柱可转动的设置在所述弧形豁口内。

6.根据权利要求5所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述固定组件包括与所述弧形杆另一端通过螺栓连接的横杆、分别设置在所述横杆两侧的两个卡块、与所述卡块连接的限位柱，所述限位柱与所述门框架连接，所述横杆铰接设置在所述门框架的顶端。

7.根据权利要求6所述的弹簧驱动式的摆锤装置，其特征在于，所述底板上还设置有支撑柱，所述支撑柱顶端设置有电磁铁，定位机构与所述电磁铁下端面接触。

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