JPS61178632A - 衝撃試験装置 - Google Patents

衝撃試験装置

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JPS61178632A
JPS61178632A JP61018282A JP1828286A JPS61178632A JP S61178632 A JPS61178632 A JP S61178632A JP 61018282 A JP61018282 A JP 61018282A JP 1828286 A JP1828286 A JP 1828286A JP S61178632 A JPS61178632 A JP S61178632A
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drive cylinder
impact
core
impact test
housing
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JP61018282A
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ロジヤー、エイ.アデルマン
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/307Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by a compressed or tensile-stressed spring; generated by pneumatic or hydraulic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08Shock-testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/06Indicating or recording means; Sensing means
    • G01N2203/0617Electrical or magnetic indicating, recording or sensing means
    • G01N2203/0623Electrical or magnetic indicating, recording or sensing means using piezoelectric gauges

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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般的には構造試験に関し、より詳細には、
機械構造物に広範囲の振動運動を起こさせて、構造物の
機械的な共振および振動振幅を求める衝撃試験装置に関
する。本発明は、特に、自己内蔵の信号調整処理計器を
有し衝車力可変、可調整の携帯電動衝撃機(インノくフ
タ−)について開示するものである。
従来の技術 この数年の間に、広範囲の機械構造物について振動試験
および動的分析を行うことが、社会的および商業的に有
益であることが実証され九そのような試験および分析は
、構造物の安定性を保証するために、構造物の機械的共
鳴および振動振幅を求めるために行われる。構造物の機
械的共鳴を知ることにより、製品設計の経済的最適性が
促進される。さらに、そのようなことを知ることにより
、設計者は構造物の機械的共鳴での振動にさらされるよ
うな設計を回避することができる。機械的共鳴での振動
にさらされるような構造物は、故障や不調を被るばかり
でなく、安全性の問題も惹起する。例えば、自動車にお
いて、振動が共鳴するようになると、厳しいロードハン
ドリングの問題が起き、乗客が不快感を催す恐れがある
。さらに例えば、航空機の翼にそのような共鳴があると
、翼はばたつき破損する恐れがある。構造上の動的試験
により、そのような状態が存在するかどうかを判断し、
有害な振動を回避するように構造物を改善することが可
能となる。近年、そのような試験は、フーリエ解析のよ
うな数学的アルゴリズムおよび手法を採用するコンピュ
ータの使用によシ、大きく促進されるようになってきた
。またそのような手段により、コンピュータは、アニメ
ーションのディスプレーで構造物の振動モーションを全
てグラフにより示すことが可能である。
そのように凝った試験を行う場合、構造物はコンピュー
タにとって一連の相互に関連した点として規定され、各
点は構造物における個々の試験点を表わす。そのように
規定される試験点が100個以上になることも珍しくな
い。物理的構造物におけるこれらの点で、励珈力が入力
されるか、運動が検出される。いずれの場合にも、構造
物において試験点と基準点との間の入力と出力運動の1
対の読取りが常に行なわれる。2つの信号の時間または
周波数表示値の比率は、2点間の「伝達関数」を構成す
る。これらの伝達関数はコンピュータ解析およびアニメ
ーションの基礎となる。
そのような試験のために構造物を励振させる方法は幾つ
もあり、各々特別の適性をもっている。最も一般的な2
稲類の励振は、種々の振動力を発生できる油圧または電
動機械の「シェーカー」と、衝撃力を発生する「インバ
クター」である。シェーカーは、大量のエネルギーを構
造物に付与しなければならない場合に有用であることが
判っている。実際上、シェーカーは、通常、試験される
べき基準点に置かれる。それから各試験点に対する伝達
関数を確定するために、各試験点に対なる運動センサー
を取付けなければならない。広域振動運動の励振はシェ
ーカーを使用すると時間がかかる。運動センサーを配置
することと、広範囲の周波数に渉って構造物を駆動する
ことの両方に、かなシの時間が費される。
他方、インバクターでの試験では、実質上手さなエネル
ギーしか必要でなく、また時間および据付費も実質上少
い。さらに、衝撃試験は本質的に広い周波数幅の励振を
発生する。試験がインバクターを用いて行われるとき、
運動センサーは基準点に固設され、インバクターは各試
験点を単に打撃するのに使用される。
先行技術のインバクターは、ノーンマーとこれと同様の
手動装置から成っており、これによって鋭い打′111
1に手動で構造物に与えることができる。力変換器は、
衝撃力を表わす電気信号を発生するために、上記ハンマ
ーの打撃面に取付けられ、前記表示信号は信号取込シス
テム(、?i1rwxLαCg1&1sition z
yztm )により処理される。手動の従来の器具を使
用する場合、適正な打撃または衝mを得るようにするに
は、かなりの身体的技量および器用さを要する。目標点
を誤ること、打撃が強すぎたり弱すぎたシすること、1
ストロークで1回以上の衝11を発生させることは。
すべて操作者の技量がかなシ上達するまでに共通して起
きる誤りである。さらに、この目的゛のための既存の手
動の衝撃装置の場合、変換器のための外部電源並びに変
換器によって発生される信号の外的処理を必要とする。
往々にして、この外的信号処理は長い電線で行われる。
有効信号の測定はコンピュータで行われるだけで、この
コンピュータはおおむね試験構造物から遠く離れている
ため、長い電線は電気ノイズおよびエラーの実質的な発
生源となる。また、そのような先行技術の手動衝撃装置
は、必然的に、操作者に有害でないような環境での使用
に制限される。さらに、そのような先行技術の装置は、
ハンマーを物理的に揺動するのに十分なスペースがある
ところでの使用に制限される。
発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の主たる目的は、物体の構造動力学を試
験するための改良された衝撃装置を提供することにある
本発明の別の目的は、物体の構造動力学を試験するのに
技量の劣る操作者でも使用できる衝撃試験装置を提供す
ることにある。
本発明の嘔らに別の目的は、制御された一定の反彷可能
な衝撃を構造物に与えるための衝撃試験装置を提供する
ことにある。
本発明のなお別の目的は、被試験物体の正確な位置を衝
撃するために容易に位置決めできる構造試験装置を提供
することにある。
本発明の別の目的は、反復可能な振幅/時間信号特性の
l!1ir11をもって構造物を励起(励振)させるこ
とのできる構造試験装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、広い力範囲に渉って連続的
に変化できる力をもって構造物を衝撃するための装置を
提供することにある。
本発明のなお別の目的は、構造試験のための自己内蔵積
分計測器をもつ衝撃装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、正確且つ一様に反復し得る衝撃を
与えるために、危険なあるいは不自然な環境で外的にト
リガーできる構造衝撃試験装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、被試験物体における構造的
コンプライアンスの広範な異なる範囲に適応する衝撃試
験装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、被試験構造物に対する機械的接触
面を最適化する手段と、ホストデータ取込装置への発生
電子信号を最適化する別個の手段の両方をもつ構造衝撃
試験装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的、利点、およびその他の新規な
特徴は、以下の記載から明らかであろうし、また一部は
以下を検討することで当業者にとって明らかとなり、あ
るいは本発明の実施において習得できるだろう。
問題点を解決するための手段 以上の目的およびその他の目的を達成するために、本発
明によれば、構造試験用の改良された衝撃試験装置が提
供される。この装置は、制御された反復可能な衝撃を固
定された外部構造物に付与するための可動手段を少くと
も部分的にその内部に配置したハウジングを具備する。
可動手段は、外部構造物との間の衝撃の振幅/時間サイ
ン特性を検出する力変換器を具備する。
また外部構造物への衝撃を起こさせるために可動手段の
連動ヲトリガーするパルス手段が設けられる。本発明の
一つの特徴によれば、パルス手段は、最大所定反復率(
repetition rats )をもつ弧立パルス
(1solated Plzg )を具備する。このよ
うにして、堅実に反復可能な弧立部*を、外部−構造物
上の反復可能な正確な位置に付与することができる。
本発明の他の態様によれば、可動手段は、電動子をソレ
ノイドコイル軸線に沿って摺動自在に移動可能としたソ
レノイドコイルを具備する。
電動子はソレノイドコイルによって発生される磁界の影
響で移動される。
本発明の他の態様においては、電動子は非磁性材料でで
きた雌ねじ付駆動シリンダを具備する。雄ねじを有する
磁性材料のコアは駆動シリンダの内部に配設され、この
場合螺着して受は入れられる。また、コアの位置を駆動
シリンダの内部で軸方向に変化させるために、駆動シリ
ンダに対してコアを回転させる手段が設けられる。
本発明のさらに別の態様においては、駆動シリンダをソ
レノイドコイルにおける所定軸方向位置に弾性的に偏倚
する手段が設けられる。ソレノイドコイルによって発生
される磁界は加速力をコアに与え、前記駆動シリンダを
偏倚手段の力に抗して移動させる。この加速力の大きさ
は、駆動シリンダ内でのコアの相対的な軸方向位置くよ
る。
本発明のなお別の態様においては、コア回転手段は、前
記駆動シリンダの長手軸線に沿ってコアの穴を貫通して
延びるFi#l整ロッドを具備する。調整ロンドと穴は
相応する非円形形状を有し、コアを調整ロッド上で長手
方向に自由に摺動させつつ、これら2つの要素間での相
対的な回転連動を阻止するようになっている。
本発明の特定の態様においては、手動操作のg1整装置
がハウジングの外部に配設される。調整装置は、調整ロ
ンドと共通の回転運動を行うように該l114!llロ
ツドに相互連結される。
本発明のさらに別の態様においては、力変換器は前記駆
動シリンダの前端部に堅固に固着される。第1の軸受は
好ましくは駆動シリンダを摺動自在に支持するように設
けられ、一方、第2の軸受は好ましくはD4整ロッドを
回転自在に支持するように設けられる。
本発明の別の特徴は、機器を把持する良めにハウジング
のハンドル部分を具備することであり、該ハンドル部分
は手動作動にとって最適の場所にトリガーを有する。ハ
ンドル部分は好ましくは枢動シリンダの長手方向に対し
実質上直角方向に延び、一体化された電子システムの部
分を収容するのに使用される。
本発明の別の特定の態様では、駆動シリンダ内で調整ロ
ッドの周囲に配置されたガタッキ防止用ばねを具備する
。ガタッキ防止用ばねは、コアを駆動シリンダ内で所定
方向に向って軸方向に付勢するのに使用される。
本発明の別の特徴において、パルス手段の出力を1つの
トリガー人力に応答して1つのパルスに制限する手段も
設けられ、この入力はマニュアル入力または遠隔スイッ
チの閉鎖のいずれかによって行なわれる。
本発明のさらに他の特徴は、本発明の最良の態様を示す
後記実施例の説明から、当業者にとって容易に理解でき
るだろう。
実施例および作用効果 以下、添付図面に示した本発明の好ましい実施例につい
て説明するが、本発明は図示しまた以下に説明する実施
例に限定されるものでなく、他の異なる実施例も可能で
あり、本発明の精神を逸脱せざる限シ細部の幾つかは種
々に変更できることは明らかであろう。
図面について説明すれば、第1図は全体を符号10で示
し喪衝撃装置の部分断面図であシ、この衝慣装置は、所
定の振幅/af−間サイフサイン)をもつ衝撃で構造物
を励機するように、本発明の原理に従って構成される。
例示した衝撃装置10F1本体部分15をもつハウジン
グ+2を具備し、該本体部分はM+および第2の長手方
向ハウジングチャンバ14.16で構成される。ハウジ
ングチャンバ14.16はそれぞれ衝撃モータ組立体1
00と信号拳検知回路組立体200を収容している。ハ
ウジング12の細長いハンドル部分18は本体部分15
から下方に延び、@2ハウジングチャンバ16の下方中
間部で直角に本体部分15に結合している。好ましい実
施例のハンドル部分1gはトリガーおよび電源組立体を
収容し、腋トリガーおよび電源組立体は第1図において
全体を符号300で示される。
例示したモータ組立体100は、はぼ円筒形状のソレノ
イドハウジング102ヲ具備する。第1図に示す通シ、
例示したソレノイドハウジング102は、ハウジング1
0に対しパワーソレノイド112を同心関係に維持する
ように、ハウジングチャンバ14の軸前端部に配置され
ている。
圧縮バンパー104は、ソレノイドハウジング102の
外方軸端とハウジングチャンバ14の軸方向前側部にあ
るボス20との間に、圧縮状に介在されている。圧縮バ
ンパー104は弾性でろシ、ハウジング10内における
モータ組立体+00の所望の軸方向空間関係を維持する
のに必要な力を提供する。ざらに圧縮バンパー104は
、ハウジング12に対するモータ組立体100のエネル
ギーおよび減衰振動を吸収する機能を果たす。
テークアツプハウジング10gは、ソレノイドハウジン
グ102の内方軸端とハウジングチャンバ+40軸方向
後側部との間に廷びてい石。組立体間a調整板110は
、ソレノイドハウジング102を弾性の圧縮バンパー1
04に抗して付勢するようにテークアツプハウジング1
08とノ1ウジングテヤンバ14の軸方向後側部との間
に配置されている。
パワーソレノイド112ハソレノイドハウジング+02
内に配役されている。ソレノイド+02は環状体を形成
し、この環状体を通って電動子+14が摺動自在に移動
可能である。電動子は非磁性体でできており、好ましい
態様では、エンドキャップ124七具備した中空の非磁
性ステンレスM製駆動シリンダ+16から組立てられる
駆動シリンダ116は、その内部に雌ねじがきられ、雄
ねじをもつ磁性体のコアlIgt内蔵し、該コアの雄ね
じは鳴動シリンダ116の雌ねじに螺着して受入れられ
る。この構成から当業者なれば容易に明らかなように1
wA動シサシリンダ116するコア118の回転連動は
、駆動シリンダ116内でコア++gt?軸方向に前進
させるように作動される。例示した実施例において、そ
のような相対的な回転速動は調整ロッド120によって
行われ、該調整ロッド120は、駆動シリンダ116の
長手軸線に沿ってコア11gの非円形断面の穴t−W通
して延びる。相応する(対なる)非円形断面形状により
、コア11gは調整ロッド120上の長手方向の移動を
制限されないで、駆動シリンダ116内での前進量を変
えうるように回転することが可能となる。調整ロッド1
20はエンドキャップ124を通って後部軸受組立体1
26まで廷びており、該後部軸受組立体はノーウジング
チャンパ14の後部で調整ロンド120を支持する。ハ
ンドノブ127のような手動調整器具がノーウジング1
2の外側に配置され、後部軸受組立体126にしつかり
取付けられている。ノーントップ127の回転でfA4
Iロッド120を回転し、該調整ロッド120の回転は
駆動シリンダ116に対してコア118ft回転させる
。こうして1.駆動シリンダ116内でのコア118の
長手方向位置決めは、外部ハンドノブ127を回転させ
ることにより容易に行われる。
駆動シリンダ116の前部軸端は、圧縮バンパー104
の前方側部に配置した前部軸受12Bで摺動自在に移動
し得る。前部軸受128は、駆動シリンダ116の前端
部を支持する。圧電(ピエゾ)力変換器132は、駆動
シリンダ116と一体に移動するように該駆動シリンダ
116の前部軸端に固定して取付けられる。選択された
弾性およびコンプライアンスのインパクトチップ133
は変換器132の前端に支持される。圧縮ばね122は
、第1図に示す通り、駆動シリンダ+16をこれの最後
方位置に向って付勢するように、該駆動シリンダ116
の周囲をソレノイドハウジング102とシリンダエンド
キャップ124との間に延びている。またガタッキ防止
用ばね130は、駆動シリンダ116内でコア116と
シリンダ116の最後方軸端との間に配設される。ガタ
ッキ防止用ばね130は、それぞれ駆動シリンダ116
とコア118の雌ねじおよび雄ねじの接触面間における
相対、的な軸方向移動を厳小限に抑えるために、コア1
18に対する圧力を維持する。
ハウジング12の前端はさらに好ましくは力変換器13
2に対し平行に離間した関係で配設した1対のコラム状
スペーサ一部材+34 f!:具備する。スペーサ一部
材は、被試験構造物を所望衝撃位置に沿って係合させ、
該所望衝撃位置から力変換器132(およびインパクト
チップ133)を軸方向に離間するのに使用される。
第2のハウジングチャンバ16は、S+のハウジングチ
ャンバ14のすぐ下に配置され、上述の通り、信号・検
知回路組立体200t−収容し、該組立体は好ましい実
施例ではプリント回路板で構成される。一般に、信号処
理および検知回路部品200は、被試験構造物に付与さ
れる力を圧電力変換器132で検出するのに使用される
@2図を特に参照すれば、好ましい信号・検知回路組立
体200の略図が示されている。結合定電流源および電
圧変換回路210は、積分回路圧電力変換器132に対
する電気的な調整を行う。
プログラム可能な定電流ダイオード212は、力変換器
132(第1図)へ回路通路216に沿って定電流を供
給するために調整用抵抗器214で調整される。力変換
器132は変換器132に付与された力に比例して電気
通路2■6に電流を排流し、電気通路216での電圧を
共鳴的に変化させる。
結合コンデンサー218は、AC電圧信号のみ、回路2
10と増幅器回路230との間に通過させる。
第2図を続けて参照すれば、例示した増幅器回路230
は、信号電圧を分割する1対の抵抗器222 、224
を具備し回路の時定数を設定するためのコンデンサー2
18とl@1kffして電圧を印加する。このように構
成したことにより、抵抗器222゜224は増幅器22
6への入力電圧を該増幅器の供給値以下に制限する。さ
らにトラップダイオード228は増幅に入力される信号
電圧を制限する。
増幅器226のゲインはスイッチ231の位置によって
選択される。前記スイッチ231は、複数の並列なフィ
ードバック抵抗器バス232の1つを基準抵抗器234
の分岐部に通じさせ、増幅器226の負入力側で分圧回
路を形成する。フィードバックコンデンサー235は非
常に高い周波数応答を制限し、増幅器226における電
気的ノイズを最小限に抑える。
負荷抵抗器238は、増幅器226の出力側と電圧追従
増幅器(voltage follower anrp
Lifiar ) 240との間に介在され、外部計器
と信号処理回路部品230の検知部分との間の保護を図
る。2つの増幅器226 、240間のこれと同じ場所
に、電気通路249が設けられ、増幅器226の出力信
号を検知−発音(gnuciator )回路250に
通じさせる。
電流制限用抵抗器242はこの導通バス249に配設さ
れる。
回路250の検知部分は、分圧回路網252から成り、
複数の電圧比較器254に基準電圧を与える。比較器2
54ヲ保護するためにドラッグダイオード256が信号
電圧ラインに設けられる。比較器254の各出力は、い
ずれの比較器においても入力信号が基準電圧1に越える
ときを除き、プルアップ回路網257によって高状態に
保持される。従って、比較器の出力は、複数の対応する
セット・リセットフリッグフロツプ2600Å力端子に
通じる各ラインに2状態信号(two−5tate#i
μLz )を付与する。フリップフロッグは発光ダイオ
ード262および電流制限用抵抗器264と共に発音器
(gnutyiator )を構成し、該発音器は、故
障の所定限界’fcMえた際検知して点燈し続け。
リセット信号が第3図のトリガー回路350から電気通
路266に入るまで点燈し続ける。
次に第3図について説明すれば、電源、論理およびトリ
ガー回路300ri、クロック330、トリガー論理回
路網350、パワースイッチング回路網370、および
トリプル電圧9=アー調整電源31Of7r:具備する
。クロック330は、ACライン電圧から論理電圧レベ
ルのパルス列を引き出す。このACライン電圧は、AC
ライン電圧の最高20〜30ボルトを伝導するのみのた
めに。
十分にブレークダウンした電圧のツェナーダイオード3
32に印加される。オプトカプラー336の発光ダイオ
ード334はツェナーダイオード332を流れる電流で
作動される。逆阻止ダイオード33gと抵抗器340は
この電気通路に対する電圧および電流の保護を図る。オ
プトカプラ−336のフォトトランジスタ342は発光
ダイオード334の照明に応答して導通し、抵抗器34
4の分岐部とトランジスタ342での電圧を低い状態に
降下させる。
クロック336の出力はトリガー論理回路350に通じ
る。第1のNORゲート352は、クロック336とト
リガースイッチ3680入力を組合せて1つの入力をa
g2のNORゲート354に与える。NORゲート35
4の出力はリプルカウンタ356を駆動する。第21V
ORゲート354への他方の入力はリプルカウンタ35
6の出力から引き出され、所定数のクロックサイクル後
にリプルカウンタ356のクロッキングを停止させる。
またリプルカウンタ356の出力は、Dフリッグ70ッ
グ358のデータ端子に指し向けられる。このフリップ
フロッグのクロック端子は、一連の並列なスイッチ36
gに通じておシ、これらのスイッチのいずれかが閉じる
と、ACライン電圧の半波に相当する単一電源パルスの
トリガーが開始される。そのようにスイッチが閉じると
、7リツグ70ッグ35gにおける状態は第2のDフリ
ップフロッグ360のデータ端子に通じる出力に移動す
る。この第2Dフリツプ70ツブのクロック端子はクロ
ック330により駆動され、データ状Mを7リツプフロ
ツプ360の出力に移動する。この出力は、バッファイ
ンバータ362に入り、また@1フリップ70ッグ35
6およびリプルカウンタ356のリセットラインにも入
る。
なおもう1つの出力バスは第17リツプフロツプ358
からバッファインバータ364に存在し、該バッファイ
ンバータ364の出力は抵抗5366の分圧器対の一端
に結ばれる。この分圧器の中央タップは発音(#ルμa
iatoデ)回路260に対するリセット信号としての
役目を果たす。
パワートリガー回路370はバッファ362の論理出力
に応答して放電するオプトカブラ形5CR370から成
り、この回路のパワーSCR374はソレノイド112
に電流を流させる(第1図にも図示)。電流ブリード抵
抗器37g 、 380は、SCRゲートに電圧が形成
されるのを避ける。
公称+24ボルト、+12ボルト、−12ポル)を発生
するりニア−トリプル電源310は、中央タップ変圧器
312、ダイオード全波整流器314、配憶コンデンサ
ー316 、311!および積分回路線形電圧調整器3
20 、322 、324に利用する。リプルコンデン
サー325 、327 、329は、!+44tE電圧
ラインとアースとの間に配設され、調整電圧での高周波
数ノイズを最小限に抑える。
第4図に概略を示した別の回路を第3図の要素360 
、362間に介在させれば、ソレノイド+12によって
発生される衝撃力に渉って一層嵐好な電気制御が行える
。可変抵抗器361は、コンデンサー363を選択的に
充電してバッファインバータ362への論理高電圧の印
加を有効的に遅らせるのに使用される。そのような遅延
によシ、ソレノイド112の放電t−Acラインパワー
半サイクルの減少部分に渉って起こさせる。
要約すれば、以上本発明の概念を使用することによシ得
られる多数の利点が挙げられる。衝撃装置10は被試験
構造物上の所望衝撃場所付近に容易に位置決めされ、装
ft1oの距離はコラム状スペーサ一部材134により
位置決めされる。衝撃は、手動トリガーのようなトリガ
ースイッチの閉鎖により開始され、衝撃モータの単一パ
ルス金力変換器を介し構造物に送られる。
衝撃に応答して、電気信号が発生され、装置のハウジン
グに配設した自己内蔵の積分回路網で増幅される。信号
のリミット検知が起き、リミット状態の適宜発音(gn
ueiatiovs )がL E D’sを取付けた計
器によシ得られる。不適正信号電圧が得られ虎シ、ある
いは機械的な衝撃が不適正とみなされると、衝撃装置自
体で電気的または機械的制御器に対する適宜調整が容易
に、行い得る。
試験物体の構造的な応答で発生される時間撮幅表示は、
補足的データを解析する電子機器によシ直接的な知得お
よび解析用として得られる。
本発明の好ましい実施例についての以上の説、明は、例
を挙げて説明する九めのものであって、本発明を開示さ
れたままの態様に限定するものでないことはもとよりで
ある。上記教示に照らせば、自明な変更や変形が可能で
ある。実施例は、本発明の原理およびそれの実際的適用
を最奄よく例示し、それによって当業者が種々の実施例
および意図した特定用途に適するような種種の変更例で
本発明t−最良に利用できるように選択し、記述したも
のである。
【図面の簡単な説明】
g1図は、本発明の原理に従って構成した手で保持する
衝撃装置の一部断面正面図、第2図は、増幅するために
出力信号を取込みその信号が所定制限値を越えたときに
表示するための。 第1図の変換器への供給信号を予備処理するための信号
処理および検知回路の概略図で、第3図は、第1図の衝
撃モータにエネルギーを与える電源と第2図の電子部品
を支持するのに使用される論理およびトリガー回路の概
略図、第4図はバッファインバータへの論理高電圧の印
加遅蔦回路図である。 10は衝撃装置、12はハウジング、18はハンドル部
分、100は衝撃モータ組立体、102はソレノイドハ
ウジング、104は圧縮バンパー、112はパワーソレ
ノイド、114は電動子、+16は駆動シリンダ、12
2は圧縮ばね、130はガタッキ防止用ばね、132は
圧電力変換器、133はインパクトチップ、134はス
ペー?−[材、200は信号・検知回路組立体、300
はトリガーおよび電源組立体。 出願人1.ロジャー、エイ、アデルマンデイビツド、エ
イ、コレリイ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a)ハウジングと、 b)少くとも部分的に前記ハウジング内に配置され、外
    部構造物と可動部材との間の衝撃の振幅/時間サイン特
    性を検出する力変換器を具備する、上記ハウジングに対
    し固定された位置にある外部構造物に制御された反復可
    能な衝撃を与えるための可動手段と、 c)前記可動手段の運動を起こさせ、可動手段と外部構
    造物との間の衝撃を開始させるためのパルス手段であつ
    て、かつ、最大所定反復率をもつ弧立パルスを付与しそ
    れによつて堅実に反復可能な弧立衝撃を前記外部構造物
    上に反復して正確な位置に付与できるパルス手段 とから成る構造試験のための衝撃試験装置。 2、前記可動手段がソレノイドコイルを具備し、該ソレ
    ノイドコイルの電動子はソレノイドコイルによつて発生
    される磁界の影響の下でソレノイドコイルの軸線に沿つ
    て摺動可能である、特許請求の範囲第1項に記載の衝撃
    試験装置。 3、前記電動子が、非磁性材料でできた雌ねじ付駆動シ
    リンダと、該駆動シリンダ内に調整可能に配置され駆動
    シリンダの雌ねじ部によつて受入れられる雄ねじ部を有
    する磁性コアと、上記駆動シリンダ内で上記コアの位置
    を軸方向に変化させるために駆動シリンダに対し上記コ
    アを回転させる手段とを具備する、特許請求の範囲第2
    項に記載の衝撃試験装置。 4、さらに前記駆動シリンダを前記ソレノイドコイルに
    関して所定軸方向位置に弾性的に偏倚する手段を含み、
    ソレノイドコイルによつて発生される磁界が偏倚手段の
    力に抗して駆動シリンダを移動するように前記コアに加
    速力を付与し、該加速力の大きさが前記駆動シリンダ内
    における前記コアの相対的な軸方向位置に依存するもの
    である、特許請求の範囲第3項に記載の衝撃試験装置。 5、前記コア回転手段が前記駆動シリンダの長手軸線に
    沿つて前記コアの穴を貫通して延びる調整ロッドを具備
    し、前記調整ロッドと穴は、コアを調整ロッド上で長手
    方向に自由に摺動させそれと同時にコアと調整ロッドと
    の相対的な回転運動を阻止するべく相応する非円形形状
    をもつ、特許請求の範囲第4項に記載の衝撃試験装置。 6、さらに前記ハウジングの外側に配設した手動操作の
    調整ノブを含み、該調整ノブは前記調整ロッドと共通の
    回転運動を行うように調整ロッドに相互に連結されてい
    る、特許請求の範囲第5項に記載の衝撃試験装置。 7、前記力変換器が前記駆動シリンダの軸前端部に固設
    されている、特許請求の範囲第6項に記載の衝撃試験装
    置。 8、さらに前記駆動シリンダを摺動自在に支持する軸受
    を含む、特許請求の範囲第7項に記載の衝撃試験装置。 9、さらに前記調整ロッドを回転自在に支持する軸受を
    含む、特許請求の範囲第8項に記載の衝撃試験装置。 10、前記ハウジングが装置を手で握るためのハンドル
    部分を具備し、該ハンドル部分は駆動シリンダの長手方
    向に対し実質上直角に延びている、特許請求の範囲第9
    項に記載の衝撃試験装置。 11、さらに前記調整ロッド付近で前記駆動シリンダ内
    に配設したガタツキ防止ばねを含み、該ガタツキ防止ば
    ねは前記コアを前記駆動シリンダ内の所定位置に向けて
    軸方向に付勢している、特許請求の範囲第10項に記載
    の衝撃試験装置。 12、さらに前記ハウジングの前記ハンドル部分付近に
    配置した手動トリガーを含み、該手動トリガー手段の運
    動は前記パルス手段を作動するために操作し得る、特許
    請求の範囲第10項に記載の衝撃試験装置。 13、さらに、パルス手段の出力を手動トリガーの1回
    の運動に応答して1個のパルスに制限する手段を含む、
    特許請求の範囲第12項に記載の衝撃試験装置。 14、力変換器が圧電(ピエゾ)力変換器である、特許
    請求の範囲第3項に記載の衝撃試験装置。
JP61018282A 1985-01-31 1986-01-31 衝撃試験装置 Pending JPS61178632A (ja)

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