[实用新型]一种低应力多碰试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验装置，尤其涉及一种低应力多碰试验装置。

背景技术

最早的静态试验机是机械式，英国早在1880年已生产了杠杆重锤式材料试验机，在1908年又生产了螺母、螺杆加载的万能试验机(电子万能试验机的雏形)，这些试验机可进行材料的拉伸、压缩、弯曲和扭转等试验。约在90年前，瑞士Amsler公司开发了液压万能试验机，这种试验机较机械式操作简便、输出力大、结构简单、体积紧凑，能完成材料的各种静态力学性能试验。

1850年，德国人A.Whler(沃勒)设计了第一台用于机车车轴的疲劳试验机(亦称A.Whler疲劳试验机)，用来进行全尺寸机车车轴的疲劳试验。

在上个世纪50年代初，出现了高速响应的永磁式力矩马达，50年代后期又出现了以喷嘴挡板阀为先导级的电液伺服阀，使电液伺服系统成为当时响应最快，控制精度最高的伺服系统。电液伺服动态疲劳试验机，在此背景下随着电液伺服技术的发展而发展起来。主要原因是它既能进行动态的高低周疲劳试验、程序控制疲劳试验，也能进行静态的恒速率、恒应变、恒应力控制下的试验和各种常规的力学性能试验，还可进行断裂力学试验。

如图1所示，图1为现有技术中的一种自制的碰撞试验装置，即试验机。该碰撞试验装置采用液压技术并能实现多次碰撞。该碰撞试验装置主要包括机架1、连接板3、两端分别与机架1及连接板3连接的弹簧2、一端与连接板3固定连接的活塞杆4、液压缸5、连接于活塞杆4另一端的重块6、设于重块6端部的冲头7、设置于冲头7下方冲撞区域的试件8、夹持试件8的工作台夹具9、蓄能器10、插装阀11、12、14及电磁换向阀13。该碰撞试验装置还包括溢流阀16、变量泵17及手动换向阀15、18。该种结构的碰撞试验装置虽然满足了模拟多碰撞工况的要求，但是在实际试验中还是存在着不可逾越的缺点，比如原系统中液压油路控制部分设计不合理，有时存在液压回路频率响应不及时的情况，系统油温过高，液压油泄露严重，影响系统的可靠性；由于液压油本身的可压缩性，造成冲击力不稳定。这些缺点直接会影响试验的进程和结果。

如图2所示，图2为油动锤结构试验机的工作原理示意图。该油动锤结构试验机是利用两个线圈的交变磁化，使锤头产生往复直线运动。但是该油动锤结构试验机是直接通过输入电流来控制冲击力和冲击频率，不能实现无级调控。

如图3所示，图3为凸轮-弹簧机械式冲击机的工作原理示意图。该种机械式试验机包括大带轮18皮带19小带轮20凸轮21杠杆22机架23架子24长套筒25弹簧机构26上夹具27下夹具28。该种机械式试验机是利用凸轮21和弹簧机构26的能量转换方式来实现多次冲击碰撞运动。整个试验机的动力来源于一个驱动电机，该驱动电机带动飞轮将动力传给曲轴并带动大皮带轮18工作，最后大皮带轮18将动力通过皮带19传给小带轮20带动凸轮轴工作。皮带轮安装在压力机的曲轴上，由皮带轮带动附加装置上的凸轮轴转动，再通过凸轮轴与杠杆的作用，使弹簧被压缩，利用弹簧的压缩能量释放，使冲头对试件实现冲击行为。冲击力的大小可由调节螺栓调节弹簧来实现。但是该种机械式试验机主要为了满足小能量多冲碰撞的需要，冲击力不稳定且应用范围较狭窄。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种改良结构的低应力多碰试验装置，以克服上述缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构合理且冲击力稳定的低应力多碰试验装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种低应力多碰试验装置，其包括冲锤、与冲锤连接以调节冲锤冲击力大小的弹簧以及给冲锤提供动力的电磁铁，所述冲锤呈阶梯型，所述冲锤包括较宽的第一部分以及较窄的第二部分，所述第一部分的一侧开设有沟槽，所述低应力多碰试验装置还包括杠杆及控制冲锤冲击频率的继电器，所述杠杆包括第一端部与第二端部，所述杠杆的第一端部设有吸附电磁铁的电磁铁衔铁，所述杠杆的第二端部位于冲锤的沟槽中。

优选的，在上述低应力多碰试验装置中，所述低应力多碰试验装置还包括滚轮以及将滚轮固定在杠杆的第二端部上的内螺钉，所述滚轮位于沟槽内。

优选的，在上述低应力多碰试验装置中，所述低应力多碰试验装置还包括固定所述冲锤且设于冲锤第一部分上的上套筒，所述上套筒与冲锤之间为间隙配合。

优选的，在上述低应力多碰试验装置中，所述低应力多碰试验装置还包括固定所述冲锤且设于冲锤第二部分上的下套筒，所述下套筒与冲锤之间为间隙配合。