[发明专利]一种阻尼可调式双摆杆冲击试验机

说明书

技术领域

本发明设计一种阻尼可调式双摆杆冲击试验机，具体地说是涉及一种通过调节两摆杆之间的阻尼系数调节冲击载荷的大小，用来测量试板表面双向瞬态冲击力的双摆杆冲击试验机。

背景技术

阻尼可调式双摆杆冲击试验机是针对在瞬间载荷作用下，试板表面的双向性能测试而专门研制开发的新设备。该装置的主要作用是测量试板在瞬态高速冲击作用下的抗破坏强度，通过调节阻尼系数实现不同作用力的冲击，从而有效判断试板是否合格，以及进行试板合格后的性能强化试验。

阻尼器承担着缓冲和减振的任务，阻尼力变大，下摆杆跳起的高度变小，从而产生较大的冲击载荷；阻尼力变小，下摆杆跳起的高度变大，缓和冲击，使产生的冲击载荷变小。将该装置的减振装置设计成阻尼可调结构，以实现不同的冲击载荷。

现有的单摆试验机，单自由度，不能对试板实现瞬时、双向的冲击试验；传统重锤下落试验机对其进行的冲击试验，只是将测试板以一定的角度倾斜于落锤的方向，但是这种试验方法虽然能够获得测试板在水平和垂直两个方向所吸收的能量值，但冲击作用时间却不是瞬时的。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻尼可调式双摆杆冲击试验机。为了克服现有技术中冲击试验的不足，本发明提供的阻尼可调式双摆杆冲击试验机，利用双摆杆结构实现了冲击角度的无级可调和瞬时双向性能测试，利用试验机的阻尼可调结构实现不同作用力的冲击试验。

本发明的技术方案是：一种阻尼可调式双摆杆摆锤式冲击试验机，主要包括主机机架、双摆杆系统、提升系统、制动系统、角度调节装置、阻尼可调装置、测量系统等；提升系统与制动系统通过摆轴相连，摆轴中间悬挂上摆杆，安装在主机机架上，实现双摆杆系统的提升和制动；双摆杆系统包括上下摆杆，上下摆杆铰接，下摆杆与摆锤相连；上下摆杆铰接处设有角度调节装置，其作用是保证两摆杆在下落过程中保持角度不发生变化，但在摆锤与试板接触瞬间使两摆杆处于自由状态；上下摆杆中间设有阻尼可调装置，通过调节不同的阻尼系数以实现摆杆系统不同作用力的冲击；测试系统安装在主机机架的底座上，采用高速传感器及高速数据采集装置，将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化等通过计算机显示出来。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的主机机架机身由钢管制作而成，底座采用实心钢板加工制作，保证机架顶端轴承的同轴度及轴心到测试系统基板的距离。主机机架上方安装提升制动系统，主机机架下方安装测试系统，主机机架与牢固的地基基础相连，保证安装精度和试验安全。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的双摆杆系统由高强度钢制作而成，通过摆轴与主机机架连接；双摆杆系统的上方为上摆杆，与摆轴连接；双摆杆系统的下方为下摆杆和摆锤，通过销轴与上摆杆连接；上下摆杆连接处装有角度调节装置，用于调节双摆杆之间的角度；下摆杆的下端与摆锤连接，用于冲击试板。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的角度调节装置由高强度钢制作而成，通过销轴与上下摆杆连接；角度调节装置是由旋转板，楔块、挡块、挡杆装置等组成，楔块和旋转板设有不同的角度，使双摆杆无级可调。角度调节装置还可以保证双摆杆下落过程中保持角度不变。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的阻尼可调装置由杆端关节轴承、螺杆、螺杆垫片、导向杆、弹簧、缸筒、支撑杆等组成，安装在双摆杆中间；杆端关节轴承安装在上摆杆的伸出杆的轴承槽内；螺杆与杆端关节轴承连接，通过旋转螺杆可以带动垫片压缩弹簧；导向杆固定在缸筒上，穿过螺杆垫片，防止螺杆垫片发生转动；支撑杆上端固定连接缸筒，下端与下摆杆铰接；从而调节阻尼可调装置的阻尼系数，可以调节碰撞时下摆杆跳起的高度，从而实现不同作用力的冲击。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的提升、制动系统由离合器、制动器、电机、减速机、摆轴、制动盘、轴承、轴承座等组成，安装在主机机架的顶端，实现了对双摆杆结构的提升和制动。

本发明阻尼可调式双摆杆冲击试验机的测量系统安装在主机机架的底座上，采用高速传感器及高速数据采集装置，通过高速采集卡、存储器和变形传感器将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化等通过计算机显示出来。