[发明专利]一种顶针式微冲量施加装置

说明书

本发明提供了一种顶针式微冲量施加装置，包括：一中心杆，中心杆以垂直放置的位置为平衡位置；两个顶针，两个顶针以中心杆为轴对称分布，顶针具有针尖；一转接结构，转接结构将中心杆与两个顶针固定连接；一冲击部，冲击部安装在中心杆下部；两个轴承座具有凹坑弧形面，两个顶针放置在轴承座上，顶针的针尖与凹坑弧形面接触；一支架，支架用于水平放置两个轴承座；顶针的针尖与轴承座的凹坑弧形面的两个接触点连接形成一水平线，中心杆与其所带动摆动的整体结构的重心低于水平线，中心杆能够以该水平线为转动轴进行摆动，接触面积小，实现降低摩擦阻尼的目的。配重块通过螺纹匹配旋转改变其在中心杆上的高低位置，以改变摆动结构的重心所在位置。

技术领域

本发明涉及精密力学技术领域，特别涉及一种顶针式微冲量施加装置。

背景技术

微推力及微冲量的施加及精确测量对包括航天推进、仪器设备制造等领域有重要意义。

传统的对微冲量测试机构施加微小冲量较多使用刀锋摆装置：该装置常在撞击位置安装力敏传感器。具体的将力敏传感器与摆臂固定，通过细绳将摆臂拉动一定距离，放开后由于重力的作用，摆臂将带动力敏传感器摆动敲击到被测物上。敲击过程的力与时间长度可以从力敏传感器输出，从而得到作用在被测物上的力随时间变化情况。通过改变摆臂初始摆角，可以调节作用在被测物上的冲量大小。然而，使用刀锋摆结构时，摆动时刀锋作为转轴，与支撑结构的接触面积较大。接触区域的微小缺陷等问题容易造成摆动阻力大，输出结果不稳定，调节困难，无法精确调节冲击力敏冲量大小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶针式微冲量施加装置，以解决现有的微冲量施加装置稳定性差，阻力大的问题。

本发明的目的还在于提供一种顶针式微冲量施加装置，以解决现有的微冲量施加装置无法精确调节施加微冲量大小的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种顶针式微冲量施加装置，所述顶针式微冲量施加装置包括：

一中心杆，所述中心杆以垂直放置的位置为平衡位置；

第一顶针与第二顶针，所述第一顶针与所述第二顶针以所述中心杆为轴对称分布，所述第一顶针和所述第二顶针均具有一针尖；

一转接结构，所述转接结构将所述中心杆与所述第一顶针和所述第二顶针固定连接；

一冲击部，所述冲击部安装在所述中心杆的底部；

第一轴承座与第二轴承座，其中：

所述第一轴承座具有第一凹坑弧形面，所述第一顶针的针尖与所述第一凹坑弧形面接触，以使所述第一顶针放置于所述第一轴承座上，所述第一顶针的针尖与所述第一凹坑弧形面接触处为第一接触点；

所述第二轴承座具有第二凹坑弧形面，所述第二顶针的针尖与所述第二凹坑弧形面接触，以使所述第二顶针放置于所述第二轴承座上，所述第二顶针的针尖与所述第二凹坑弧形面接触处为第二接触点；

一支架，所述支架用于水平放置所述第一轴承座与所述第二轴承座；

所述第一接触点与所述第二接触点连接形成一水平线，所述中心杆能够以所述水平线为转动轴进行摆动，所述中心杆与其所带动摆动的结构形成一摆动结构，所述摆动结构的重心低于所述水平线。

可选的，在所述的顶针式微冲量施加装置中，拉动所述中心杆，使所述中心杆绕所述转动轴偏离所述平衡位置，所述中心杆与所述平衡位置的角度为给定初始偏转角；

释放所述中心杆，以使所述中心杆受到重力的作用开始转动，所述中心杆带动所述冲击部敲击到目标上。

可选的，在所述的顶针式微冲量施加装置中，所述顶针式微冲量施加装置还包括安装在中心杆上的配重块，其中：

所述中心杆上具有螺纹；