[发明专利]一种适应高强度冲击的柔性冲击锤头

说明书

本发明涉及一种适应高强度冲击的柔性冲击锤头，包括摆臂、安装于摆臂摆动端的锤头，所述锤头周围对应安装减震器组，锤头的碰撞端安装有冲击锤碰撞头，所述减震器组分布在锤头轴向四周，包括上侧减震器、下侧减震器、左侧减震器和右侧减震器，减震器组与锤头之间楔块相连，本发明通过在锤头周围设置减震器组，改善碰撞时摆臂转轴的应力状态，不会对后续测量结果产生影响，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及测试与实验技术领域，尤其是一种适应高强度冲击的柔性冲击锤头。

背景技术

强碰撞冲击机是现如今考核潜艇设备冲击的主要设备之一，其提供的载荷输入必须能够覆盖艇上设备所需的载荷输入范围。冲击锤结构是强碰撞冲击机主要部件之一，是控制输入载荷及实现碰撞的装置。冲击锤结构通常由摆臂、冲击锤头、冲击锤碰撞块组成，冲击锤结构的可靠性关系到整个强碰撞冲击机能否正常工作。

现有强碰撞式冲击机的摆臂与冲击锤头均为刚性连接。试验过程中，摆臂及其转轴在冲击锤头与砧台碰撞时承受较大的冲击载荷，局部应力状态较差。由于长期直接承受碰撞产生的冲击载荷，冲击锤结构内部紧固件易发生松动现象，导致测量、实验结果产生偏差。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的一种适应高强度冲击的柔性冲击锤头，在冲击锤头的上下左右周向设置减震器，减震器采用楔块连接的方式，从而改善碰撞时摆臂转轴的应力状态，满足更高的载荷输入要求，提高测试结果的精准度。

本发明所采用的技术方案如下：

一种适应高强度冲击的柔性冲击锤头，包括摆臂、安装于摆臂摆动端的锤头，所述锤头周围对应安装减震器组，锤头的碰撞端安装有冲击锤碰撞头，

所述减震器组分布在锤头轴向四周，包括上侧减震器、下侧减震器、左侧减震器和右侧减震器，减震器组与锤头之间楔块相连，

减震器组与锤头组合响应时间大于与外界砧台碰撞的时间，单个减震器横向刚度满足如下公式：

锤头发生碰撞时，水平位移小于或等于许用水平位移最大值，单个减震器的横向刚度满足如下公式：

单个减震器的垂向刚度满足如下公式：

式中：

k₁——单个减震器的横向刚度；

k₂——单个减震器的垂向刚度；

m₁——锤头及冲击锤碰撞头的质量；

l——摆臂撞击中心至重心的距离；

n——减震器数量；

v_max——最大冲击速度；

s_1max——发生碰撞时，冲击锤头许用最大水平位移；

s_2max——发生碰撞时，冲击锤头许用最大垂向位移。

所述摆臂的摆动端设置为中空腔室，此腔室沿摆动路径方向的两端敞口设置，锤头安装在此腔室内。

所述锤头与摆臂腔室内壁接触的侧面上设有槽，减震器朝向锤头侧壁的一面上设有嵌入槽中的楔块。

锤头侧壁上的槽以所在侧壁的中点为基准，在侧壁上对称设置。

所述减震器组的单个减震器上延伸出连接片，连接片位于减震器的相对面上，且与所在面共面，连接片与锤头、摆臂腔室内壁之间通过连接件固定安装。