彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺及方法
【專利摘要】本發明提供的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，包括底座、波形發生器、導軌、用于固定實驗品的沖擊臺、彈射機構，所述彈射機構包括推板、彈簧拉桿、安裝板、蓄能彈簧、壓縮氣缸、鎖緊機構I、氣缸拉桿；所述的波形發生器和彈射機構的安裝板之間設有與試驗臺軸向平行的導軌；所述的推板安裝于導軌上；所述的沖擊臺安裝于導軌位于推板和波形發生器之間的部分；所述的彈簧拉桿一端固定安裝于推板上，彈簧拉桿穿過安裝板；所述的蓄能彈簧套在彈簧拉桿上；所述的壓縮氣缸安裝于底座上，其活塞桿與氣缸拉桿連接；所述的氣缸拉桿的中部設有鎖緊機構I。本發明還提供一種彈簧蓄能式水平沖擊試驗方法。本發明結構簡單、適應性強、試驗數據可靠。
【專利說明】彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水平沖擊試驗領域，具體涉及一種彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺及方法。
【背景技術】
[0002]工程實踐中，常常會遇到沖擊問題。一般而言，當具有一定速度的物體(沖擊物)碰撞到一靜止的物體時(被沖擊物)，沖擊物的運動將受阻而在瞬間停止運動，這時的被沖擊物就受到了沖擊作用。在這個過程中，沖擊物得到極大的反向加速度，將對被沖擊物施加很大的慣性力。沖擊是一個不可避免的問題，在許多方面對機械設備的使用、產品的運輸、航空航天器性能可靠性的保證都有極大的影響，特別是對航空航天器的影響。
[0003]目前，在航天航空產品和其他的商品包裝沖擊試驗大多采用自由跌落式沖擊試驗機實現，垂直試驗機也是沖擊試驗的主要沖擊試驗設備，但沖擊后得到的波形受影響比較大，前波和后波比較多，不易處理。
[0004]而對于體積較長的實驗品，通常采用水平沖擊和傾斜沖擊的試驗方法。目前，從國外進口的水平沖擊試驗機采用橡皮繩為動力(如MTS公司的水平沖擊試驗機)產生需要的沖擊初速度，由于橡皮繩產生的拉力有限，故需要較長的加速過程，要求滑道較長，站地面積大，且由于要求滑道精度較高，造價也很貴。傾斜沖擊方法雖然不需要外加動力，試驗設備簡單，但由于傾斜角度不能太大，靠傾斜產生的重力分量較小，也需要很長的滑道才能產生所需的沖擊初速，站地面積也比較大。對于長度較長的實驗品，試驗時也產生很的困難，甚至無法達到試驗所需的沖擊速度。
[0005]在我國，有些研究機構也已經有了相關的研究和成型產品的生產，如西工大沖擊試驗技術研究所研究生產的SPT-600雙向水平沖擊臺、SPT-1000水平沖擊臺、SPT-50水平沖擊臺、SPT-200水平沖擊臺和200Kg水平沖擊臺，采用膨脹氣缸作為動力，使用一個低壓氣缸作為工作臺回位動力，沖擊臺中使用相應的剎車裝置，但是設計的沖擊臺重量比較大，不容易搬運。
【發明內容】
[0006]本發明旨在克服現有技術沖擊臺重量大、結構復雜、成本高的缺陷，提供一種結構簡單、適應性強、經濟可靠的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺及方法。
[0007]本發明的技術方案如下:
所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，包括底座、波形發生器、導軌、用于固定實驗品的沖擊臺、彈射機構；
所述的底座的兩端分別安裝波形發生器和彈射機構；
所述彈射機構包括推板、彈簧拉桿、安裝板、蓄能彈簧、壓縮氣缸、鎖緊機構1、氣缸拉
桿；
所述的波形發生器和彈射機構的安裝板之間設有與試驗臺軸向平行的導軌；所述的推板安裝于導軌上，能夠沿導軌做進給運動；所述的沖擊臺安裝于導軌上，位于推板和波形發生器之間，能夠沿著導軌做進給運動；
所述安裝板與底座固定連接或與底座為一體，安裝板的上部的設有孔I;所述的彈簧拉桿一端固定安裝于推板上，彈簧拉桿經孔I穿過安裝板；所述的蓄能彈簧套在彈簧拉桿上，蓄能彈簧的直徑大于孔I ;所述的壓縮氣缸安裝于底座上，壓縮氣缸的活塞桿穿過安裝板后與氣缸拉桿連接；所述的氣缸拉桿的中部設有能讓彈簧拉桿穿過的孔II，孔II之上設置有鎖緊機構I，彈簧拉桿的另一端設有對應鎖緊機構I的鎖止槽。
[0008]本發明的優選方案還包括安裝于底座上的緩沖機構，所述的緩沖機構包括擋塊導軌、阻尼彈簧1、推板擋塊和彈簧擋板；
所述的擋塊導軌以與導軌平行的方向設置于緩沖機構上；所述的推板擋塊安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧I的一端與推板擋塊連接，阻尼彈簧I的另一端與彈簧擋板連接；所述彈簧擋板固定于緩沖機構上；
所述的推板的下沿超出沖擊臺的下沿；所述推板擋塊上設有緩沖擋舌I，緩沖擋舌I的高度剛好能夠接觸到推板的下沿從而擋住推板，同時不會碰到到沖擊臺的下沿。
[0009]所述緩沖機構還包括沖擊臺擋塊和阻尼彈簧II，所述沖擊臺擋塊設于緩沖機構靠近波形發生器的一端；所述的阻尼彈簧II的一端與沖擊臺擋塊連接，另一端與彈簧擋板連接;
所述的沖擊臺擋塊包括筒體1、鎖緊電磁鐵1、鎖緊吸盤1、隔板1、連桿1、鎖緊彈簧1、鎖舌I，所述的鎖緊電磁鐵I固定安裝于筒體I內的底部；所述隔板I固定安裝于筒體I內位于鎖緊吸盤I的上方，與鎖緊電磁鐵I之間留有空隙；所述的鎖緊吸盤I安裝于筒體I內，位于隔板I和鎖緊電磁鐵I之間；所述的隔板I上設有孔III ;所述的連桿I 一端與鎖緊吸盤I相連，另一端穿過隔板I的孔III與鎖舌I連接；所述的鎖緊彈簧I套在隔板I與鎖舌I之間的連桿I上，其直徑大于孔III的直徑；所述鎖舌I在試驗臺軸向上與推板擋塊的緩沖擋舌I錯開分布；所述的沖擊臺底部對應鎖舌I設置有緩沖擋舌II。
[0010]所述的鎖舌I靠近波形發生器的一側為豎直面，另一側為弧面；所述的緩沖擋舌II靠近波形發生器的一側為弧面，另一側為豎直面。
[0011 ] 所述緩沖機構與波形發生器之間的距離大于沖擊臺在試驗臺軸向的長度。
[0012]所述的鎖緊機構I包括筒體I1、鎖緊電磁鐵I1、鎖緊吸盤I1、筒體底板II連桿I1、鎖緊彈簧I1、鎖舌II，所述的鎖緊電磁鐵II固定安裝于筒體II內的頂部；所述的鎖緊吸盤II位于筒體II內鎖緊電磁鐵II的下方，與鎖緊電磁鐵II之間留有空隙；所述的筒體II的底部設有筒體底板II，所述的筒體底板II上設有孔IV ;所述的連桿II 一端與鎖緊吸盤II相連，另一端穿過筒體底板II上的孔IV之后與鎖舌II連接；所述鎖緊彈簧II套在位于筒體底板II與鎖舌II之間的連桿II上，其直徑大于孔IV的直徑。
[0013]所述彈簧拉桿穿出安裝板的一端尾部為錐體形狀，錐體的底邊為鎖止槽的外邊沿；所述的鎖舌II的下沿高度對應椎尖的高度。
[0014]本發明的優選方案還包括鎖緊機構II，所述鎖緊機構II設于安裝板上，所述彈簧拉桿的中部對應鎖緊機構II設有一個以上的鎖緊槽。
[0015]所述的鎖緊機構II包括筒體II1、鎖緊電磁鐵II1、鎖緊吸盤II1、筒體底板II1、連桿II1、鎖緊彈簧II1、鎖舌III，所述的鎖緊電磁鐵III固定安裝于筒體III內的頂部；所述的鎖緊吸盤III位于筒體III內鎖緊電磁鐵III的下方，與鎖緊電磁鐵III之間留有空隙；所述的筒體III的底部設有筒體底板III，所述的筒體底板III上設有孔V ;所述的連桿III一端與鎖緊吸盤III相連，另一端穿過筒體底板III上的孔V之后與鎖舌III連接；所述鎖緊彈簧III套在位于筒體底板III與鎖舌III之間的連桿III上，其直徑大于孔V的直徑。
[0016]所述的導軌對稱設置兩根；所述的壓縮氣缸和氣缸拉桿對稱設置兩組。
[0017]本發明的進一步優選方案還包括設置于底座上的無活塞回拉氣缸，所述的無活塞回拉氣缸包括導向桿和移動塊；所述的移動塊上設有拉動擋舌I ;所述的沖擊臺靠近彈射機構一端的底部設有配合拉動擋舌I的拉動擋舌II。
[0018]所述的無活塞回拉氣缸和拉動擋舌1、拉動擋舌II對稱設直兩組。
[0019]本發明還提供一種彈簧蓄能式水平沖擊試驗方法，包括以下步驟:
A、將實驗品安裝于沖擊臺上，鎖緊機構I通過鎖止槽鎖緊彈簧拉桿與氣缸拉桿，壓縮氣缸充氣，拉動彈簧拉桿帶動推板運動，推板壓縮蓄能彈簧進行蓄能，當推板到達預設位置，控制壓縮氣缸停止充氣并打開泄氣閥；推動沖擊臺直到沖擊臺緊貼推板；
B、鎖緊機構I松開彈簧拉桿與氣缸拉桿，推板在蓄能彈簧推動下帶動沖擊臺向波形發生器運動，對推板進行緩沖，沖擊臺繼續向波形發生器運動，直至與波形發生器發生沖擊碰撞，記錄波形發生器上的沖擊波形。
[0020]作為上述水平沖擊試驗方法的優選方案:所述推板與沖擊分離是通過緩沖機構實現的，所述緩沖機構包括擋塊導軌、阻尼彈簧1、推板擋塊和彈簧擋板、緩沖擋舌I;
所述的擋塊導軌以與導軌平行的方向設置于緩沖機構上；所述的推板擋塊安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧I的一端與推板擋塊連接，阻尼彈簧I的另一端與彈簧擋板連接；所述彈簧擋板固定于緩沖機構上；
所述的推板的下沿超出沖擊臺的下沿；所述推板擋塊上設有緩沖擋舌I，緩沖擋舌I的高度剛好能夠接觸到推板的下沿從而擋住推板，同時不會碰到到沖擊臺的下沿；
推板推動沖擊臺運動時，當推板下沿碰到緩沖擋舌I后，受到緩沖擋舌I的阻擋，在阻尼彈簧I的彈力作用下減速，從而與沖擊臺分離。
[0021]本發明的工作過程如下:先將實驗品安裝于沖擊臺上；然后通過鎖緊機構I鎖緊彈射機構的彈簧拉桿與氣缸拉桿，壓縮氣缸通過氣缸拉桿帶動彈射機構向背離波形發生器的方向運動，使得彈射機構中的畜能彈黃不斷壓縮，從而完成畜能；畜能完畢后，將沖擊臺推至彈射機構處，使其貼住彈射機構的推板；松開鎖緊機構I，彈簧拉桿與氣缸拉桿脫離，在彈簧的彈力下推動沖擊臺，使之沿著導軌向波形發生器運動；當彈射機構接觸到緩沖機構后減速停止，沖擊臺脫離彈射機構的推板，繼續沿著導軌運動，直至撞擊到波形發生器，這時記錄下波形發生器上的數據，完成一次沖擊試驗。
[0022]本發明采用壓縮氣缸對進行蓄能彈簧進行蓄能，再由蓄能彈簧啟動沖擊，避免了直接通過氣缸啟動沖擊產生的大應力而對壓縮氣缸的損壞；并且，本發明通過調節氣壓控制壓縮氣缸的拉力，從而控制彈射機構中彈簧的壓縮量，控制沖擊臺的沖擊速度，相對于現有技術可以更為便捷的獲得不同的沖擊過載值，增強試驗臺的適應性和應用廣泛度。
[0023]所述的彈簧拉桿尾部優選設計成為錐體結構，錐體的底邊為鎖止槽的外邊沿，這樣設計的好處是通過直接推動彈簧拉桿時，其尾部錐體從鎖緊機構I的鎖舌II下部穿過時，鎖舌II在拉桿錐面壓力的作用下向上移動，鎖緊彈簧II被壓縮，在彈簧力的作用下，鎖舌II始終靠緊彈簧拉桿，并能隨著彈簧拉桿的移動而卡在鎖止槽中。
[0024]在氣缸與彈簧拉桿的連接結構上，本發明還設計了鎖緊機構II及彈簧拉桿上與之相配合的鎖緊槽這一優選組合方案，在蓄能彈簧蓄能完畢后，通過鎖緊機構II鎖緊彈簧拉桿，使得彈簧拉桿鎖止在安裝板上，然后松開鎖緊機構I，通過鎖緊機構II的松開來啟動彈射機構，這樣就把啟動沖擊時產生的振動轉移給給了安裝板，能夠避免啟動沖擊時對壓縮氣缸的損傷，進一步延長了壓縮氣缸的使用壽命。
[0025]本發明還設置了無活塞回拉氣缸作為沖擊臺的自動回拉機構，通過無活塞回拉氣缸將沖擊臺進行回位重置，無需人工操作，增加了操作的自動化程度；并且通過回拉氣缸配合錐體形狀的彈簧拉桿尾部結構，能夠直接實現彈簧拉桿為鎖緊機構I鎖住，進一步增加了操作的自動化程度。
[0026]本發明的緩沖機構還可以設置沖擊臺反向緩沖機構，即通過沖擊臺擋塊和阻尼彈簧II的結構組合，能夠對撞擊波形發生器后回彈的沖擊臺進行阻尼式緩沖。并且優選沖擊臺反向緩沖啟示的位置，即使得沖擊臺擋塊與波形發生器之間的距離大于沖擊臺在試驗臺軸向的長度，這樣就讓沖擊臺在完成撞擊后滑行一段距離后才開始緩沖，保證波形發生器能得到無雜波的波形，提高了試驗數據的精確性和可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺立體圖 圖2為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺主視圖
圖3為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺俯視圖(省略實驗品41)
圖4為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺鎖緊機構I內部結構圖 圖5為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺鎖緊機構II內部結構圖 圖6為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺彈簧拉桿及鎖緊機構1、II結構示意圖 圖7為實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺沖擊臺擋塊內部結構圖 圖中各部分名稱及序號如下:
I為底座，2為波形發生器,3為導軌,4為沖擊臺，41為實驗品,42為緩沖擋舌II ,43為拉動擋舌II，51為推板，52為彈簧拉桿，521為鎖緊槽，53為安裝板，54為蓄能彈簧，55為壓縮氣缸，56為鎖緊機構I，561為筒體II，562為鎖緊電磁鐵II，563為鎖緊吸盤II，564為筒體底板II，565為連桿II，566為鎖緊彈簧II，567為鎖舌II，57為氣缸拉桿，58為鎖止槽，59為鎖緊機構II，591為筒體III，592為鎖緊電磁鐵III，593為鎖緊吸盤III，594為筒體底板III，595為連桿III，596為鎖緊彈簧III，597為鎖舌III，6為緩沖機構，60為擋塊導軌，61為阻尼彈簧I，62為推板擋塊，63為彈簧擋板，64為緩沖擋舌I，65為沖擊臺擋塊，651為筒體I，652為鎖緊電磁鐵I，653為鎖緊吸盤I，654為隔板I，655為連桿I，656鎖緊彈簧I，657為鎖舌I，66為阻尼彈簧II，7為無活塞回拉氣缸，71為導向桿，72為移動塊，73為拉動擋舌I。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例具體說明本發明。[0029]實施例1
如圖1、2、3所示，本實施例提供的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺包括:底座1、波形發生器2、導軌3、用于固定實驗品41的沖擊臺4、彈射機構；
所述的底座I的兩端分別安裝波形發生器2和彈射機構；
所述彈射機構包括推板51、彈簧拉桿52、安裝板53、蓄能彈簧54、壓縮氣缸55、鎖緊機構156、氣缸拉桿57 ；
所述的波形發生器2和彈射機構的安裝板53之間設有與試驗臺軸向平行的導軌3 ;所述的推板51安裝于導軌3上，能夠沿導軌3做進給運動；所述的沖擊臺4安裝于導軌3上，位于推板51和波形發生器2之間，能夠沿著導軌3做進給運動；
所述安裝板53與底座I固定連接或與底座I為一體，安裝板53的上部的設有孔I ;所述的彈簧拉桿52 —端固定安裝于推板51上，彈簧拉桿52經孔I穿過安裝板53 ;所述的蓄能彈簧54套在彈簧拉桿52上,蓄能彈簧54的直徑大于孔I ;所述的壓縮氣缸55安裝于底座I上，壓縮氣缸55的活塞桿穿過安裝板53后與氣缸拉桿57連接；所述的氣缸拉桿57的中部設有能讓彈簧拉桿52穿過的孔II，孔II之上設置有鎖緊機構156，彈簧拉桿52的另一端設有對應鎖緊機構156的鎖止槽58 ；
還包括安裝于底座I上的緩沖機構6，所述的緩沖機構6包括擋塊導軌60、阻尼彈簧161、推板擋塊62和彈簧擋板63 ；
所述的擋塊導軌60以與導軌3平行的方向設置于緩沖機構6上；所述的推板擋塊62安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧161的一端與推板擋塊62連接，阻尼彈簧161的另一端與彈簧擋板63連接；所述彈簧擋板63固定于緩沖機構6上；
所述的推板51的下沿超出沖擊臺4的下沿；所述推板擋塊62上設有緩沖擋舌164，緩沖擋舌164的高度剛好能夠接觸到推板51的下沿從而擋住推板51，同時不會碰到到沖擊臺4的下沿；
所述彈簧拉桿2穿出安裝板53的一端尾部為錐體形狀，錐體的底邊為鎖止槽58的外邊沿；所述的鎖舌II 567的下沿高度對應椎尖的高度。
[0030]如圖4所示，所述的鎖緊機構156包括筒體II 561、鎖緊電磁鐵II 562、鎖緊吸盤II 563、筒體底板II 564連桿II 565、鎖緊彈簧II 566、鎖舌II 567,所述的鎖緊電磁鐵II 562固定安裝于筒體II 561內的頂部；所述的鎖緊吸盤II 563位于筒體II 561內鎖緊電磁鐵
II562的下方，與鎖緊電磁鐵II 562之間留有空隙；所述的筒體II 561的底部設有筒體底板
II564，所述的筒體底板II 564上設有孔IV ;所述的連桿II 565 —端與鎖緊吸盤II 563相連，另一端穿過筒體底板II 564上的孔IV之后與鎖舌II 567連接；所述鎖緊彈簧II 566套在位于筒體底板II 564與鎖舌II 567之間的連桿II 565上，其直徑大于孔IV的直徑。
[0031]本實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺的工作過程如下:
沖擊試驗準備過程:鎖緊機構156的鎖緊電磁鐵II 562斷電，鎖緊機構156的鎖舌
II567在鎖緊彈簧II 566的彈力及自身重力作用下向下運動卡入鎖止槽58，鎖緊機構156鎖緊彈簧拉桿52與氣缸拉桿57，壓縮氣缸55充氣，拉動彈簧拉桿52帶動推板51運動，推板51壓縮蓄能彈簧54進行蓄能，當推板51到達預設位置，控制壓縮氣缸55停止充氣并打開泄氣閥；推動沖擊臺4直到沖擊臺4緊貼推板51，沖擊試驗準備完成。[0032]沖擊試驗進行過程:鎖緊機構156的鎖緊電磁鐵II 562通電，鎖緊電磁鐵II 562產生吸力使鎖緊吸盤II 563通過連桿II 565帶動鎖舌II 567向上運動，鎖緊機構156松開彈簧拉桿52與氣缸拉桿57，推板51在蓄能彈簧54推動下帶動沖擊臺4向波形發生器2運動，當推板51下部碰到緩沖擋舌164后，由緩沖擋舌164、阻尼彈簧I 61及推板擋塊62對彈射機構進行緩沖，沖擊臺4繼續向波形發生器2運動，直至與波形發生器2發生沖擊碰撞，記錄波形發生器2上的沖擊波形，沖擊試驗完成。
[0033]實施例2
如圖f 3所示，本實施例提供的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺包括:底底座1、波形發生器2、導軌3、用于固定實驗品41的沖擊臺4、彈射機構；
所述的底座I的兩端分別安裝波形發生器2和彈射機構；
所述彈射機構包括推板51、彈簧拉桿52、安裝板53、蓄能彈簧54、壓縮氣缸55、鎖緊機構156、氣缸拉桿57 ；
所述的波形發生器2和彈射機構的安裝板53之間設有與試驗臺軸向平行的導軌3 ;所述的推板51安裝于導軌3上，能夠沿導軌3做進給運動；所述的沖擊臺4安裝于導軌3上，位于推板51和波形發生器2之間，能夠沿著導軌3做進給運動；
所述安裝板53與底座I固定連接或與底座I為一體，安裝板53的上部的設有孔I ;所述的彈簧拉桿52 —端固定安裝于推板51上，彈簧拉桿52經孔I穿過安裝板53 ;所述的蓄能彈簧54套在彈簧拉桿52上,蓄能彈簧54的直徑大于孔I ;所述的壓縮氣缸55安裝于底座I上，壓縮氣缸55的活塞桿穿過安裝板53后與氣缸拉桿57連接；所述的氣缸拉桿57的中部設有能讓彈簧拉桿52穿過的孔II，孔II之上設置有鎖緊機構156，彈簧拉桿52的另一端設有對應鎖緊機構156的鎖止槽58 ；
還包括安裝于底座I上的緩沖機構6，所述的緩沖機構6包括擋塊導軌60、阻尼彈簧161、推板擋塊62和彈簧擋板63 ；
所述的擋塊導軌60以與導軌3平行的方向設置于緩沖機構6上；所述的推板擋塊62安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧161的一端與推板擋塊62連接，阻尼彈簧161的另一端與彈簧擋板63連接；所述彈簧擋板63固定于緩沖機構6上；
所述的推板51的下沿超出沖擊臺4的下沿；所述推板擋塊62上設有緩沖擋舌164，緩沖擋舌164的高度剛好能夠接觸到推板51的下沿從而擋住推板51，同時不會碰到到沖擊臺4的下沿；
所述緩沖機構6還包括沖擊臺擋塊65和阻尼彈簧II 66，所述沖擊臺擋塊65設于緩沖機構6靠近波形發生器2的一端；所述的阻尼彈簧II 66的一端與沖擊臺擋塊64連接，另一端與彈簧擋板63連接；所述緩沖機構6與波形發生器2之間的距離大于沖擊臺4在試驗臺軸向的長度；
還包括鎖緊機構II 59，所述鎖緊機構II 59設于安裝板53上，所述彈簧拉桿52的中部對應鎖緊機構II 59設有一個以上的鎖緊槽521 ；
所述的導軌3對稱設置兩根；所述的壓縮氣缸55和氣缸拉桿57對稱設置兩組；
還包括設置于底座I上的無活塞回拉氣缸7，所述的無活塞回拉氣缸7包括導向桿71和移動塊72 ;所述的移動塊72上設有拉動擋舌173 ;所述的沖擊臺4靠近彈射機構一端的底部設有配合拉動擋舌173的拉動擋舌II 43，所述的無活塞回拉氣缸7和拉動擋舌171、拉動擋舌II 43對稱設置兩組；
如圖4所示，所述的鎖緊機構156包括筒體II 561、鎖緊電磁鐵II 562、鎖緊吸盤II 563、筒體底板II 564連桿II 565、鎖緊彈簧II 566、鎖舌II 567,所述的鎖緊電磁鐵II 562固定安裝于筒體II 561內的頂部；所述的鎖緊吸盤II 563位于筒體II 561內鎖緊電磁鐵II 562的下方，與鎖緊電磁鐵II 562之間留有空隙；所述的筒體II 561的底部設有筒體底板II 564，所述的筒體底板II 564上設有孔IV ;所述的連桿II 565 —端與鎖緊吸盤II 563相連，另一端穿過筒體底板II 564上的孔IV之后與鎖舌II 567連接；所述鎖緊彈簧II 566套在位于筒體底板II 564與鎖舌II 567之間的連桿II 565上，其直徑大于孔IV的直徑。
[0034]如圖5所示，所述的鎖緊機構II 59包括筒體III 591、鎖緊電磁鐵III 592、鎖緊吸盤
III593、筒體底板III 594、連桿III 595、鎖緊彈簧III 596、鎖舌III 597，所述的鎖緊電磁鐵III 592固定安裝于筒體III 591內的頂部；所述的鎖緊吸盤III 593位于筒體III 591內鎖緊電磁鐵
III592的下方，與鎖緊電磁鐵III 592之間留有空隙；所述的筒體III 591的底部設有筒體底板
III594，所述的筒體底板III 594上設有孔V ;所述的連桿III 595 一端與鎖緊吸盤III 593相連，另一端穿過筒體底板III 594上的孔V之后與鎖舌III 597連接；所述鎖緊彈簧III 596套在位于筒體底板III 594與鎖舌III 597之間的連桿III 595上，其直徑大于孔V的直徑。
[0035]如圖6所示，所述鎖緊機構156通過鎖舌II 567與鎖止槽58鎖緊彈簧拉桿52 ;所述鎖緊機構II 59通過鎖舌III 597與鎖緊槽521鎖緊彈簧拉桿52 ；
如圖7所示，所述的沖擊臺擋塊65包括筒體1651、鎖緊電磁鐵1652、鎖緊吸盤1653、隔板I 654、連桿I 655、鎖緊彈簧1656、鎖舌1657,所述的鎖緊電磁鐵1652固定安裝于筒體1651內的底部；所述隔板I 654固定安裝于筒體1651內位于鎖緊吸盤1653的上方,與鎖緊電磁鐵1652之間留有空隙；所述的鎖緊吸盤1653安裝于筒體1651內，位于隔板I 654和鎖緊電磁鐵1652之間；所述的隔板I 654上設有孔III ;所述的連桿I 655 —端與鎖緊吸盤1653相連，另一端穿過隔板I 654的孔III與鎖舌1657連接；所述的鎖緊彈簧1656套在隔板I 654與鎖舌1657之間的連桿I 655上，其直徑大于孔III的直徑；所述鎖舌1657在試驗臺軸向上與推板擋塊62的緩沖擋舌164錯開分布；
圖2中所述的沖擊臺4底部對應鎖舌1657設置有緩沖擋舌II 42，且所述的鎖舌1657靠近波形發生器2的一側為豎直面，另一側為弧面；所述的緩沖擋舌II 42靠近波形發生器2的一側為弧面，另一側為豎直面。
[0036]本實施例彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺的工作過程如下:
假設初始狀態為上一次沖擊試驗完成后的狀態，沖擊臺4在緩沖機構6的緩沖下停
止;
沖擊試驗準備過程:鎖緊機構156的鎖緊電磁鐵II 562斷電，鎖緊機構156的鎖舌
II567在鎖緊彈簧II 566的彈力及自身重力作用下向下運動卡入鎖止槽58，鎖緊機構156鎖緊彈簧拉桿52與氣缸拉桿57，壓縮氣缸55充氣，拉動彈簧拉桿52帶動推板51運動，推板51壓縮蓄能彈簧54進行蓄能，當推板51到達預設位置，控制壓縮氣缸55停止充氣并打開泄氣閥；鎖緊機構II 59的鎖緊電磁鐵III 592斷電，鎖緊機構II 59的鎖舌III 597在鎖緊彈簧III 596的彈力及自身重力作用下向下運動卡入鎖緊槽521，鎖緊機構II 59鎖緊彈簧拉桿52與安裝板53 ;鎖緊機構156的鎖緊電磁鐵II 562通電，鎖緊電磁鐵II 562產生吸力使鎖緊吸盤II 563通過連桿II 565帶動鎖舌II 567向上運動，鎖緊機構156松開彈簧拉桿52與氣缸拉桿57 ;沖擊臺擋塊65的鎖緊電磁鐵I 652通電，鎖緊電磁鐵I 652產生吸力使鎖緊吸盤I 653通過連桿I 655帶動鎖舌I 657向上運動脫離與緩沖擋舌II 42的接觸；控制無活塞回拉氣缸7充氣，通過導向桿上的移動塊72的拉動擋舌I推動沖擊臺4底部的拉動擋舌II 73使得沖擊臺4向彈射機構運動，直到沖擊臺4緊貼推板51，之后控制無活塞回拉氣缸7反向充氣，無活塞回拉氣缸7帶動拉動擋舌I回到原處；沖擊臺擋塊65的鎖緊電磁鐵I 652斷電，沖擊臺擋塊65的鎖舌I 657在鎖緊彈簧I 656的彈力身重力作用下向上運動回到原處，沖擊試驗準備完成。
[0037]沖擊試驗進行過程:鎖緊機構II 59的鎖緊電磁鐵III 592通電，鎖緊電磁鐵III 592產生吸力使鎖緊吸盤III 593通過連桿III 595帶動鎖舌III 597向上運動，鎖緊機構II 59松開彈簧拉桿52與安裝板53，推板51在蓄能彈簧54推動下帶動沖擊臺4向波形發生器2運動，當推板51下部碰到緩沖擋舌164后，由緩沖擋舌164、阻尼彈簧I 61及推板擋塊62對彈射機構進行緩沖；沖擊臺4繼續向波形發生器2運動，當緩沖擋舌II 42的弧面與鎖舌I 657的弧面接觸時，鎖舌I 657在緩沖擋舌II 42的作用下向下運動脫離接觸并壓縮鎖緊彈簧I 656，沖擊臺4繼續向波形發生器2運動，鎖舌I 657在緩沖擋舌II 42離開之后在鎖緊彈簧I 656作用力下向上移動回到原處，沖擊臺4繼續運動直至與波形發生器2發生沖擊碰撞后反彈運動，緩沖擋舌II 42的垂直面與鎖舌I 657的垂直面接觸后由沖擊臺擋塊65及阻尼彈簧II 66對沖擊臺4進行緩沖，記錄波形發生器2上的沖擊波形，沖擊試驗完成。
【權利要求】
1.彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，包括底座(1)、波形發生器(2)、導軌(3)、用于固定實驗品(41)的沖擊臺(4)、彈射機構，其特征在于: 所述的底座(1)的兩端分別安裝波形發生器(2)和彈射機構； 所述彈射機構包括推板(51)、彈簧拉桿(52)、安裝板(53)、蓄能彈簧(54)、壓縮氣缸(55)、鎖緊機構I (56)、氣缸拉桿(57); 所述的波形發生器(2)和彈射機構的安裝板(53)之間設有與試驗臺軸向平行的導軌(3);所述的推板(51)安裝于導軌(3)上，能夠沿導軌(3)做進給運動；所述的沖擊臺(4)安裝于導軌(3)上，位于推板(51)和波形發生器(2)之間，能夠沿著導軌(3)做進給運動； 所述安裝板(53)與底座(1)固定連接或與底座(1)為一體，安裝板(53)的上部的設有孔I ;所述的彈簧拉桿(52)—端固定安裝于推板(51)上，彈簧拉桿(52)經孔I穿過安裝板(53);所述的蓄能彈簧(54)套在彈簧拉桿(52)上，蓄能彈簧(54)的直徑大于孔I ;所述的壓縮氣缸(55)安裝于底座(1)上,壓縮氣缸(55)的活塞桿穿過安裝板(53)后與氣缸拉桿(57)連接；所述的氣缸拉桿(57)的中部設有能讓彈簧拉桿(52)穿過的孔II，孔II之上設置有鎖緊機構I (56)，彈簧拉桿(52)的另一端設有對應鎖緊機構I (56)的鎖止槽(58)。
2.如權利要求1所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于: 還包括安裝于底座(1)上的緩沖機構(6)，所述的緩沖機構(6)包括擋塊導軌(60)、阻尼彈簧I (61)、推板擋塊(62)和彈簧擋板(63)； 所述的擋塊導軌(60)以與導軌(3)平行的方向設置于緩沖機構(6)上；所述的推板擋塊(62)安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧I (61)的一端與推板擋塊(62)連接，阻尼彈簧I (61)的另一端與彈簧擋板(63)連接；所述彈簧擋板(63)固定于緩沖機構(6)上； 所述的推板(51)的下沿超出沖擊臺(4)的下沿；所述推板擋塊(62)上設有緩沖擋舌I(64)，緩沖擋舌I(64)的高度剛好能夠接觸到推板(51)的下沿從而擋住推板(51)，同時不會碰到到沖擊臺(4)的下沿。
3.如權利要求2所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述緩沖機構(6)還包括沖擊臺擋塊(65)和阻尼彈簧II (66)，所述沖擊臺擋塊(65)設于緩沖機構(6)靠近波形發生器(2)的一端；所述的阻尼彈簧II (66)的一端與沖擊臺擋塊(64)連接，另一端與彈簧擋板(63)連接； 所述的沖擊臺擋塊(65)包括筒體I (651)、鎖緊電磁鐵I (652)、鎖緊吸盤I (653)、隔板I (654)、連桿I (655)、鎖緊彈簧I (656)、鎖舌I (657),所述的鎖緊電磁鐵I (652)固定安裝于筒體I (651)內的底部；所述隔板I (654)固定安裝于筒體I (651)內位于鎖緊吸盤I (653)的上方，與鎖緊電磁鐵I (652)之間留有空隙；所述的鎖緊吸盤I (653)安裝于筒體I (651)內，位于隔板I (654)和鎖緊電磁鐵I (652)之間；所述的隔板I (654)上設有孔III ;所述的連桿I (655) —端與鎖緊吸盤I (653)相連，另一端穿過隔板I (654)的孔III與鎖舌I (657)連接；所述的鎖緊彈簧I (656)套在隔板I (654)與鎖舌I (657)之間的連桿I (655)上，其直徑大于孔III的直徑；所述鎖舌I (657)在試驗臺軸向上與推板擋塊(62)的緩沖擋舌I (64)錯開分布；所述的沖擊臺(4)底部對應鎖舌I (657)設置有緩沖擋舌II (42)。
4.如權利要求3所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述的鎖舌1(657)靠近波形發生器(2)的一側為豎直面，另一側為弧面；所述的緩沖擋舌II (42)靠近波形發生器(2)的一側為弧面，另一側為豎直面。
5.如權利要求2所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述緩沖機構(6)與波形發生器(2)之間的距離大于沖擊臺(4)在試驗臺軸向的長度。
6.如權利要求1所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述的鎖緊機構I(56)包括筒體II (561)、鎖緊電磁鐵II (562)、鎖緊吸盤II (563)、筒體底板II (564)連桿II(565)、鎖緊彈簧II (566)、鎖舌II (567)，所述的鎖緊電磁鐵II (562)固定安裝于筒體II(561)內的頂部；所述的鎖緊吸盤II (563)位于筒體II (561)內鎖緊電磁鐵II (562)的下方，與鎖緊電磁鐵II (562)之間留有空隙；所述的筒體II (561)的底部設有筒體底板II (564)，所述的筒體底板II (564)上設有孔IV ;所述的連桿II (565) 一端與鎖緊吸盤II (563)相連，另一端穿過筒體底板II (564)上的孔IV之后與鎖舌II (567)連接；所述鎖緊彈簧II (566)套在位于筒體底板II (564)與鎖舌II (567)之間的連桿II (565)上，其直徑大于孔IV的直徑。
7.如權利要求6所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:彈簧拉桿(2)穿出安裝板(53)的一端尾部為錐體形狀，錐體的底邊為鎖止槽(58)的外邊沿；所述的鎖舌II(567)的下沿高度對應椎尖的高度。
8.如權利要求1所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:還包括鎖緊機構II(59)，所述鎖緊機構II (59)設于安裝板(53)上，所述彈簧拉桿(52)的中部對應鎖緊機構II(59)設有一個以上的鎖緊槽(521)。
9.如權利要求8所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于: 所述的鎖緊機構II (59)包括筒體111(591)、鎖緊電磁鐵111(592)、鎖緊吸盤111(593)、筒體底板III (594)、連桿III (595)、鎖緊彈簧III (596)、鎖舌III (597)，所述的鎖緊電磁鐵III(592)固定安裝于筒體111(591)內的頂部；所述的鎖緊吸盤111(593)位于筒體111(591)內鎖緊電磁鐵111(592)的下方，與鎖緊電磁鐵111(592)之間留有空隙；所述的筒體III(591)的底部設有筒體底板111(594 )，所述的筒體底板111(594)上設有孔V;所述的連桿111(595)—端與鎖緊吸盤111(593)相連，另一端穿過筒體底板111(594)上的孔V之后與鎖舌111(597)連接；所述鎖緊彈簧III (596)套在位于筒體底板III (594)與鎖舌III (597)之間的連桿III (595)上，其直徑大于孔V的直徑。
10.如權利要求1所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述的導軌(3)對稱設置兩根；所述的壓縮氣缸(55)和氣缸拉桿(57)對稱設置兩組。
11.如權利要求1、任意一項所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:還包括設置于底座(1)上的無活塞回拉氣缸(7)，所述的無活塞回拉氣缸(7)包括導向桿(71)和移動塊(72);所述的移動塊(72)上設有拉動擋舌I (73);所述的沖擊臺(4)靠近彈射機構一端的底部設有配合拉動擋舌I (73)的拉動擋舌II (43)。
12.如權利要求11所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺，其特征在于:所述的無活塞回拉氣缸(7)和拉動擋舌I (71)、拉動擋舌II (43)對稱設置兩組。
13.運用如權利要求1所述的彈簧蓄能式水平沖擊試驗臺的水平沖擊試驗方法，其特征在于包括以下步驟: A、將實驗品(41)安裝于沖擊臺(4)上，鎖緊機構I (56)通過鎖止槽(58)鎖緊彈簧拉桿(52 )與氣缸拉桿(57 )，壓縮氣缸(55 )充氣，拉動彈簧拉桿(52 )帶動推板(51)運動，推板(51)壓縮蓄能彈簧(54)進行蓄能，當推板(51)到達預設位置，控制壓縮氣缸(55)停止充氣并打開泄氣閥；推動沖擊臺(4)直到沖擊臺(4)緊貼推板(51)； B、鎖緊機構I (56)松開彈簧拉桿(52)與氣缸拉桿(57),推板(51)在蓄能彈簧(54)的彈力作用下推動沖擊臺(4)向波形發生器(2)方向運動，蓄能彈簧(54)完全展開后，推板(51)與沖擊臺(4)分離，沖擊臺(4)繼續運動，直至與波形發生器(2)發生沖擊碰撞，記錄沖擊波形。
14.如權利要求13所述的水平沖擊試驗方法，其特征在于: 所述推板(51)與沖擊臺(4)分離是通過緩沖機構(6)實現的，所述緩沖機構(6)包括擋塊導軌(60)、阻尼彈簧I (61)、推板擋塊(62)和彈簧擋板(63)、緩沖擋舌I (64); 所述的擋塊導軌(60)以與導軌(3)平行的方向設置于緩沖機構(6)上；所述的推板擋塊(62)安裝于擋塊導軌上，位于靠近彈射機構的一端，能夠沿著擋塊導軌做進給運動；所述的阻尼彈簧I (61)的一端與推板擋塊(62)連接，阻尼彈簧I (61)的另一端與彈簧擋板(63)連接；所述彈簧擋板(63)固定于緩沖機構(6)上； 所述的推板(51)的下沿超出沖擊臺(4)的下沿；所述推板擋塊(62)上設有緩沖擋舌I(64)，緩沖擋舌I(64)的高度剛好能夠接觸到推板(51)的下沿從而擋住推板(51)，同時不會碰到到沖擊臺(4)的下沿； 推板(51)推動沖擊臺(4)運動時，當推板(51)下沿碰到緩沖擋舌I (64)后，受到緩沖擋舌I (64)的阻擋，在阻尼彈簧I (61)的彈力作用下減速，從而與沖擊臺(4)分離。
【文檔編號】G01M7/08GK103954423SQ201410200788
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】尹輝俊, 宋世柳, 許冠能, 梁雙翼, 陳晨 申請人:廣西科技大學