弹簧蓄能式水平冲击试验台及方法
【专利摘要】本发明提供的弹簧蓄能式水平冲击试验台，包括底座、波形发生器、导轨、用于固定实验品的冲击台、弹射机构，所述弹射机构包括推板、弹簧拉杆、安装板、蓄能弹簧、压缩气缸、锁紧机构I、气缸拉杆；所述的波形发生器和弹射机构的安装板之间设有与试验台轴向平行的导轨；所述的推板安装于导轨上；所述的冲击台安装于导轨位于推板和波形发生器之间的部分；所述的弹簧拉杆一端固定安装于推板上，弹簧拉杆穿过安装板；所述的蓄能弹簧套在弹簧拉杆上；所述的压缩气缸安装于底座上，其活塞杆与气缸拉杆连接；所述的气缸拉杆的中部设有锁紧机构I。本发明还提供一种弹簧蓄能式水平冲击试验方法。本发明结构简单、适应性强、试验数据可靠。
【专利说明】弹簧蓄能式水平冲击试验台及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水平冲击试验领域，具体涉及一种弹簧蓄能式水平冲击试验台及方法。
【背景技术】
[0002]工程实践中，常常会遇到冲击问题。一般而言，当具有一定速度的物体(冲击物)碰撞到一静止的物体时(被冲击物)，冲击物的运动将受阻而在瞬间停止运动，这时的被冲击物就受到了冲击作用。在这个过程中，冲击物得到极大的反向加速度，将对被冲击物施加很大的惯性力。冲击是一个不可避免的问题，在许多方面对机械设备的使用、产品的运输、航空航天器性能可靠性的保证都有极大的影响，特别是对航空航天器的影响。
[0003]目前，在航天航空产品和其他的商品包装冲击试验大多采用自由跌落式冲击试验机实现，垂直试验机也是冲击试验的主要冲击试验设备，但冲击后得到的波形受影响比较大，前波和后波比较多，不易处理。
[0004]而对于体积较长的实验品，通常采用水平冲击和倾斜冲击的试验方法。目前，从国外进口的水平冲击试验机采用橡皮绳为动力(如MTS公司的水平冲击试验机)产生需要的冲击初速度，由于橡皮绳产生的拉力有限，故需要较长的加速过程，要求滑道较长，站地面积大，且由于要求滑道精度较高，造价也很贵。倾斜冲击方法虽然不需要外加动力，试验设备简单，但由于倾斜角度不能太大，靠倾斜产生的重力分量较小，也需要很长的滑道才能产生所需的冲击初速，站地面积也比较大。对于长度较长的实验品，试验时也产生很的困难，甚至无法达到试验所需的冲击速度。
[0005]在我国，有些研究机构也已经有了相关的研究和成型产品的生产，如西工大冲击试验技术研究所研究生产的SPT-600双向水平冲击台、SPT-1000水平冲击台、SPT-50水平冲击台、SPT-200水平冲击台和200Kg水平冲击台，采用膨胀气缸作为动力，使用一个低压气缸作为工作台回位动力，冲击台中使用相应的刹车装置，但是设计的冲击台重量比较大，不容易搬运。
【发明内容】
[0006]本发明旨在克服现有技术冲击台重量大、结构复杂、成本高的缺陷，提供一种结构简单、适应性强、经济可靠的弹簧蓄能式水平冲击试验台及方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，包括底座、波形发生器、导轨、用于固定实验品的冲击台、弹射机构；
所述的底座的两端分别安装波形发生器和弹射机构；
所述弹射机构包括推板、弹簧拉杆、安装板、蓄能弹簧、压缩气缸、锁紧机构1、气缸拉
杆；
所述的波形发生器和弹射机构的安装板之间设有与试验台轴向平行的导轨；所述的推板安装于导轨上，能够沿导轨做进给运动；所述的冲击台安装于导轨上，位于推板和波形发生器之间，能够沿着导轨做进给运动；
所述安装板与底座固定连接或与底座为一体，安装板的上部的设有孔I;所述的弹簧拉杆一端固定安装于推板上，弹簧拉杆经孔I穿过安装板；所述的蓄能弹簧套在弹簧拉杆上，蓄能弹簧的直径大于孔I ;所述的压缩气缸安装于底座上，压缩气缸的活塞杆穿过安装板后与气缸拉杆连接；所述的气缸拉杆的中部设有能让弹簧拉杆穿过的孔II，孔II之上设置有锁紧机构I，弹簧拉杆的另一端设有对应锁紧机构I的锁止槽。
[0008]本发明的优选方案还包括安装于底座上的缓冲机构，所述的缓冲机构包括挡块导轨、阻尼弹簧1、推板挡块和弹簧挡板；
所述的挡块导轨以与导轨平行的方向设置于缓冲机构上；所述的推板挡块安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧I的一端与推板挡块连接，阻尼弹簧I的另一端与弹簧挡板连接；所述弹簧挡板固定于缓冲机构上；
所述的推板的下沿超出冲击台的下沿；所述推板挡块上设有缓冲挡舌I，缓冲挡舌I的高度刚好能够接触到推板的下沿从而挡住推板，同时不会碰到到冲击台的下沿。
[0009]所述缓冲机构还包括冲击台挡块和阻尼弹簧II，所述冲击台挡块设于缓冲机构靠近波形发生器的一端；所述的阻尼弹簧II的一端与冲击台挡块连接，另一端与弹簧挡板连接;
所述的冲击台挡块包括筒体1、锁紧电磁铁1、锁紧吸盘1、隔板1、连杆1、锁紧弹簧1、锁舌I，所述的锁紧电磁铁I固定安装于筒体I内的底部；所述隔板I固定安装于筒体I内位于锁紧吸盘I的上方，与锁紧电磁铁I之间留有空隙；所述的锁紧吸盘I安装于筒体I内，位于隔板I和锁紧电磁铁I之间；所述的隔板I上设有孔III ;所述的连杆I 一端与锁紧吸盘I相连，另一端穿过隔板I的孔III与锁舌I连接；所述的锁紧弹簧I套在隔板I与锁舌I之间的连杆I上，其直径大于孔III的直径；所述锁舌I在试验台轴向上与推板挡块的缓冲挡舌I错开分布；所述的冲击台底部对应锁舌I设置有缓冲挡舌II。
[0010]所述的锁舌I靠近波形发生器的一侧为竖直面，另一侧为弧面；所述的缓冲挡舌II靠近波形发生器的一侧为弧面，另一侧为竖直面。
[0011 ] 所述缓冲机构与波形发生器之间的距离大于冲击台在试验台轴向的长度。
[0012]所述的锁紧机构I包括筒体I1、锁紧电磁铁I1、锁紧吸盘I1、筒体底板II连杆I1、锁紧弹簧I1、锁舌II，所述的锁紧电磁铁II固定安装于筒体II内的顶部；所述的锁紧吸盘II位于筒体II内锁紧电磁铁II的下方，与锁紧电磁铁II之间留有空隙；所述的筒体II的底部设有筒体底板II，所述的筒体底板II上设有孔IV ;所述的连杆II 一端与锁紧吸盘II相连，另一端穿过筒体底板II上的孔IV之后与锁舌II连接；所述锁紧弹簧II套在位于筒体底板II与锁舌II之间的连杆II上，其直径大于孔IV的直径。
[0013]所述弹簧拉杆穿出安装板的一端尾部为锥体形状，锥体的底边为锁止槽的外边沿；所述的锁舌II的下沿高度对应椎尖的高度。
[0014]本发明的优选方案还包括锁紧机构II，所述锁紧机构II设于安装板上，所述弹簧拉杆的中部对应锁紧机构II设有一个以上的锁紧槽。
[0015]所述的锁紧机构II包括筒体II1、锁紧电磁铁II1、锁紧吸盘II1、筒体底板II1、连杆II1、锁紧弹簧II1、锁舌III，所述的锁紧电磁铁III固定安装于筒体III内的顶部；所述的锁紧吸盘III位于筒体III内锁紧电磁铁III的下方，与锁紧电磁铁III之间留有空隙；所述的筒体III的底部设有筒体底板III，所述的筒体底板III上设有孔V ;所述的连杆III一端与锁紧吸盘III相连，另一端穿过筒体底板III上的孔V之后与锁舌III连接；所述锁紧弹簧III套在位于筒体底板III与锁舌III之间的连杆III上，其直径大于孔V的直径。
[0016]所述的导轨对称设置两根；所述的压缩气缸和气缸拉杆对称设置两组。
[0017]本发明的进一步优选方案还包括设置于底座上的无活塞回拉气缸，所述的无活塞回拉气缸包括导向杆和移动块；所述的移动块上设有拉动挡舌I ;所述的冲击台靠近弹射机构一端的底部设有配合拉动挡舌I的拉动挡舌II。
[0018]所述的无活塞回拉气缸和拉动挡舌1、拉动挡舌II对称设直两组。
[0019]本发明还提供一种弹簧蓄能式水平冲击试验方法，包括以下步骤:
A、将实验品安装于冲击台上，锁紧机构I通过锁止槽锁紧弹簧拉杆与气缸拉杆，压缩气缸充气，拉动弹簧拉杆带动推板运动，推板压缩蓄能弹簧进行蓄能，当推板到达预设位置，控制压缩气缸停止充气并打开泄气阀；推动冲击台直到冲击台紧贴推板；
B、锁紧机构I松开弹簧拉杆与气缸拉杆，推板在蓄能弹簧推动下带动冲击台向波形发生器运动，对推板进行缓冲，冲击台继续向波形发生器运动，直至与波形发生器发生冲击碰撞，记录波形发生器上的冲击波形。
[0020]作为上述水平冲击试验方法的优选方案:所述推板与冲击分离是通过缓冲机构实现的，所述缓冲机构包括挡块导轨、阻尼弹簧1、推板挡块和弹簧挡板、缓冲挡舌I;
所述的挡块导轨以与导轨平行的方向设置于缓冲机构上；所述的推板挡块安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧I的一端与推板挡块连接，阻尼弹簧I的另一端与弹簧挡板连接；所述弹簧挡板固定于缓冲机构上；
所述的推板的下沿超出冲击台的下沿；所述推板挡块上设有缓冲挡舌I，缓冲挡舌I的高度刚好能够接触到推板的下沿从而挡住推板，同时不会碰到到冲击台的下沿；
推板推动冲击台运动时，当推板下沿碰到缓冲挡舌I后，受到缓冲挡舌I的阻挡，在阻尼弹簧I的弹力作用下减速，从而与冲击台分离。
[0021]本发明的工作过程如下:先将实验品安装于冲击台上；然后通过锁紧机构I锁紧弹射机构的弹簧拉杆与气缸拉杆，压缩气缸通过气缸拉杆带动弹射机构向背离波形发生器的方向运动，使得弹射机构中的畜能弹黃不断压缩，从而完成畜能；畜能完毕后，将冲击台推至弹射机构处，使其贴住弹射机构的推板；松开锁紧机构I，弹簧拉杆与气缸拉杆脱离，在弹簧的弹力下推动冲击台，使之沿着导轨向波形发生器运动；当弹射机构接触到缓冲机构后减速停止，冲击台脱离弹射机构的推板，继续沿着导轨运动，直至撞击到波形发生器，这时记录下波形发生器上的数据，完成一次冲击试验。
[0022]本发明采用压缩气缸对进行蓄能弹簧进行蓄能，再由蓄能弹簧启动冲击，避免了直接通过气缸启动冲击产生的大应力而对压缩气缸的损坏；并且，本发明通过调节气压控制压缩气缸的拉力，从而控制弹射机构中弹簧的压缩量，控制冲击台的冲击速度，相对于现有技术可以更为便捷的获得不同的冲击过载值，增强试验台的适应性和应用广泛度。
[0023]所述的弹簧拉杆尾部优选设计成为锥体结构，锥体的底边为锁止槽的外边沿，这样设计的好处是通过直接推动弹簧拉杆时，其尾部锥体从锁紧机构I的锁舌II下部穿过时，锁舌II在拉杆锥面压力的作用下向上移动，锁紧弹簧II被压缩，在弹簧力的作用下，锁舌II始终靠紧弹簧拉杆，并能随着弹簧拉杆的移动而卡在锁止槽中。
[0024]在气缸与弹簧拉杆的连接结构上，本发明还设计了锁紧机构II及弹簧拉杆上与之相配合的锁紧槽这一优选组合方案，在蓄能弹簧蓄能完毕后，通过锁紧机构II锁紧弹簧拉杆，使得弹簧拉杆锁止在安装板上，然后松开锁紧机构I，通过锁紧机构II的松开来启动弹射机构，这样就把启动冲击时产生的振动转移给给了安装板，能够避免启动冲击时对压缩气缸的损伤，进一步延长了压缩气缸的使用寿命。
[0025]本发明还设置了无活塞回拉气缸作为冲击台的自动回拉机构，通过无活塞回拉气缸将冲击台进行回位重置，无需人工操作，增加了操作的自动化程度；并且通过回拉气缸配合锥体形状的弹簧拉杆尾部结构，能够直接实现弹簧拉杆为锁紧机构I锁住，进一步增加了操作的自动化程度。
[0026]本发明的缓冲机构还可以设置冲击台反向缓冲机构，即通过冲击台挡块和阻尼弹簧II的结构组合，能够对撞击波形发生器后回弹的冲击台进行阻尼式缓冲。并且优选冲击台反向缓冲启示的位置，即使得冲击台挡块与波形发生器之间的距离大于冲击台在试验台轴向的长度，这样就让冲击台在完成撞击后滑行一段距离后才开始缓冲，保证波形发生器能得到无杂波的波形，提高了试验数据的精确性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台立体图 图2为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台主视图
图3为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台俯视图(省略实验品41)
图4为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台锁紧机构I内部结构图 图5为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台锁紧机构II内部结构图 图6为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台弹簧拉杆及锁紧机构1、II结构示意图 图7为实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台冲击台挡块内部结构图 图中各部分名称及序号如下:
I为底座，2为波形发生器,3为导轨,4为冲击台，41为实验品,42为缓冲挡舌II ,43为拉动挡舌II，51为推板，52为弹簧拉杆，521为锁紧槽，53为安装板，54为蓄能弹簧，55为压缩气缸，56为锁紧机构I，561为筒体II，562为锁紧电磁铁II，563为锁紧吸盘II，564为筒体底板II，565为连杆II，566为锁紧弹簧II，567为锁舌II，57为气缸拉杆，58为锁止槽，59为锁紧机构II，591为筒体III，592为锁紧电磁铁III，593为锁紧吸盘III，594为筒体底板III，595为连杆III，596为锁紧弹簧III，597为锁舌III，6为缓冲机构，60为挡块导轨，61为阻尼弹簧I，62为推板挡块，63为弹簧挡板，64为缓冲挡舌I，65为冲击台挡块，651为筒体I，652为锁紧电磁铁I，653为锁紧吸盘I，654为隔板I，655为连杆I，656锁紧弹簧I，657为锁舌I，66为阻尼弹簧II，7为无活塞回拉气缸，71为导向杆，72为移动块，73为拉动挡舌I。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例具体说明本发明。[0029]实施例1
如图1、2、3所示，本实施例提供的弹簧蓄能式水平冲击试验台包括:底座1、波形发生器2、导轨3、用于固定实验品41的冲击台4、弹射机构；
所述的底座I的两端分别安装波形发生器2和弹射机构；
所述弹射机构包括推板51、弹簧拉杆52、安装板53、蓄能弹簧54、压缩气缸55、锁紧机构156、气缸拉杆57 ；
所述的波形发生器2和弹射机构的安装板53之间设有与试验台轴向平行的导轨3 ;所述的推板51安装于导轨3上，能够沿导轨3做进给运动；所述的冲击台4安装于导轨3上，位于推板51和波形发生器2之间，能够沿着导轨3做进给运动；
所述安装板53与底座I固定连接或与底座I为一体，安装板53的上部的设有孔I ;所述的弹簧拉杆52 —端固定安装于推板51上，弹簧拉杆52经孔I穿过安装板53 ;所述的蓄能弹簧54套在弹簧拉杆52上,蓄能弹簧54的直径大于孔I ;所述的压缩气缸55安装于底座I上，压缩气缸55的活塞杆穿过安装板53后与气缸拉杆57连接；所述的气缸拉杆57的中部设有能让弹簧拉杆52穿过的孔II，孔II之上设置有锁紧机构156，弹簧拉杆52的另一端设有对应锁紧机构156的锁止槽58 ；
还包括安装于底座I上的缓冲机构6，所述的缓冲机构6包括挡块导轨60、阻尼弹簧161、推板挡块62和弹簧挡板63 ；
所述的挡块导轨60以与导轨3平行的方向设置于缓冲机构6上；所述的推板挡块62安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧161的一端与推板挡块62连接，阻尼弹簧161的另一端与弹簧挡板63连接；所述弹簧挡板63固定于缓冲机构6上；
所述的推板51的下沿超出冲击台4的下沿；所述推板挡块62上设有缓冲挡舌164，缓冲挡舌164的高度刚好能够接触到推板51的下沿从而挡住推板51，同时不会碰到到冲击台4的下沿；
所述弹簧拉杆2穿出安装板53的一端尾部为锥体形状，锥体的底边为锁止槽58的外边沿；所述的锁舌II 567的下沿高度对应椎尖的高度。
[0030]如图4所示，所述的锁紧机构156包括筒体II 561、锁紧电磁铁II 562、锁紧吸盘II 563、筒体底板II 564连杆II 565、锁紧弹簧II 566、锁舌II 567,所述的锁紧电磁铁II 562固定安装于筒体II 561内的顶部；所述的锁紧吸盘II 563位于筒体II 561内锁紧电磁铁
II562的下方，与锁紧电磁铁II 562之间留有空隙；所述的筒体II 561的底部设有筒体底板
II564，所述的筒体底板II 564上设有孔IV ;所述的连杆II 565 —端与锁紧吸盘II 563相连，另一端穿过筒体底板II 564上的孔IV之后与锁舌II 567连接；所述锁紧弹簧II 566套在位于筒体底板II 564与锁舌II 567之间的连杆II 565上，其直径大于孔IV的直径。
[0031]本实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台的工作过程如下:
冲击试验准备过程:锁紧机构156的锁紧电磁铁II 562断电，锁紧机构156的锁舌
II567在锁紧弹簧II 566的弹力及自身重力作用下向下运动卡入锁止槽58，锁紧机构156锁紧弹簧拉杆52与气缸拉杆57，压缩气缸55充气，拉动弹簧拉杆52带动推板51运动，推板51压缩蓄能弹簧54进行蓄能，当推板51到达预设位置，控制压缩气缸55停止充气并打开泄气阀；推动冲击台4直到冲击台4紧贴推板51，冲击试验准备完成。[0032]冲击试验进行过程:锁紧机构156的锁紧电磁铁II 562通电，锁紧电磁铁II 562产生吸力使锁紧吸盘II 563通过连杆II 565带动锁舌II 567向上运动，锁紧机构156松开弹簧拉杆52与气缸拉杆57，推板51在蓄能弹簧54推动下带动冲击台4向波形发生器2运动，当推板51下部碰到缓冲挡舌164后，由缓冲挡舌164、阻尼弹簧I 61及推板挡块62对弹射机构进行缓冲，冲击台4继续向波形发生器2运动，直至与波形发生器2发生冲击碰撞，记录波形发生器2上的冲击波形，冲击试验完成。
[0033]实施例2
如图f 3所示，本实施例提供的弹簧蓄能式水平冲击试验台包括:底底座1、波形发生器2、导轨3、用于固定实验品41的冲击台4、弹射机构；
所述的底座I的两端分别安装波形发生器2和弹射机构；
所述弹射机构包括推板51、弹簧拉杆52、安装板53、蓄能弹簧54、压缩气缸55、锁紧机构156、气缸拉杆57 ；
所述的波形发生器2和弹射机构的安装板53之间设有与试验台轴向平行的导轨3 ;所述的推板51安装于导轨3上，能够沿导轨3做进给运动；所述的冲击台4安装于导轨3上，位于推板51和波形发生器2之间，能够沿着导轨3做进给运动；
所述安装板53与底座I固定连接或与底座I为一体，安装板53的上部的设有孔I ;所述的弹簧拉杆52 —端固定安装于推板51上，弹簧拉杆52经孔I穿过安装板53 ;所述的蓄能弹簧54套在弹簧拉杆52上,蓄能弹簧54的直径大于孔I ;所述的压缩气缸55安装于底座I上，压缩气缸55的活塞杆穿过安装板53后与气缸拉杆57连接；所述的气缸拉杆57的中部设有能让弹簧拉杆52穿过的孔II，孔II之上设置有锁紧机构156，弹簧拉杆52的另一端设有对应锁紧机构156的锁止槽58 ；
还包括安装于底座I上的缓冲机构6，所述的缓冲机构6包括挡块导轨60、阻尼弹簧161、推板挡块62和弹簧挡板63 ；
所述的挡块导轨60以与导轨3平行的方向设置于缓冲机构6上；所述的推板挡块62安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧161的一端与推板挡块62连接，阻尼弹簧161的另一端与弹簧挡板63连接；所述弹簧挡板63固定于缓冲机构6上；
所述的推板51的下沿超出冲击台4的下沿；所述推板挡块62上设有缓冲挡舌164，缓冲挡舌164的高度刚好能够接触到推板51的下沿从而挡住推板51，同时不会碰到到冲击台4的下沿；
所述缓冲机构6还包括冲击台挡块65和阻尼弹簧II 66，所述冲击台挡块65设于缓冲机构6靠近波形发生器2的一端；所述的阻尼弹簧II 66的一端与冲击台挡块64连接，另一端与弹簧挡板63连接；所述缓冲机构6与波形发生器2之间的距离大于冲击台4在试验台轴向的长度；
还包括锁紧机构II 59，所述锁紧机构II 59设于安装板53上，所述弹簧拉杆52的中部对应锁紧机构II 59设有一个以上的锁紧槽521 ；
所述的导轨3对称设置两根；所述的压缩气缸55和气缸拉杆57对称设置两组；
还包括设置于底座I上的无活塞回拉气缸7，所述的无活塞回拉气缸7包括导向杆71和移动块72 ;所述的移动块72上设有拉动挡舌173 ;所述的冲击台4靠近弹射机构一端的底部设有配合拉动挡舌173的拉动挡舌II 43，所述的无活塞回拉气缸7和拉动挡舌171、拉动挡舌II 43对称设置两组；
如图4所示，所述的锁紧机构156包括筒体II 561、锁紧电磁铁II 562、锁紧吸盘II 563、筒体底板II 564连杆II 565、锁紧弹簧II 566、锁舌II 567,所述的锁紧电磁铁II 562固定安装于筒体II 561内的顶部；所述的锁紧吸盘II 563位于筒体II 561内锁紧电磁铁II 562的下方，与锁紧电磁铁II 562之间留有空隙；所述的筒体II 561的底部设有筒体底板II 564，所述的筒体底板II 564上设有孔IV ;所述的连杆II 565 —端与锁紧吸盘II 563相连，另一端穿过筒体底板II 564上的孔IV之后与锁舌II 567连接；所述锁紧弹簧II 566套在位于筒体底板II 564与锁舌II 567之间的连杆II 565上，其直径大于孔IV的直径。
[0034]如图5所示，所述的锁紧机构II 59包括筒体III 591、锁紧电磁铁III 592、锁紧吸盘
III593、筒体底板III 594、连杆III 595、锁紧弹簧III 596、锁舌III 597，所述的锁紧电磁铁III 592固定安装于筒体III 591内的顶部；所述的锁紧吸盘III 593位于筒体III 591内锁紧电磁铁
III592的下方，与锁紧电磁铁III 592之间留有空隙；所述的筒体III 591的底部设有筒体底板
III594，所述的筒体底板III 594上设有孔V ;所述的连杆III 595 一端与锁紧吸盘III 593相连，另一端穿过筒体底板III 594上的孔V之后与锁舌III 597连接；所述锁紧弹簧III 596套在位于筒体底板III 594与锁舌III 597之间的连杆III 595上，其直径大于孔V的直径。
[0035]如图6所示，所述锁紧机构156通过锁舌II 567与锁止槽58锁紧弹簧拉杆52 ;所述锁紧机构II 59通过锁舌III 597与锁紧槽521锁紧弹簧拉杆52 ；
如图7所示，所述的冲击台挡块65包括筒体1651、锁紧电磁铁1652、锁紧吸盘1653、隔板I 654、连杆I 655、锁紧弹簧1656、锁舌1657,所述的锁紧电磁铁1652固定安装于筒体1651内的底部；所述隔板I 654固定安装于筒体1651内位于锁紧吸盘1653的上方,与锁紧电磁铁1652之间留有空隙；所述的锁紧吸盘1653安装于筒体1651内，位于隔板I 654和锁紧电磁铁1652之间；所述的隔板I 654上设有孔III ;所述的连杆I 655 —端与锁紧吸盘1653相连，另一端穿过隔板I 654的孔III与锁舌1657连接；所述的锁紧弹簧1656套在隔板I 654与锁舌1657之间的连杆I 655上，其直径大于孔III的直径；所述锁舌1657在试验台轴向上与推板挡块62的缓冲挡舌164错开分布；
图2中所述的冲击台4底部对应锁舌1657设置有缓冲挡舌II 42，且所述的锁舌1657靠近波形发生器2的一侧为竖直面，另一侧为弧面；所述的缓冲挡舌II 42靠近波形发生器2的一侧为弧面，另一侧为竖直面。
[0036]本实施例弹簧蓄能式水平冲击试验台的工作过程如下:
假设初始状态为上一次冲击试验完成后的状态，冲击台4在缓冲机构6的缓冲下停
止;
冲击试验准备过程:锁紧机构156的锁紧电磁铁II 562断电，锁紧机构156的锁舌
II567在锁紧弹簧II 566的弹力及自身重力作用下向下运动卡入锁止槽58，锁紧机构156锁紧弹簧拉杆52与气缸拉杆57，压缩气缸55充气，拉动弹簧拉杆52带动推板51运动，推板51压缩蓄能弹簧54进行蓄能，当推板51到达预设位置，控制压缩气缸55停止充气并打开泄气阀；锁紧机构II 59的锁紧电磁铁III 592断电，锁紧机构II 59的锁舌III 597在锁紧弹簧III 596的弹力及自身重力作用下向下运动卡入锁紧槽521，锁紧机构II 59锁紧弹簧拉杆52与安装板53 ;锁紧机构156的锁紧电磁铁II 562通电，锁紧电磁铁II 562产生吸力使锁紧吸盘II 563通过连杆II 565带动锁舌II 567向上运动，锁紧机构156松开弹簧拉杆52与气缸拉杆57 ;冲击台挡块65的锁紧电磁铁I 652通电，锁紧电磁铁I 652产生吸力使锁紧吸盘I 653通过连杆I 655带动锁舌I 657向上运动脱离与缓冲挡舌II 42的接触；控制无活塞回拉气缸7充气，通过导向杆上的移动块72的拉动挡舌I推动冲击台4底部的拉动挡舌II 73使得冲击台4向弹射机构运动，直到冲击台4紧贴推板51，之后控制无活塞回拉气缸7反向充气，无活塞回拉气缸7带动拉动挡舌I回到原处；冲击台挡块65的锁紧电磁铁I 652断电，冲击台挡块65的锁舌I 657在锁紧弹簧I 656的弹力身重力作用下向上运动回到原处，冲击试验准备完成。
[0037]冲击试验进行过程:锁紧机构II 59的锁紧电磁铁III 592通电，锁紧电磁铁III 592产生吸力使锁紧吸盘III 593通过连杆III 595带动锁舌III 597向上运动，锁紧机构II 59松开弹簧拉杆52与安装板53，推板51在蓄能弹簧54推动下带动冲击台4向波形发生器2运动，当推板51下部碰到缓冲挡舌164后，由缓冲挡舌164、阻尼弹簧I 61及推板挡块62对弹射机构进行缓冲；冲击台4继续向波形发生器2运动，当缓冲挡舌II 42的弧面与锁舌I 657的弧面接触时，锁舌I 657在缓冲挡舌II 42的作用下向下运动脱离接触并压缩锁紧弹簧I 656，冲击台4继续向波形发生器2运动，锁舌I 657在缓冲挡舌II 42离开之后在锁紧弹簧I 656作用力下向上移动回到原处，冲击台4继续运动直至与波形发生器2发生冲击碰撞后反弹运动，缓冲挡舌II 42的垂直面与锁舌I 657的垂直面接触后由冲击台挡块65及阻尼弹簧II 66对冲击台4进行缓冲，记录波形发生器2上的冲击波形，冲击试验完成。
【权利要求】
1.弹簧蓄能式水平冲击试验台，包括底座(1)、波形发生器(2)、导轨(3)、用于固定实验品(41)的冲击台(4)、弹射机构，其特征在于: 所述的底座(1)的两端分别安装波形发生器(2)和弹射机构； 所述弹射机构包括推板(51)、弹簧拉杆(52)、安装板(53)、蓄能弹簧(54)、压缩气缸(55)、锁紧机构I (56)、气缸拉杆(57); 所述的波形发生器(2)和弹射机构的安装板(53)之间设有与试验台轴向平行的导轨(3);所述的推板(51)安装于导轨(3)上，能够沿导轨(3)做进给运动；所述的冲击台(4)安装于导轨(3)上，位于推板(51)和波形发生器(2)之间，能够沿着导轨(3)做进给运动； 所述安装板(53)与底座(1)固定连接或与底座(1)为一体，安装板(53)的上部的设有孔I ;所述的弹簧拉杆(52)—端固定安装于推板(51)上，弹簧拉杆(52)经孔I穿过安装板(53);所述的蓄能弹簧(54)套在弹簧拉杆(52)上，蓄能弹簧(54)的直径大于孔I ;所述的压缩气缸(55)安装于底座(1)上,压缩气缸(55)的活塞杆穿过安装板(53)后与气缸拉杆(57)连接；所述的气缸拉杆(57)的中部设有能让弹簧拉杆(52)穿过的孔II，孔II之上设置有锁紧机构I (56)，弹簧拉杆(52)的另一端设有对应锁紧机构I (56)的锁止槽(58)。
2.如权利要求1所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于: 还包括安装于底座(1)上的缓冲机构(6)，所述的缓冲机构(6)包括挡块导轨(60)、阻尼弹簧I (61)、推板挡块(62)和弹簧挡板(63)； 所述的挡块导轨(60)以与导轨(3)平行的方向设置于缓冲机构(6)上；所述的推板挡块(62)安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧I (61)的一端与推板挡块(62)连接，阻尼弹簧I (61)的另一端与弹簧挡板(63)连接；所述弹簧挡板(63)固定于缓冲机构(6)上； 所述的推板(51)的下沿超出冲击台(4)的下沿；所述推板挡块(62)上设有缓冲挡舌I(64)，缓冲挡舌I(64)的高度刚好能够接触到推板(51)的下沿从而挡住推板(51)，同时不会碰到到冲击台(4)的下沿。
3.如权利要求2所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述缓冲机构(6)还包括冲击台挡块(65)和阻尼弹簧II (66)，所述冲击台挡块(65)设于缓冲机构(6)靠近波形发生器(2)的一端；所述的阻尼弹簧II (66)的一端与冲击台挡块(64)连接，另一端与弹簧挡板(63)连接； 所述的冲击台挡块(65)包括筒体I (651)、锁紧电磁铁I (652)、锁紧吸盘I (653)、隔板I (654)、连杆I (655)、锁紧弹簧I (656)、锁舌I (657),所述的锁紧电磁铁I (652)固定安装于筒体I (651)内的底部；所述隔板I (654)固定安装于筒体I (651)内位于锁紧吸盘I (653)的上方，与锁紧电磁铁I (652)之间留有空隙；所述的锁紧吸盘I (653)安装于筒体I (651)内，位于隔板I (654)和锁紧电磁铁I (652)之间；所述的隔板I (654)上设有孔III ;所述的连杆I (655) —端与锁紧吸盘I (653)相连，另一端穿过隔板I (654)的孔III与锁舌I (657)连接；所述的锁紧弹簧I (656)套在隔板I (654)与锁舌I (657)之间的连杆I (655)上，其直径大于孔III的直径；所述锁舌I (657)在试验台轴向上与推板挡块(62)的缓冲挡舌I (64)错开分布；所述的冲击台(4)底部对应锁舌I (657)设置有缓冲挡舌II (42)。
4.如权利要求3所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述的锁舌1(657)靠近波形发生器(2)的一侧为竖直面，另一侧为弧面；所述的缓冲挡舌II (42)靠近波形发生器(2)的一侧为弧面，另一侧为竖直面。
5.如权利要求2所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述缓冲机构(6)与波形发生器(2)之间的距离大于冲击台(4)在试验台轴向的长度。
6.如权利要求1所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述的锁紧机构I(56)包括筒体II (561)、锁紧电磁铁II (562)、锁紧吸盘II (563)、筒体底板II (564)连杆II(565)、锁紧弹簧II (566)、锁舌II (567)，所述的锁紧电磁铁II (562)固定安装于筒体II(561)内的顶部；所述的锁紧吸盘II (563)位于筒体II (561)内锁紧电磁铁II (562)的下方，与锁紧电磁铁II (562)之间留有空隙；所述的筒体II (561)的底部设有筒体底板II (564)，所述的筒体底板II (564)上设有孔IV ;所述的连杆II (565) 一端与锁紧吸盘II (563)相连，另一端穿过筒体底板II (564)上的孔IV之后与锁舌II (567)连接；所述锁紧弹簧II (566)套在位于筒体底板II (564)与锁舌II (567)之间的连杆II (565)上，其直径大于孔IV的直径。
7.如权利要求6所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:弹簧拉杆(2)穿出安装板(53)的一端尾部为锥体形状，锥体的底边为锁止槽(58)的外边沿；所述的锁舌II(567)的下沿高度对应椎尖的高度。
8.如权利要求1所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:还包括锁紧机构II(59)，所述锁紧机构II (59)设于安装板(53)上，所述弹簧拉杆(52)的中部对应锁紧机构II(59)设有一个以上的锁紧槽(521)。
9.如权利要求8所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于: 所述的锁紧机构II (59)包括筒体111(591)、锁紧电磁铁111(592)、锁紧吸盘111(593)、筒体底板III (594)、连杆III (595)、锁紧弹簧III (596)、锁舌III (597)，所述的锁紧电磁铁III(592)固定安装于筒体111(591)内的顶部；所述的锁紧吸盘111(593)位于筒体111(591)内锁紧电磁铁111(592)的下方，与锁紧电磁铁111(592)之间留有空隙；所述的筒体III(591)的底部设有筒体底板111(594 )，所述的筒体底板111(594)上设有孔V;所述的连杆111(595)—端与锁紧吸盘111(593)相连，另一端穿过筒体底板111(594)上的孔V之后与锁舌111(597)连接；所述锁紧弹簧III (596)套在位于筒体底板III (594)与锁舌III (597)之间的连杆III (595)上，其直径大于孔V的直径。
10.如权利要求1所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述的导轨(3)对称设置两根；所述的压缩气缸(55)和气缸拉杆(57)对称设置两组。
11.如权利要求1、任意一项所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:还包括设置于底座(1)上的无活塞回拉气缸(7)，所述的无活塞回拉气缸(7)包括导向杆(71)和移动块(72);所述的移动块(72)上设有拉动挡舌I (73);所述的冲击台(4)靠近弹射机构一端的底部设有配合拉动挡舌I (73)的拉动挡舌II (43)。
12.如权利要求11所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台，其特征在于:所述的无活塞回拉气缸(7)和拉动挡舌I (71)、拉动挡舌II (43)对称设置两组。
13.运用如权利要求1所述的弹簧蓄能式水平冲击试验台的水平冲击试验方法，其特征在于包括以下步骤: A、将实验品(41)安装于冲击台(4)上，锁紧机构I (56)通过锁止槽(58)锁紧弹簧拉杆(52 )与气缸拉杆(57 )，压缩气缸(55 )充气，拉动弹簧拉杆(52 )带动推板(51)运动，推板(51)压缩蓄能弹簧(54)进行蓄能，当推板(51)到达预设位置，控制压缩气缸(55)停止充气并打开泄气阀；推动冲击台(4)直到冲击台(4)紧贴推板(51)； B、锁紧机构I (56)松开弹簧拉杆(52)与气缸拉杆(57),推板(51)在蓄能弹簧(54)的弹力作用下推动冲击台(4)向波形发生器(2)方向运动，蓄能弹簧(54)完全展开后，推板(51)与冲击台(4)分离，冲击台(4)继续运动，直至与波形发生器(2)发生冲击碰撞，记录冲击波形。
14.如权利要求13所述的水平冲击试验方法，其特征在于: 所述推板(51)与冲击台(4)分离是通过缓冲机构(6)实现的，所述缓冲机构(6)包括挡块导轨(60)、阻尼弹簧I (61)、推板挡块(62)和弹簧挡板(63)、缓冲挡舌I (64); 所述的挡块导轨(60)以与导轨(3)平行的方向设置于缓冲机构(6)上；所述的推板挡块(62)安装于挡块导轨上，位于靠近弹射机构的一端，能够沿着挡块导轨做进给运动；所述的阻尼弹簧I (61)的一端与推板挡块(62)连接，阻尼弹簧I (61)的另一端与弹簧挡板(63)连接；所述弹簧挡板(63)固定于缓冲机构(6)上； 所述的推板(51)的下沿超出冲击台(4)的下沿；所述推板挡块(62)上设有缓冲挡舌I(64)，缓冲挡舌I(64)的高度刚好能够接触到推板(51)的下沿从而挡住推板(51)，同时不会碰到到冲击台(4)的下沿； 推板(51)推动冲击台(4)运动时，当推板(51)下沿碰到缓冲挡舌I (64)后，受到缓冲挡舌I (64)的阻挡，在阻尼弹簧I (61)的弹力作用下减速，从而与冲击台(4)分离。
【文档编号】G01M7/08GK103954423SQ201410200788
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】尹辉俊, 宋世柳, 许冠能, 梁双翼, 陈晨 申请人:广西科技大学