CN204330275U

CN204330275U - 一种气压驱动弹射式水平冲击台

Info

Publication number: CN204330275U
Application number: CN201420838928.2U
Authority: CN
Inventors: 尹辉俊
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2024-12-26

Abstract

本实用新型公开了一种气压驱动弹射式水平冲击台，包括底座、工作台、双向气缸、导轨、波形发生器和锁紧机构；所述底座的一侧设有前挡板，另一侧设有后挡板；所述的前挡板上设置有波形发生器，用于采集撞击信息；所述的导轨沿着工作台的轴向设置，设于前挡板和后挡板之间；所述工作台安装于导轨上，能够沿着导轨做进给运动，其上安装测试件；所述双向气缸的活塞杆固定在后挡板上，其缸体固定在工作台上；所述锁紧机构用于在出发位置锁住工作台。本实用新型解决了现有气压水平冲击台存在的操作复杂，稳定性差的问题，具有结构简要、操作简单、平稳性良好等特点。<b/>

Description

一种气压驱动弹射式水平冲击台

技术领域

本实用新型涉及一种水平冲击实验台，特别是气压驱动弹射式水平冲击台。

背景技术

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。模拟该过程的实验叫做冲击过载试验。在冲击过载试验中，国外一般采用水平冲击或者倾斜冲击方法，国内使用得最多的还是垂直冲击试验设备和倾斜的冲击试验方法，在很大程度上限制了我国冲击过载试验的准确性。

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，占地面积也比较大。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。

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，但是增加了设备的复杂性，不利于系统的维修，同时进一步增加了操作难度，并且设计的冲击台重量比较大，不容易搬运。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种结构简要、操作简单、平稳性良好的气压驱动弹射式水平冲击台。

本实用新型的气压驱动弹射式水平冲击台，包括底座、工作台、双向气缸、导轨、波形发生器和锁紧机构；所述底座的一侧设有前挡板，另一侧设有后挡板；所述的前挡板上设置有波形发生器，用于采集撞击信息；所述的导轨沿着工作台的轴向设置，设于前挡板和后挡板之间；所述工作台安装于导轨上，能够沿着导轨做进给运动，其上安装测试件；所述双向气缸的活塞杆固定在后挡板上，其缸体固定在工作台上；所述锁紧机构用于在出发位置锁住工作台。

作为本实用新型的进一步说明：所述双向气缸的活塞杆通过固连盘固定在后挡板上。

作为本实用新型的进一步说明：所述工作台的台面上固定设置有夹具，用于固定安装测试件

作为本实用新型的进一步说明：气压驱动弹射式水平冲击台还包括锁紧机构，所述的锁紧机构包括支座、筒体、电磁铁、吸盘、顶板、连杆、弹簧、锁舌；所述支座固定安装于底座上，所述筒体固定于支座上；所述的电磁铁固定安装于筒体内的底部；所述的吸盘位于筒体内电磁铁的上方，与电磁铁之间留有空隙；所述的顶板上设有孔；所述的连杆一端与吸盘相连，另一端穿过顶板上的孔之后与锁舌连接；所述弹簧套在位于顶板与锁舌之间的连杆上，其直径大于孔的直径。

作为本实用新型的进一步说明：所述的锁舌靠近波形发生器的一侧为弧面，另一侧为竖直面。

作为本实用新型的进一步说明：所述波形发生器为圆柱形的橡胶垫。

作为本实用新型的进一步说明：所述波形发生器对应的工作台的端面上设置有薄橡胶垫。

本实用新型的气压驱动弹射式水平冲击台解决了现有技术的缺点和不足，与现有技术相比具有以下进步：

1、本实用新型方案的气缸为双向气缸，冲击后通过气缸背压缓冲，同时气缸反向充气控制工作台回到起始位置，相比复位气缸组件，设备的更为简单，操作更为简便。

2、波形发生器为配套橡胶垫更加有利于数据精确，因为橡胶具硬非线性特性，如果按照设计计算出来的数值来用，得到的试验数值不够准确，正弦波形发生器在使用时需要加薄橡胶垫适当调节，或可以适当降低冲击速度，这样可也得到更加准确的数据。

3、采用气缸作为驱动机构，只要调节充气压力，可以得到不同的冲击初始速度，从而得到不同的冲击过载值；而改变波形发生器的刚度，可以得到不同的脉冲宽度值，两者协调配合，可以得到满足设计指标要求的各种冲击试验波形，操作非常方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型气压驱动弹射式水平冲击台的A-A图。

图2为本实用新型气压驱动弹射式水平冲击台的俯视图图。

图3为本实用新型气压驱动弹射式水平冲击台的工作台的A-A图。

图4为本实用新型气压驱动弹射式水平冲击台的工作台的俯视图。

图中，1—底座；2—工作台；3—双向气缸；4—导轨； 5—波形发生器；6—锁紧机构；61—筒体；62—电磁铁；63—吸盘；64—顶板；65—连杆；66—弹簧；67—锁舌；68—支座；7—前挡板；8—后挡板；9—薄橡胶垫；10—夹具。

具体实施方式

参见图1至图4，本实用新型的气压驱动弹射式水平冲击台，包括底座1、工作台2、双向气缸3、导轨4、波形发生器5和锁紧机构6；所述底座1的一侧设有前挡板7，另一侧设有后挡板8；所述的前挡板7上设置有波形发生器5，用于采集撞击信息；所述的导轨4沿着工作台的轴向设置，设于前挡板7和后挡板8之间；所述工作台2安装于导轨4上，能够沿着导轨4做进给运动，其上安装测试件；所述双向气缸3的活塞杆固定在后挡板8上，其缸体固定在工作台2上；所述锁紧机构6用于在出发位置锁住工作台2。

锁紧机构6在在气压驱动弹射式水平冲击台中是一个很重要的机构，要使弹射气缸弹射时有足够的弹射力，必须先把气缸锁紧，再对弹射气缸3加压。

气缸的型号及参数的选择，由冲击台预设的最大冲击速度、工作台重量、冲击波形发生器距离决定，优先选用QGBM Ф100-1000-MF2弹射气缸。

还包括锁紧机构6，所述的锁紧机构6包括支座68、筒体61、电磁铁62、吸盘63、顶板64、连杆65、弹簧66、锁舌67；所述支座68固定安装于底座1上，所述筒体61固定于支座68上；所述的电磁铁62固定安装于筒体61内的底部；所述的吸盘63位于筒体61内电磁铁62的上方，与电磁铁62之间留有空隙；所述的顶板64上设有孔；所述的连杆65一端与吸盘63相连，另一端穿过顶板64上的孔之后与锁舌67连接；所述弹簧66套在位于顶板64与锁舌67之间的连杆65上，其直径大于孔的直径。电磁铁通电后产生磁力将吸盘吸附下来，带动锁舌向下运动，电磁铁失电后，弹簧将吸盘往上拉，带动锁舌向上运动。实际使用过程中，电磁铁可以选用市场上比较普遍且价格便宜的盘式电磁铁。

选用弹簧时，弹簧的弹性系数可以这样确定：锁紧机构6在工作过程中是在压缩气缸停止工作后才工作的，所以锁紧机构克服的摩擦力比较小，只是克服吸盘63和锁舌67自身的重力和弹簧的压缩力就可以了。根据测量得吸盘和锁紧挡块的总重量为M，由公式G=Mg确定其重量，取压紧弹簧的刚度为K，允许的位移量为D，则弹簧的弹性系数为K=G/D。

电磁铁型号和规格的选用方面：可根据吸盘重量和受到的实际摩察力，查阅行业内的盘式电磁铁型号和参数表格进行选择。

导轨在此次设计中是一个关键的部件。冲击台在工作时的瞬时速度很大，所以要求导轨有很小的摩擦力和高的精度。因此优先选用的导轨为高精度的滚动直线导轨，其优点是：精度高、摩擦力小、工作平稳。

所述波形发生器5与前挡板7设有薄橡胶垫9。因为橡胶具硬非线性特性，所以半正弦波形发生器在使用时可以加薄橡胶垫9适当调节，或可以适当降低冲击速度，这样才能得到正确的数据。

所述前挡块7和后挡板8的均安装有梯形缓冲块。减少冲击撞击过程中产生的强大冲击力对挡板和底座1造成的损害，同时加强了气缸的固定连接，以便产生更大的加速度。

所述的锁舌67靠近波形发生器5的一侧为弧面，另一侧为竖直面。

所述波形发生器5为圆柱形的橡胶垫。

所述波形发生器5对应的工作台的端面上设置有薄橡胶垫9。

所述双向气缸3的活塞杆通过固连盘固定在后挡板8上。

所述工作台2的台面上固定设置有夹具10，用于固定安装测试件。

使用过程中：首先确保气缸3和工作台2能在直线滑动导轨4上自由滑动，将试件安装在工作台面的夹具10上。电磁铁62断电，机械锁紧机构锁舌67伸出，锁紧工作台2，然后气缸3充气，调节气缸中的压力为设定值后，锁紧机构中的盘式电磁铁62通电，产生吸引力，吸合吸盘63带动锁舌67往下移动，释放冲击工作台2，气缸和工作台2在气体压力的作用下在导轨4上加速运动，撞击前挡板7的波形发生器5，产生相应的冲击波形，冲击完成后气缸3反向充气，控制工作台2回到起始位置，锁紧机构6中的盘式电磁铁62失电，吸引力消失，锁舌67伸出锁紧工作台2，完成一次冲击过程。从以上冲击过程可以看出，调节充气压力，可以得到不同的冲击初始速度，从而得到不同的冲击过载值；而改变波形发生器的刚度，可以得到不同的脉冲宽度值，两者协调配合，可以得到满足设计指标要求的各种冲击试验波形。

Claims

1.一种气压驱动弹射式水平冲击台，包括底座（1）、工作台（2）、双向气缸（3）、导轨（4）、波形发生器（5）和锁紧机构（6）；其特征在于：所述底座（1）的一侧设有前挡板（7），另一侧设有后挡板（8）；所述的前挡板（7）上设置有波形发生器（5），用于采集撞击信息；所述的导轨（4）沿着工作台的轴向设置，设于前挡板（7）和后挡板（8）之间；所述工作台（2）安装于导轨（4）上，能够沿着导轨（4）做进给运动，其上安装测试件；所述双向气缸（3）的活塞杆固定在后挡板（8）上，其缸体固定在工作台（2）上；所述锁紧机构（6）用于在出发位置锁住工作台（2）。

2.根据权利要求1所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：所述双向气缸（3）的活塞杆通过固连盘固定在后挡板（8）上。

3.根据权利要求1所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：所述工作台（2）的台面上固定设置有夹具（10），用于固定安装测试件。

4.根据权利要求1所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：还包括锁紧机构（6），所述的锁紧机构（6）包括支座（68）、筒体（61）、电磁铁（62）、吸盘（63）、顶板（64）、连杆（65）、弹簧（66）、锁舌（67）；所述支座（68）固定安装于底座（1）上，所述筒体（61）固定于支座（68）上；所述的电磁铁（62）固定安装于筒体（61）内的底部；所述的吸盘（63）位于筒体（61）内电磁铁（62）的上方，与电磁铁（62）之间留有空隙；所述的顶板（64）上设有孔；所述的连杆（65）一端与吸盘（63）相连，另一端穿过顶板（64）上的孔之后与锁舌（67）连接；所述弹簧（66）套在位于顶板（64）与锁舌（67）之间的连杆（65）上，其直径大于孔的直径。

5.如权利要求4所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：所述的锁舌（67）靠近波形发生器（5）的一侧为弧面，另一侧为竖直面。

6.根据权利要求1所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：所述波形发生器（5）为圆柱形的橡胶垫。

7.根据权利要求6所述的气压驱动弹射式水平冲击台，其特征在于：所述波形发生器（5）对应的工作台的端面上设置有薄橡胶垫（9）。