中低频冲击响应谱测量装置制造方法及图纸

技术编号:19741602 阅读:41 留言:0更新日期:2018-12-12 04:07
一种中低频冲击响应谱测量装置,该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元;弹簧质量单元包括质量块(1‑3a)和螺旋弹簧(1‑2a),机械测量单元包含有:副导向杆(标尺)、卡环、滑动定位胶环,该滑动定位胶环依靠弹性箍在副导向杆(标尺)上,质量块往复滑动时将胶环推动并停留在正负最大位移处。

【技术实现步骤摘要】
中低频冲击响应谱测量装置
本专利技术属于冲击测量
,涉及一种冲击测量仪器,特别涉及一种用于测量中低频冲击谱测量装置的冲击测量仪。
技术介绍
目前,测量冲击谱的主要方法为利用压电式加速度传感器结合机械滤波的方式测量时间曲线计算冲击响应谱,但由于压电式加速度传感器的本身性质,在强冲击下会激起谐振峰,使产生的电荷无法即刻释放,从而产生零飘现象。零飘现象的出现会引起中低频冲击响应谱测量的准确性以及完整性,其误差值很大,多为一至两个数量级,不利于中低频段抗冲击技术指标的考核。需利用簧片仪和低频弹簧质量块两种传统方法测量,用以补充和验证压电式加速度传感器测量得到的冲击谱,特别是中低频冲击谱曲线。但簧片仪在测量低频谱时,由于末端集中质量对位移响应的影响较大,且簧片仪在受到强烈爆炸冲击时,易发生根部断裂情况;而传统弹簧质量块在测量中低频段时,由于爆炸冲击环境的复杂,极易受到非测量方向的冲击影响,导致测量数据失真。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供一种中低频冲击响应谱测量装置,其目的是解决以往所存在的问题。技术方案:本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元;弹簧质量单元包括质量块(1-3a)和螺旋弹簧(1-2a),主导向单元为主导向杆(1-1a),电子测量单元包括与质量块(1-3a)连接并联动的磁环(1-3b-3)以及与主导向杆(1-1a)连接为一体的电子仓(4-3a),磁环(1-3b-3)与主导向杆(1-1a)形成磁致伸缩位移传感器;质量块(1-3a)套在主导向杆(1-1a)上且质量块(1-3a)能沿着主导向杆(1-1a)的径(轴)向移动,螺旋弹簧(1-2a)套在主导向杆(1-1a)上且螺旋弹簧(1-2a)的一端与质量块(1-3a)连接,螺旋弹簧(1-2a)的另一端与固定在主导向杆(1-1a)上的弹簧端支座(2-1b)连接。弹簧质量单元分为两种结构类型:双螺旋压簧质量型与单螺旋拉伸弹簧质量型;两者选其一;单螺旋拉伸弹簧质量型:主导向杆(1-1a)上设置一个弹簧端支座(2-1b),螺旋弹簧(1-2a)套在弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a)之间,且两端分别连接弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a);双螺旋压簧质量型:主导向杆(1-1a)上设置两个弹簧端支座(2-1b),质量块(1-3a)设置在两个弹簧端支座(2-1b)之间,两个弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a)之间均分别套有一根螺旋弹簧(1-2a)。双螺旋压簧质量型弹簧质量单元中的两根螺旋弹簧(1-2a)在安装时预压缩,其预压缩量略大于或等于该测量装置的量程值。以保证质量块(1-3a)在量程范围内运动时,两根螺旋弹簧(1-2a)时刻都处于压缩状态。主导向单元中的主导向杆既作为弹簧质量单元的导向,也是电子测量单元中的磁致伸缩位移传感器测量杆的外壳。质量块(1-3a)由质量块弹簧卡位(1-3b-1)、直线轴承(1-3b-2)、磁环(1-3b-3)和法兰盘(1-3b-4);直线轴承(1-3b-2)、磁环(1-3b-3)在质量块内部,质量块通过直线轴承(1-3b-2)套在主导向杆(1-1a)上,其中直线轴承1-3b-2可有效降低质量块往复运动过程中的阻尼作用,磁环(1-3b-3)套在主导向杆(1-1a)上,磁环(1-3b-3)本身既为质量块一部分,又做为电子测量单元中磁致伸缩位移传感器的磁源。为电子测量单元中的磁致伸缩位移传感器提供磁场;主导向系统为主导向杆(1-1a),该主导向杆(1-1a)不但起到对质量块的导向作用,更是电子测量单元中磁致伸缩位移传感器测量杆4-1。在法兰盘(1-3b-4)的外沿设置有U型槽(1-3b-5),在U型槽(1-3b-5)内穿过穿过刻有刻度的副导向杆(4-2-1),副导向杆(4-2-1)与主导向杆(1-1a)平行;在副导向杆(4-2-1)上还套有卡环(4-2-2)和滑动定位胶环(4-2-3),卡环(4-2-2)设置在U型槽(1-3b-5)两侧,滑动定位胶环(4-2-3)套在卡环(4-2-2)外;卡环(4-2-2)外径大于U型槽(1-3b-5)的宽度,滑动定位胶环(4-2-3)外径大于卡环(4-2-2)内径,且内与幅导向杆(4-2-1)外径过盈配合,以防止卡环(4-2-2)与滑动定位胶环(4-2-3)在未受扰动时随意窜动。两段模具由螺栓连接成一个整体,其中包括导向弹簧自由端模具5-2、导向弹簧工作段模具5-2、导向弹簧过度段模具5-3;导向弹簧自由端模具5-1与导向弹簧工作段模具5-2为同心圆柱体,导向弹簧过度段模具5-3其侧表面分别与导向弹簧自由端模具5-1与同心导向弹簧工作段模具5-2的侧面相切。螺旋弹簧(1-2a)与质量块(1-3a)和弹簧端支座(2-1b)的连接关系为如下三种之一:第一种为内螺纹旋进型结构:在弹簧端支座(2-1b)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有支座端内螺纹弹簧旋进孔(2-1a-1),在质量块(1-3a)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有质量端内螺纹弹簧旋进孔(1-3a-1)、弹簧旋进孔就是与弹簧外形相适应的螺旋孔,通过璇拧弹簧,能将弹簧璇拧进该孔内实现连接,属于公知技术!螺旋弹簧(1-2a)的两端分别旋拧进支座端内螺纹弹簧旋进孔(2-1a-1)内和质量端内螺纹弹簧旋进孔(1-3a-1)内;第二种为外螺纹旋进型结构:在弹簧端支座(2-1b)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有带有外弹簧螺纹(2-1c-2)的支座端弹簧旋进轴(2-1c),在质量块(1-3a)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有带有外弹簧螺纹(1-3c-2)的质量端弹簧旋进轴(1-3c),螺旋弹簧(1-2a)的两端分别旋拧进质量端弹簧旋进轴(1-3c)外围的弹簧螺纹(1-3c-2)和支座端弹簧旋进轴(2-1c)外围的弹簧螺纹(2-1c-2)处,使得螺旋弹簧(1-2a)的两端分别套住质量端弹簧旋进轴(1-3c)和支座端弹簧旋进轴(2-1c);此结构中螺旋弹簧(1-2a)的直径不变!第三种为变径外螺纹旋进型结构:在弹簧端支座(2-1b)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有带有外大径螺纹(2-1d-2)的支座端大径弹簧旋进轴(2-1d),在质量块(1-3a)与螺旋弹簧(1-2a)连接的一端设置有带有外大径螺纹(1-3d-2)的质量端大径弹簧旋进轴(1-3d),螺旋弹簧(1-2a)为变径弹簧,螺旋弹簧(1-2a)的两端为连接端,连接端之间为工作段,螺旋弹簧(1-2a)的连接端的中径大于工作段的中径,螺旋弹簧(1-2a)的两端的连接端分别旋拧进质量端大径弹簧旋进轴(1-3d)的外大径螺纹(1-3d-2)和支座端大径弹簧旋进轴(2-1d)的外大径螺纹(2-1d-2)内使得螺旋弹簧(1-2a)的两端分别套住质量端大径弹簧旋进轴(1-3d)和支座端大径弹簧旋进轴(2-1d)。螺旋弹簧(1-2a)两自由端中径明显大于中间工作段中径;制造该弹簧需要特殊模具,该模具分为两段,两段模具由螺栓连接成一个整体,每段模具由三段圆柱体组成,分别为同心圆柱和过度圆柱,过渡段非同心圆柱的侧面分别与两同心圆柱侧表面相切;质量块与电子测量单元中的磁环固定连接并沿主导向杆滑动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元;弹簧质量单元包括质量块(1‑3a)和螺旋弹簧(1‑2a),主导向单元为主导向杆(1‑1a),电子测量单元包括与质量块(1‑3a)连接并联动的磁环(1‑3b‑3)以及与主导向杆(1‑1a)连接为一体的电子仓(4‑3a),,磁环(1‑3b‑3)与主导向杆(1‑1a)形成磁致伸缩位移传感器;质量块(1‑3a)套在主导向杆(1‑1a)上且质量块(1‑3a)能沿着主导向杆(1‑1a)的轴向移动,螺旋弹簧(1‑2a)套在主导向杆(1‑1a)上且螺旋弹簧(1‑2a)的一端与质量块(1‑3a)连接,螺旋弹簧(1‑2a)的另一端与固定在主导向杆(1‑1a)上的弹簧端支座(2‑1b)连接。

【技术特征摘要】
1.一种中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:该装置包括弹簧质量单元、主导向单元及电子测量单元;弹簧质量单元包括质量块(1-3a)和螺旋弹簧(1-2a),主导向单元为主导向杆(1-1a),电子测量单元包括与质量块(1-3a)连接并联动的磁环(1-3b-3)以及与主导向杆(1-1a)连接为一体的电子仓(4-3a),,磁环(1-3b-3)与主导向杆(1-1a)形成磁致伸缩位移传感器;质量块(1-3a)套在主导向杆(1-1a)上且质量块(1-3a)能沿着主导向杆(1-1a)的轴向移动,螺旋弹簧(1-2a)套在主导向杆(1-1a)上且螺旋弹簧(1-2a)的一端与质量块(1-3a)连接,螺旋弹簧(1-2a)的另一端与固定在主导向杆(1-1a)上的弹簧端支座(2-1b)连接。2.根据权利要求1所述的中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:弹簧质量单元分为两种结构类型:双螺旋压簧质量型与单螺旋拉伸弹簧质量型;两者选其一;单螺旋拉伸弹簧质量型:主导向杆(1-1a)上设置一个弹簧端支座(2-1b),螺旋弹簧(1-2a)套在弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a)之间,且两端分别连接弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a);双螺旋压簧质量型:主导向杆(1-1a)上设置两个弹簧端支座(2-1b),质量块(1-3a)设置在两个弹簧端支座(2-1b)之间,两个弹簧端支座(2-1b)与质量块(1-3a)之间均分别套有一根螺旋弹簧(1-2a)。3.根据权利要求2所述的中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:双螺旋压簧质量型弹簧质量单元中的两根螺旋弹簧(1-2a)在安装时预压缩,其预压缩量大于或等于该测量装置的量程值;以保证质量块(1-3a)在量程范围内运动时,两根螺旋弹簧(1-2a)时刻都处于压缩状态。4.根据权利要求1所述的中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:主导向单元中的主导向杆既作为弹簧质量单元的导向,也是电子测量单元中的磁致伸缩位移传感器测量杆的外壳。5.根据权利要求4所述的中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:质量块(1-3a)由质量块弹簧卡位(1-3b-1)、直线轴承(1-3b-2)、磁环(1-3b-3)和法兰盘(1-3b-4);直线轴承(1-3b-2)、磁环(1-3b-3)在质量块内部,质量块通过直线轴承(1-3b-2)套在主导向杆(1-1a)上,磁环(1-3b-3)套在主导向杆(1-1a)上,磁环(1-3b-3)本身既为质量块一部分,又做为电子测量单元中磁致伸缩位移传感器的磁源。6.根据权利要求4所述的中低频冲击响应谱测量装置,其特征在于:在法兰盘(1-3b-4)的外沿设置有U型槽(1-3b-5),在U型槽(1-3b-5)内穿过穿过刻有刻度的副导向杆(4-2-1),副导向杆(4-2-1)与主导向杆(1-1a)平行;在副导向杆(4-2-1)上还套有卡环(4-2-2)和滑动定位胶环(4-2-3),卡环(4-2-2)设置在U型槽(1-3b-5)两侧,滑动定位胶环(4-2-3)套在卡环(4-2-2)外;卡环(4-2-2)外径大于U型槽(1-3b-5)的宽度,滑动定位胶环(4-2-3)外径大于卡环(4-2-2)内径,且内径与幅导向杆(4-2-1)外径过盈配合,以防止卡环(4-2-2)与滑动定位胶环(4-2-3)在未受扰动时随意窜动...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫明惠安民金映丽孙自强梁松王鹏张明远
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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