一种多向弹射式冲击试验机制造技术

本发明专利技术涉及一种多向弹射式冲击试验机，该试验机包括支持装置(1)、冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)，所述冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)分别安装在支持装置(1)上；所述弹射装置(4)驱动冲击锤组件(2)冲击试验件，所述防二次冲击装置(3)防止试验机对试验件进行二次冲击。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单且便于移动等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种多向弹射式冲击试验机
本专利技术涉及一种冲击试验机
的装置，尤其是涉及一种可对任意角度表面进行冲击的试验机。
技术介绍
复合材料层压结构广泛应用在航空结构中，对于冲击载荷却十分敏感，非常容易产生纤维断裂、分层和基体开裂等损伤，从而大大降低结构的承载能力，在航空结构工程中，需要进行大量的含损伤复合结构承载性能测试工作，因而需要进行相应的冲击阻抗性能测试或者损伤预制。 根据ASTM测量标准D7136/D7136M-05规定了一类复合材料冲击的落锤试验方法，提出了测量或计算冲击力、冲击能量和反弹速度等物理量的要求，并规定了了试验设备需要有防止二次冲击的功能。目前对于试片级试验件，可采用台式冲击试验机进行测试，而对于大型的复合材料结构，通常由于需要在试验过程中进行测试或者试验件尺寸较大等原因，不便使用台式材料冲击试验机对结构的任意位置进行损伤预制，而有些情况下，试验件的待冲击表面不是水平面，不能使用落重式试验机进行冲击测试。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够实现冲击速度和冲击力测量的适用于大型结构件的冲击测试的多向弹射式冲击试验机。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种多向弹射式冲击试验机，该试验机包括支持装置、冲击锤组件、防二次冲击装置和弹射装置，所述冲击锤组件、防二次冲击装置和弹射装置分别安装在支持装置上； 所述弹射装置驱动冲击锤组件冲击试验件，所述防二次冲击装置防止试验机对试验件进行二次冲击。 所述支持装置包括框架和导轨，所述导轨安装在框架上，所述框架包括接触面。 所述冲击锤组件包括锤头力传感器、冲击锤、滑动轴承、栅格板和光纤传感器，所述锤头、力传感器和冲击锤依次连接，所述冲击锤通过滑动轴承与导轨连接，所述栅格板固定连接在冲击锤的底部并随冲击锤沿导轨滑动，所述光纤传感器安装在框架上； 所述锤头通过接触面对试验件进行冲击，所述力传感器实现对冲击力的测量，所述栅格板通过光纤传感器时，光纤传感器的光柱被遮挡，根据遮挡时间和栅格板上栅格之间距离计算得到冲击锤的速度。 所述防二次冲击装置包括伸缩马达和垫块，所述伸缩马达安装在框架上，所述垫块与伸缩马达连接； 冲击试验开始时，所述伸缩马达收缩，当冲击发生时，冲击信号触发伸缩马达的运动，当冲击锤组件反弹后，所述伸缩马达将垫块推至冲击锤组件的运动路线上，阻止冲击锤组件再次冲击试验件。 所述弹射装置包括弹簧、弹簧滑块、卷扬机、绳索和抓取器，所述弹簧的一端固定在框架上，另一端穿过抓取器后与弹簧滑块连接，所述卷扬机安装在框架上并通过绳索与抓取器连接，所述弹簧滑块和抓取器沿导轨滑动。所述抓取器不会妨碍弹簧的运动，所述弹簧滑块也不会妨碍抓取器与冲击锤组件的接触。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点: I)整体结构简单且便于移动。 2)能够实现冲击速度和冲击力的测量。 3)适用于大型结构件的冲击测试。 【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 其中:1、支持装置；2、冲击锤组件；3、防二次冲击装置；4、弹射装置；11、框架；12、导轨；21、锤头；22、力传感器；23、冲击锤；24、滑动轴承；25、栅格板；26、光纤传感器；31、伸缩马达；32、塾块；41、弹黃；42、弹黃滑块；43、卷扬机；44、绳索；45抓取器；111、接触面。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 一种多向弹射式冲击试验机，如图1所示，该试验机包括支持装置1、冲击锤组件 2、防二次冲击装置3和弹射装置4，冲击锤组件2、防二次冲击装置3和弹射装置4分别安装在支持装置I上； 弹射装置4驱动冲击锤组件2冲击试验件，防二次冲击装置3防止试验机对试验件进行二次冲击。 支持装置I包括框架11和导轨12，导轨12安装在框架11上，框架11包括接触面111。 冲击锤组件2包括锤头21、力传感器22、冲击锤23、滑动轴承24、栅格板25和光纤传感器26，锤头21、力传感器22和冲击锤23依次连接，冲击锤23通过滑动轴承24与导轨12连接，栅格板25固定连接在冲击锤23的底部并随冲击锤23沿导轨12滑动，光纤传感器26安装在框架11上； 锤头21通过接触面111对试验件进行冲击，力传感器22实现对冲击力的测量，栅格板25通过光纤传感器26时,光纤传感器26的光柱被遮挡,根据遮挡时间和栅格板25上栅格之间距离计算得到冲击锤23的速度。 防二次冲击装置3包括伸缩马达31和垫块32，伸缩马达31安装在框架11上，垫块32与伸缩马达31连接； 冲击试验开始时，伸缩马达31收缩，当冲击发生时,冲击信号触发伸缩马达31的运动，当冲击锤组件2反弹后，伸缩马达31将垫块32推至冲击锤组件2的运动路线上，阻止冲击锤组件2再次冲击试验件。 弹射装置4包括弹簧41、弹簧滑块42、卷扬机43、绳索44和抓取器45，弹簧41的一端固定在框架11上，另一端穿过抓取器45后与弹簧滑块42连接，卷扬机43安装在框架11上并通过绳索44与抓取器45连接，弹簧滑块42和抓取器45沿导轨12滑动。抓取器45不会妨碍弹簧41的运动，弹簧滑块42也不会妨碍抓取器45与冲击锤组件2的接触。 工作过程如下:抓取器45与冲击锤组件2连接，卷扬机43收紧绳索44，冲击锤组件2与弹簧滑块42接触，将弹簧41压缩，待抓取器45行至所需位置时卷扬机43停止运动，将接触面111对准待冲击位置；伸缩马达31收缩，垫块32不会阻挡冲击锤组件2的运动；抓取器45释放冲击锤组件2，弹簧41通过弹簧滑块42推动冲击锤组件2冲击试验件；在冲击试验件之前，栅格板25经过光纤传感器26，产生速度测量信号，并触发伸缩马达31推动垫块32向冲击锤组件2的运动路径上运动，冲击过程中力传感器22测量接触力，待冲击锤组件2反弹后，垫块32行至冲击锤组件2的运动路径上，阻止冲击锤组件2可能产生的二次冲击。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多向弹射式冲击试验机，其特征在于，该试验机包括支持装置(1)、冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)，所述冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)分别安装在支持装置(1)上；所述弹射装置(4)驱动冲击锤组件(2)冲击试验件，所述防二次冲击装置(3)防止试验机对试验件进行二次冲击。

【技术特征摘要】
1.一种多向弹射式冲击试验机，其特征在于，该试验机包括支持装置(I)、冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)，所述冲击锤组件(2)、防二次冲击装置(3)和弹射装置(4)分别安装在支持装置(I)上； 所述弹射装置(4)驱动冲击锤组件(2)冲击试验件，所述防二次冲击装置(3)防止试验机对试验件进行二次冲击。2.根据权利要求1所述的一种多向弹射式冲击试验机，其特征在于，所述支持装置(I)包括框架(11)和导轨(12)，所述导轨(12)安装在框架(11)上，所述框架(11)包括接触面(111)。3.根据权利要求2所述的一种多向弹射式冲击试验机，其特征在于，所述冲击锤组件(2)包括锤头(21)、力传感器(22)、冲击锤(23)、滑动轴承(24)、栅格板(25)和光纤传感器(26)，所述锤头(21)、力传感器(22)和冲击锤(23)依次连接，所述冲击锤(23)通过滑动轴承(24)与导轨(12)连接，所述栅格板(25)固定连接在冲击锤(23)的底部并随冲击锤(23)沿导轨(12)滑动，所述光纤传感器(26)安装在框架(11)上； 所述锤头(21)通过接触面(111)对试验件进行冲击，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于哲峰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31