一种评估碰撞过程中最大冲力的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，包括第一光电耦合器、第二光电耦合器和计时器，所述第一光电耦合器包括第一光源和第一光敏元件，第二光电耦合器包括第二光源和第二光敏元件，第一光电耦合器和第二光电耦合器均连接至计时器，测试件穿过第一光电耦合器和第二光电耦合器产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值Nx，第一光电耦合器的第二光电耦合器距离为定距L。本实用新型专利技术装置结构简单，通过两个光电式耦合器就可以评估待测物体的强度。

A device for evaluating the maximum impulse in a collision process

The utility model discloses a device for evaluating maximum collision force, which comprises a first photoelectric coupler, second photoelectric coupler and timer, the first photoelectric coupler includes a first light source and a first photosensitive element, second photoelectric coupler includes a second light source and second photosensitive element, the first photoelectric coupler and second photoelectric couplers are connected to the timer test through the pulse signal to generate a first photoelectric coupler and second photoelectric coupler as a counter to the gate, and get the count of Nx, second photoelectric coupling of the first photoelectric coupler for distance distance L. The structure of the device is simple, and the intensity of the object to be measured can be evaluated by two photoelectric couplers.

【技术实现步骤摘要】
一种评估碰撞过程中最大冲力的装置
本技术涉及一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，可以用于评估物体的临界击穿冲力，例如子弹击穿头盔的临界值。
技术介绍
在牛顿碰撞定律与弹性力学的基础上，本技术利用测试件在碰撞前后的运动速度，来间接测量碰撞时间和最大冲力。最大冲力达1010N量级，而碰撞时间仅为us量级，理论上的基本方程表明，只要能测出测试件在碰撞前后的速度，就可间接推算出碰撞时间和最大冲力。冲量是碰撞过程中冲力与时间的积分量。在两个物体数10us的碰撞过程中，冲力由零升至最大又回复至零，要想定量而且精准地测量并记录到冲量的瞬变信息，并非易事，然而这一
在国防装备工业中却是至关重要的。传统的冲量测试技术，往往是基于冲量与动量变化的规律借助于压电式测振传感器和复杂而昂贵的辅助设备，实现对冲量的间接测量。本技术分析了这些基本方程的适用条件，并设计了以开放式光耦来测量测试件速度及其附件装置。实验结果表明，基准确度的评估值，可控为个位数，从而为碰撞冲量测量提供了一种简便的新途径。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提出一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，通过用测试件来撞击待测件，通过数学运算的方法，求解出瞬间的碰撞力，可用于评估物体的强度。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，包括框体、后挡板、电机转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一转轴、第一滑轨、第一绕线轮、第一固定块、第一滑块、第一光源、第二滑块、第二光源、凹型支架、电机、第二固定块、第二光敏元件、第一轴承座、第二绕线轮、第二轴承座、第一拉绳、第二拉绳、第一弹簧、第二滑轨、第二弹簧、第三滑块、第一光敏元件、第四滑块和计时器，框体的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架，凹型支架的右侧固定设置有电机，电机的电机转轴上固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮连接第一转轴，第一转轴两端分别连接第一轴承座和第二轴承座，第一转轴上固定设有第一绕线轮，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第一滑轨，第一滑轨上嵌有第一滑块和第二滑块，第一滑块上设置有第一光源，第二滑块上设置有第二光源，第一拉绳的一端连接至第一绕线轮，另一端连接第一滑块和第二滑块，第二滑块的侧壁上连接有拉力弹簧，拉力弹簧另一端连接第一固定块，后挡板与框体的前侧壁铰链连接，第一转轴的另一端固定设有第二绕线轮，框体的后侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第二滑轨，第二滑轨上嵌有第三滑块和第四滑块，第三滑块上设置有第一光敏元件，第四滑块上设置有第二光敏元件，第二拉绳的一端连接至第二绕线轮，另一端连接第三滑块和第四滑块，第四滑块的一侧壁上连接有第二弹簧，第二弹簧另一端连接第二固定块，框体的后侧壁末端与后挡板活动连接，第一光敏元件和第二光敏元件均连接至计时器，测试件穿过第一光敏元件和第二光敏元件产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值Nx，第一光敏元件与第二光敏元件距离为定距L。作为一种优选实施方式：所述第一光敏元件与第二光敏元件距离为定距L＝10cm。作为一种优选实施方式：所述装置还包括垫台，垫台设置在电机的右侧位置。本技术有益效果是:(1)本技术的检测装置的开放式光电耦合器可以实现同时移动，且保持相互间距不动；(2)垫台为光滑平面，与待测件摩擦力小，其影响可以忽略不计；(3)本技术装置结构简单，通过两个光电式耦合器就可以评估待测物体的强度。附图说明下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1是本技术的具体实施方式的碰撞解析图。图2是本技术的具体实施方式的F、δ的变化趋势和其极值时间。图3是本技术的具体实施方式的v1(t)、v2(t)变化趋势。图4是本技术的具体实施方式的开放式光电耦合器布置示意图。图5是本技术的具体实施方式的延时为t的两个脉冲信号可转化为脉宽信号。图6是本技术的具体实施方式的检测装置的结构示意图。其中，1-框体，2-后挡板，3-垫台，4-电机转轴，5-第一锥齿轮，6-第二锥齿轮，7-第一转轴，8-第一滑轨，9-第一绕线轮，10-第一固定块，11-第一滑块，12-第一光源，13-第二滑块，14-第二光源，15-凹型支架，16-电机，17-第二固定块，18-第二光敏元件，19-第一轴承座，20-第二绕线轮，21-第二轴承座，22-第一拉绳，23-第二拉绳，24-第一弹簧，25-第二滑轨，26-第二弹簧，27-第三滑块，28-第一光敏元件，29-第四滑块，30-第二固定块，31-第二光敏元件。具体实施方式下面通过对实施例的描述，本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图4和6所示，为本技术的测试冲力装置的结构示意图，包括第一光电耦合器和第二光电耦合器，第一光电耦合器和第二光电耦合器的定距是L，光电耦合器分别包括光敏元件和光源，测试件以一定的速度从第一光电耦合器的左侧向右运动，经过第二光电耦合器后与待测物体发生碰撞反弹，再依次经过第二光电耦合器和第一光电耦合器。本技术利用牛顿碰撞定律与弹性力学规律相结合，分析与讨论了碰撞过程的基本方程及其适用条件，从而设计出简便的测速装置和实验验证方法，为冲量测试新技术提供了有益的借鉴。如图6所示，为本技术的测试装置的结构示意图，包括框体1、后挡板2、垫台3、电机转轴4、第一锥齿轮5、第二锥齿轮6、第一转轴7、第一滑轨8、第一绕线轮9、第一固定块10、第一滑块11、第一光源12、第二滑块13、第二光源14、凹型支架15、电机16、第二固定块17、第二光敏元件18、第一轴承座19、第二绕线轮20、第二轴承座21、第一拉绳22、第二拉绳23、第一弹簧24、第二滑轨25、第二弹簧26、第三滑块27、第一光敏元件28、第四滑块29。框体1的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架15，凹型支架15的右侧固定设置有电机16，电机16的电机转轴4上固定连接有第一锥齿轮5，第一锥齿轮5与第二锥齿轮6啮合，第二锥齿轮6连接第一转轴7，第一转轴7两端分别连接第一轴承座19和第二轴承座21，第一转轴7上固定设有第一绕线轮9，框体1的前侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第一滑轨8，第一滑轨8上嵌有第一滑块11和第二滑块13，第一滑块11上设置有第一光源12，第二滑块13上设置有第二光源14，第一拉绳22的一端连接至第一绕线轮9，另一端连接第一滑块11和第二滑块13，第二滑块13的一侧壁上连接有拉力弹簧24，拉力弹簧24另一端连接第一固定块10。后挡板2与框体1的前侧壁铰链连接。第一转轴7的另一端固定设有第二绕线轮20，框体1的后侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第二滑轨25，第二滑轨25上嵌有第三滑块27和第四滑块29，第三滑块27上设置有第一光敏元件28，第四滑块29上设置有第二光敏元件18，第二拉绳23的一端连接至第二绕线轮20，另一端连接第三滑块27和第四滑块29，第四滑块29的一侧壁上连接有第二弹簧26，第二弹簧26另一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，其特征在于,包括框体、后挡板、电机转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一转轴、第一滑轨、第一绕线轮、第一固定块、第一滑块、第一光源、第二滑块、第二光源、凹型支架、电机、第二固定块、第二光敏元件、第一轴承座、第二绕线轮、第二轴承座、第一拉绳、第二拉绳、第一弹簧、第二滑轨、第二弹簧、第三滑块、第一光敏元件、第四滑块和计时器，框体的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架，凹型支架的右侧固定设置有电机，电机的电机转轴上固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮连接第一转轴，第一转轴两端分别连接第一轴承座和第二轴承座，第一转轴上固定设有第一绕线轮，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第一滑轨，第一滑轨上嵌有第一滑块和第二滑块，第一滑块上设置有第一光源，第二滑块上设置有第二光源，第一拉绳的一端连接至第一绕线轮，另一端连接第一滑块和第二滑块，第二滑块的侧壁上连接有拉力弹簧，拉力弹簧另一端连接第一固定块，后挡板与框体的前侧壁铰链连接，第一转轴的另一端固定设有第二绕线轮，框体的后侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第二滑轨，第二滑轨上嵌有第三滑块和第四滑块，第三滑块上设置有第一光敏元件，第四滑块上设置有第二光敏元件，第二拉绳的一端连接至第二绕线轮，另一端连接第三滑块和第四滑块，第四滑块的一侧壁上连接有第二弹簧，第二弹簧另一端连接第二固定块，框体的后侧壁末端与后挡板活动连接，第一光敏元件和第二光敏元件均连接至计时器，测试件穿过第一光敏元件和第二光敏元件产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值Nx，第一光敏元件与第二光敏元件距离为定距L。...

【技术特征摘要】
1.一种评估碰撞过程中最大冲力的装置，其特征在于,包括框体、后挡板、电机转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一转轴、第一滑轨、第一绕线轮、第一固定块、第一滑块、第一光源、第二滑块、第二光源、凹型支架、电机、第二固定块、第二光敏元件、第一轴承座、第二绕线轮、第二轴承座、第一拉绳、第二拉绳、第一弹簧、第二滑轨、第二弹簧、第三滑块、第一光敏元件、第四滑块和计时器，框体的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架，凹型支架的右侧固定设置有电机，电机的电机转轴上固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，第二锥齿轮连接第一转轴，第一转轴两端分别连接第一轴承座和第二轴承座，第一转轴上固定设有第一绕线轮，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定连接有第一滑轨，第一滑轨上嵌有第一滑块和第二滑块，第一滑块上设置有第一光源，第二滑块上设置有第二光源，第一拉绳的一端连接至第一绕线轮，另一端连接第一滑块和第二滑块，第二滑块的侧壁上连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜天然，
申请(专利权)人：安徽商贸职业技术学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34