一种冲击损伤预制装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于复合材料试验及测试技术领域，具体公开了一种冲击损伤预制装置，包括冲击头，冲击腔，气动腔，所述气动腔与冲击腔通过阀门组件选择性地连通，在连通时气动冲击所述冲击头，阀门组件包括挡板及第一弹性元件，挡板用于密封气动腔的出口，第一弹性元件用于向挡板施加密封出口的第一预设弹性力；还包括致动组件，致动组件包括扳机，挡块，第二弹性元件和撞杆，挡块固定设置于撞杆上，扳机选择性地卡止挡块，第二弹性元件用于向撞杆施加顶推挡板的第二预设弹性力，第二预设弹性力大于第一预设弹性力。本发明专利技术公开的冲击损伤预制装置气动冲击冲击头，装置体积小，方便携带，使用灵活，具有较好地实用性。

An impact damage prefabrication device

The invention belongs to the technical field of composite material testing and testing, in particular an impact damage prefabrication device, including an impact head, an impact chamber, an pneumatic cavity, which is selectively connected to the impact chamber through a valve assembly, and the impact head described by pneumatic shock, and the valve assembly including the baffle and the first elastic element. The baffle is used to seal the outlet of the pneumatic cavity. The first elastic element is used to apply the first preset elastic force to the baffle, and the actuating assembly, including the trigger, the block, the second elastic element and the bump, the block is fixed on the bumper, the trigger is selectively blocking block, and the second elastic element. The second preset elastic force is applied to the bumper rod, and the second preset elastic force is greater than the first preset elastic force. The pneumatic impact impact head of the impact damage prefabrication device disclosed by the invention has the advantages of small volume, convenient portability, flexible use and good practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种冲击损伤预制装置
本专利技术涉及复合材料试验及测试
，尤其涉及一种冲击损伤预制装置。
技术介绍
复合材料因其质量轻及性能优而被广泛应用于飞机机体结构中，如复合材料机翼等。在复合材料机翼的制造、使用及维护过程中，不可避免地遭受低能量冲击所导致的损伤，这些损伤难以通过常规检测方法检出。但随着飞机的重复起落，损伤不断扩展，从而导致整个机翼结构失效，危及飞行安全。因此，在结构设计和试验验证过程中，需要人为预制相应的低能量冲击损伤，并对该类冲击损伤对机翼结构的影响进行验证，尤其是对于在实际运行过程中，容易遭受各种能量冲击的应力集中区域和结构进行低能量冲击预制和验证，如机翼下壁板人孔结构和翼梁倒角结构等。现有常用的冲击损伤预制装置主要有两种：一种依靠冲击头自由落体的方式进行冲击，该装置采用三根可折叠支腿套在一个圆筒上，冲击头在圆筒内自由落体，可以通过调整冲击头的质量和安装的初始高度计算作用在复合材料试验件上的冲击能量，并预制出相应的损伤；另一种是依靠弹簧带动冲击头进行冲击，弹簧压缩到一定程度后释放弹簧，将弹簧的弹性力转化为冲击头的动能，并在复合材料试验件上预制出相应的损伤。现有的自由落体式的损伤预制装置，为了获得足够的能量，结构尺寸大，不方便携带；由于其采用自由落体式，仅能沿竖直方向制造损伤，无法在其他方向上进行冲击，冲击头进行冲击后会有回弹的发生；且该类装置仅能对零件状态的结构进行冲击，不能对处于组合安装状态的结构进行冲击，因此，冲击损伤的效果与实际冲击存在偏差。而对于弹簧式的损伤预制装置，由于要获得足够的速度，一般外筒尺寸较长，超过复合材料机翼下壁板人孔的长轴尺寸，不能对人孔边缘进行垂直冲击，对其他较小结构的冲击预制也较为困难；且由于压缩弹簧需要配置一定的配套设备，使弹簧式的预制损伤结构难以在机翼内部使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冲击损伤预制装置，以降低冲击损伤预制装置的尺寸，提高装置使用的灵活性，同时能对较小区域的结构进行冲击损伤预制。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种冲击损伤预制装置，包括冲击头，还包括：冲击腔，用于容纳所述冲击头；气动腔，与所述冲击腔通过阀门组件选择地连通，用于在连通时气动冲击所述冲击头，所述阀门组件包括挡板和第一弹性元件，所述挡板用于密封所述气动腔的出口，所述第一弹性元件用于向所述挡板施加密封所述出口的第一预设弹性力；致动组件，所述致动组件包括扳机，挡块，第二弹性元件和撞杆，所述挡块固定设置于所述撞杆上，所述扳机选择性地卡止所述挡块，所述第二弹性元件用于向所述撞杆施加顶推所述挡板的第二预设弹性力，所述第二预设弹性力大于所述第一预设弹性力。进一步地，所述气动腔还包括设置于其入口的进气阀，所述进气阀连接于气源。进一步地，所述阀门组件设置于所述气动腔内，所述挡板抵靠所述出口的内端。进一步地，所述撞杆包括连接套和推杆，所述连接套内设置有所述第二弹性元件，所述推杆设置于所述连接套与所述挡板之间。进一步地，所述致动组件还包括拉杆，所述拉杆一端连接有第三弹性元件，所述拉杆的一侧设置有驱动块，所述驱动块选择性地驱动所述连接套以压缩所述第二弹性元件。进一步地，所述拉杆和所述冲击腔共线，所述拉杆和所述冲击腔之间设置有第一隔板；所述气动腔和所述第二弹性元件共线且分别位于所述拉杆和所述冲击腔下方，所述第二弹性元件和所述气动腔之间设置有第二隔板。进一步地，所述冲击腔的出口设置有测速装置。进一步地，所述冲击腔内设置有定位板。进一步地，所述冲击头靠近所述定位板的一端沿周向对称设置有两个凸起，两个所述凸起分别固定连接有系留绳的一端，所述系留绳的另一端连接于所述定位板。进一步地，所述冲击腔包括相互连通的圆柱主腔和两个侧腔，所述两个侧腔与所述凸起配合，且所述两个侧腔沿所述圆柱主腔的周向对称设置。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的冲击损伤预制装置，通过采用气动压力推动冲击头，可以减小冲击损伤预制装置的体积，使装置的使用较为灵活，并能对较小区域的结构进行冲击损伤预制；通过设置阀门组件选择性地控制冲击腔和气动腔的连通，并设置第一弹性元件和第二弹性元件控制阀门组件的开启或关闭，使冲击腔和气动腔的连通更具自动性，且能避免气源过多地进入冲击腔中，造成浪费；通过设置致动组件，可使冲击损伤预制装置的操作更具操作性，操作灵活方便。附图说明图1是本专利技术实施例提供的冲击损伤预制装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的冲击头的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的冲击腔的横截面示意图。图中标记如下：11-冲击腔；111-圆柱主腔；112-侧腔；12-气动腔；121-支撑板；122-进气阀；13-第一隔板；14-第二隔板；15-定位板；16-枪把；2-冲击头；21-凸起；22-系留绳；3-阀门组件；31-挡板；32-第一弹性元件；33-套杆；41-第二弹性元件；42-挡块；43-撞杆；431-连接套；432-推杆；44-扳机；441-限位摇臂；442-扳手；443-第四弹性元件；45-拉杆；451-驱动块；452-第三弹性元件；5-测速装置。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。图1为本专利技术实施例提供的冲击损伤预制装置的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的冲击损伤预制装置整体为枪体结构，枪体内设置有冲击腔11、气动腔12、阀门组件3、致动组件及设置于冲击腔11中的冲击头2。冲击腔11通过阀门组件3选择性地与气动腔12相连，从而使当冲击腔11与气动腔12连通时，连接于气动腔12的高压气源(未画出)中的压缩气体能够进入冲击腔11中，使冲击头2以一定的能量冲出枪体，并作用于损伤预制件。本专利技术实施例提供的冲击损伤预制装置，依靠高压气源推动冲击头2，使冲击头2具备一定的冲击动能，用于对复合材料进行低能量冲击损伤预制。其整体采用枪体外形，方便携带和手动操作，操作灵活方便，且枪体尺寸较小，不仅可以实现对复合材料机翼下壁板人孔和翼梁倒角区的冲击损伤预制，也可以对翼盒内部其他区域进行冲击，为复合材料结构性能试验验证创造有利条件。具体地，如图1所示，枪体上并排设置有第一枪管、第二枪管和枪把16。第一枪管内设置有冲击腔11，冲击腔11的一端放置有冲击头2，另一端连通枪体外部，冲击头2在气源压力的作用下，从冲击腔11内击出作用于预制损伤件上。冲击腔11放置冲击头2的一端设置定位板15，用于对冲击头2进行放置定位，并防止冲击头2掉入枪体内部其他位置。定位板15可以为具有开孔的板状结构，也可以为沿冲击腔11周向设置的两个或多个板条结构，本实施例不对定位板15的具体结构进行限制。第一枪管上于冲击头2放置的位置处开设有用于将冲击头2放入冲击腔11的开口，枪体于开口处连接有滑盖(未画出)，通过滑盖的滑动，可以开启或封闭开口，以放入冲击头2并防止冲击头2掉出冲击腔11外。第一枪管于靠近冲击腔11出口端设置有测速装置5，用于检测记录冲击头2冲击的速度，从而计算冲击头2冲击损伤预制件的能量。测速装置5可以为速度传感器、红外测速仪等。第二枪管内设置有气动腔12，气动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击损伤预制装置，包括冲击头(2)，其特征在于，还包括：冲击腔(11)，用于容纳所述冲击头(2)；气动腔(12)，与所述冲击腔(11)通过阀门组件(3)选择性地连通，用于在连通时气动冲击所述冲击头(2)，所述阀门组件(3)包括挡板(31)和第一弹性元件(32)，所述挡板(31)用于密封所述气动腔(12)的出口，所述第一弹性元件(32)用于向所述挡板(31)施加密封所述出口的第一预设弹性力；致动组件，所述致动组件包括扳机(44)，挡块(42)，第二弹性元件(41)和撞杆(43)，所述挡块(42)固定设置于所述撞杆(43)上，所述扳机(44)选择性地卡止所述挡块(42)，所述第二弹性元件(41)用于向所述撞杆(43)施加顶推所述挡板(31)的第二预设弹性力，所述第二预设弹性力大于所述第一预设弹性力。

【技术特征摘要】
1.一种冲击损伤预制装置，包括冲击头(2)，其特征在于，还包括：冲击腔(11)，用于容纳所述冲击头(2)；气动腔(12)，与所述冲击腔(11)通过阀门组件(3)选择性地连通，用于在连通时气动冲击所述冲击头(2)，所述阀门组件(3)包括挡板(31)和第一弹性元件(32)，所述挡板(31)用于密封所述气动腔(12)的出口，所述第一弹性元件(32)用于向所述挡板(31)施加密封所述出口的第一预设弹性力；致动组件，所述致动组件包括扳机(44)，挡块(42)，第二弹性元件(41)和撞杆(43)，所述挡块(42)固定设置于所述撞杆(43)上，所述扳机(44)选择性地卡止所述挡块(42)，所述第二弹性元件(41)用于向所述撞杆(43)施加顶推所述挡板(31)的第二预设弹性力，所述第二预设弹性力大于所述第一预设弹性力。2.根据权利要求1所述的冲击损伤预制装置，其特征在于，所述气动腔(12)还包括设置于其入口的进气阀(122)，所述进气阀(122)连接于气源。3.根据权利要求1所述的冲击损伤预制装置，其特征在于，所述阀门组件(3)设置于所述气动腔(12)内，所述挡板(31)抵靠所述出口的内端。4.根据权利要求3所述的冲击损伤预制装置，其特征在于，所述撞杆(43)包括连接套(431)和推杆(432)，所述连接套(431)内设置有所述第二弹性元件(41)，所述推杆(432)设置于所述连接套(431)与所述挡板(31)之间。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王专利，许延，张发，苏怀忠，刘传军，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11