带缓冲功能的冲击装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带缓冲功能的冲击设备及其应用方法。该一种带缓冲功能的冲击设备，包括碰撞组件；碰撞组件包括碰撞头、缓冲器和配重组件；缓冲器位于碰撞头和配重组件之间；缓冲器被设置为：当碰撞头与物体发生碰撞时，配重组件在惯性作用下使得缓冲器从第一状态转换为第二状态；在第一状态下缓冲器的长度比在第二状态下缓冲器的长度长。其应用方法可以是水平冲击，也可以是垂直冲击。本发明专利技术采用了缓冲器，可以用来调节冲击载荷大小和作用时间，冲击过程中设备不会破坏，可以重复使用，降低试验成本。

Impact device with buffering function and its application method

The invention discloses an impact device with buffering function and an application method thereof. The impact device with a buffer function comprises a collision assembly; the collision assembly comprises a collision head, a buffer and a matching assembly; the buffer is located between the collision head and the matching assembly; and the buffer is set to: when the collision head collides with an object, the matching assembly causes the buffer to transit from the first state under the action of inertia; It is a second state; in the first state, the length of the buffer is longer than that in the second state. The method of application can be horizontal impact or vertical impact. The invention adopts a buffer, which can be used to adjust the magnitude and action time of the impact load, the equipment will not be damaged during the impact process, and can be reused to reduce the test cost.

【技术实现步骤摘要】
带缓冲功能的冲击装置及其应用方法
本专利技术涉及冲击测试领域，具体为一种带有缓冲功能的冲击设备。
技术介绍
物体的碰撞是现代日常生活、工作中经常遇到的现象。经常要评价物体碰撞时的性能。因此，要进行很多碰撞实验，例如文献(肖岩,陈林,肖果,等.防撞柱实车碰撞性能研究[J].振动与冲击,2013,32(11):1-6.)中介绍了使用真实汽车的对防撞柱实施冲击的工作。汽车本身属性不同，导致侵入的距离不同，因此产生的碰撞载荷也不同。而且每一次测试都要用一辆汽车，因此试验费用很高。而且通过测量汽车的加速度计算防撞柱受到冲击载荷，其精度很差。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述冲击测试方法冲击过程不易控制、费用高、重复性差、测量困难等不足提出的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种带缓冲功能的冲击设备，包括碰撞组件；碰撞组件包括碰撞头、缓冲器和配重组件；缓冲器位于碰撞头和配重组件之间；缓冲器被设置为：当碰撞头与物体发生碰撞时，配重组件在惯性作用下使得缓冲器从第一状态转换为第二状态；在第一状态下缓冲器的长度比在第二状态下缓冲器的长度长。进一步地，碰撞组件还包括导杆和导向管；导杆的第一端部通过固定螺母固定在碰撞头上；导杆的第二端部穿过导向管，通过调节螺母使得导杆不会从第二端部脱离导向管；导向管设置在配重组件上；调节螺母与固定螺母之间的距离控制缓冲器在第一状态下的长度；当碰撞头与物体发生碰撞时，导杆沿导向管相对配重组件向后滑动。进一步地，导杆的数量与导向管的数量相同，均大于等于1个。进一步地，导杆的数量是4个，分设在碰撞头的四周。进一步地，还包括引导组件；引导组件包括第一立柱、第一导轨和底座；第一立柱立于底座上，第一导轨轴向设置在第一立柱上；碰撞组件还包括第一滑块；第一滑块的一端设置在配重组件上，另一端滑动设置在第一导轨上。进一步地，还包括测速传感器支架；测速传感器支架设置在第一立柱上，用于放置测速传感器；配重组件上设置有测速板，测速板包括第一测速板和第二测速板；在第一测速板和第二测速板之间有缺口；测速板被设置为，工作时，第一测速板、缺口和第二测速板依次通过测速传感器。优选地，第一测速板和第二测速板通过缺口下方的连接板连接。进一步地，第一测速板、第二测速板和连接板一体成型，结合所述缺口形成U字形结构。进一步地，测速传感器为光电传感器。进一步地，碰撞头上设置有第一加速度计，用于测量碰撞头的加速度。进一步地，配重组件上设置有第二加速度计，用于测量配重组件的加速度；缓冲器的材料为聚氨酯。进一步地，还包括二次冲击拦截器；二次冲击拦截器包括第二立柱、底板、第二导轨和第二滑块；第二导轨设置在底板上；第二滑块的一端滑动设置在第二导轨上，另一端设置在第二立柱的下端面；第二立柱的高度高于试验件的高度。进一步地，配重组件包括配重箱和放置在配重箱内的配重。本专利技术还公开了如上所述的带缓冲功能的冲击设备的应用方法，其特征在于，带缓冲功能的冲击设备水平放置，碰撞组件通过马达或者牵引加速，对试验件进行水平冲击。另一种如上所述的带缓冲功能的冲击设备的应用方法，其特征在于，带缓冲功能的冲击设备垂直放置，碰撞组件进行落重冲击；使用时，将碰撞组件提升至设定的高度，沿着第一导轨下落，对试验件产生垂直冲击。这时的碰撞组件相当于落锤。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、采用了缓冲器，冲击过程中设备不会破坏，可以重复使用，降低试验成本。2、改变缓冲器的长度，可调整缓冲距离，这样，在同样冲击能量下，作用于被撞物体的载荷大小和时间就不同。3、通过调整导杆上的调节螺母的位置，可以改变其调节螺母与固定螺母之间的距离(即位于固定螺母到调节螺母之间的导杆长度)，给缓冲器施加预紧力，也可调整缓冲器的缓冲距离和缓冲器刚度，同样可以实现对冲击载荷大小和作用时间的调节。4、引导组件有利于引导碰撞组件作为落锤进行落重冲击。5、测速传感器支架、测速传感器、测速板之间的配合，尤其是测速板的结构有利于产生通-断信号，通过通断信号的时间差，可得到冲击速度。以下落过程为例，在碰撞组件下落过程中，测速板通过光电传感器时，其缺口会产生光电传感器的通断信号，根据信号的时间差可以计算出碰撞组件下落或前进的速度。6、二次冲击拦截器的第二立柱的高度高于试验件的高度，有利于阻止碰撞组件下落，不会对试验件造成二次冲击，从而保证试验件只受到一次冲击。具体原理是：冲击前，第二立柱在第二导轨的一端，保证碰撞组件下落冲击试验件时不会碰到第二立柱，即第二立柱不会阻挡碰撞组件对试验件的冲击。当冲击后碰撞组件弹起时，第二立柱在第二导轨上滑动，并到达碰撞头下方，碰撞组件再次下落时，第二立柱与碰撞头接触，阻止碰撞组件下落，达到防止对试验件造成二次冲击的目的。7、配重箱和配重有利于根据需要设置不同的配重重量。该冲击设备的碰撞组件可以在地面进行水平冲击，也可以作为落锤进行落重冲击，模拟含有结构破坏或内容物移动的冲击，例如汽车对物体的碰撞等。附图说明图1为本专利技术所涉及的带缓冲功能的冲击设备的一个具体实施例的结构示意图。图2为图1中所涉及的碰撞组件的结构示意图。图3为图1中所涉及的缓冲器被压缩后碰撞组件的结构示意图。图4为本专利技术所涉及的测速原理图。图5为本专利技术所涉及的二次冲击拦截器的一个具体实施例的结构示意图。图6为本专利技术所涉及的碰撞组件的另一个具体实施例的结构示意图。图7为图6中的缓冲器被压缩后碰撞组件的结构示意图。其中，10-第一立柱，11-第一导轨，12-底座，2-碰撞组件，21-第一滑块，41-测速传感器支架，5-二次冲击拦截器，6-试验件，22-第二加速度计，23-缓冲器，24-碰撞头，25-固定螺母，26-导杆，27-测速板，28-调节螺母，29-导向管，30-配重组件，31-第一加速度计，271-第一测速板，274-第二测速板，272-连接板，273-缺口，42-光电传感器，51-第二立柱，52-第二滑块，53-第二导轨，54-底板。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描述。实施例一图1示出了本专利技术所涉及的带缓冲装置的冲击设备的一个具体实施例。在该实施例中带缓冲装置的冲击设备包括碰撞组件2、引导组件、二次冲击拦截器5、测速传感器支架41和光电传感器42。如图2所示，碰撞组件2包括碰撞头24、缓冲器23、配重组件30、导杆26、导向管29、测速板27、第一滑块21、第一加速度计和第二加速度计22。缓冲器23位于碰撞头24和配重组件30之间。导杆26的第一端部通过固定螺母25固定在碰撞头24上；导杆26的第二端部穿过导向管29，通过调节螺母28使得导杆26不会从其第二端部脱离导向管29。导杆26的数量是4个，分设在碰撞头24的四周。缓冲器23被设置为：当碰撞头24与物体(比如试验件6)发生碰撞时，配重组件30在惯性作用下使得缓冲器23从第一状态转换为第二状态(如图3所示)；在第一状态下缓冲器23的长度比在第二状态下缓冲器23的长度长。配重组件30包括配重箱和配重，配重设置在配重箱内，可根据需要调节配重的重量大小。导向管29设置在配重组件30的配重箱上。调节螺母28与固定螺母25之间的距离控制缓冲器23在第一状态下的长度。当碰撞头24与试验件6发生碰撞时，导杆26沿导向管29相对配重组件30向后滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带缓冲功能的冲击设备，其特征在于，包括碰撞组件；所述碰撞组件包括碰撞头、缓冲器和配重组件；所述缓冲器位于所述碰撞头和所述配重组件之间；所述缓冲器被设置为：当所述碰撞头与物体发生碰撞时，所述配重组件在惯性作用下使得所述缓冲器从第一状态转换为第二状态；在所述第一状态下所述缓冲器的长度比在所述第二状态下所述缓冲器的长度长。

【技术特征摘要】
1.一种带缓冲功能的冲击设备，其特征在于，包括碰撞组件；所述碰撞组件包括碰撞头、缓冲器和配重组件；所述缓冲器位于所述碰撞头和所述配重组件之间；所述缓冲器被设置为：当所述碰撞头与物体发生碰撞时，所述配重组件在惯性作用下使得所述缓冲器从第一状态转换为第二状态；在所述第一状态下所述缓冲器的长度比在所述第二状态下所述缓冲器的长度长。2.如权利要求1所述的带缓冲功能的冲击设备，其特征在于，所述碰撞组件还包括导杆和导向管；所述导杆的第一端部通过固定螺母固定在所述碰撞头上；所述导杆的第二端部穿过所述导向管，通过调节螺母使得所述导杆不会从所述第二端部脱离所述导向管；所述导向管设置在所述配重组件上；所述调节螺母与所述固定螺母之间的距离控制所述缓冲器在所述第一状态下的长度；当所述碰撞头与物体发生碰撞时，所述导杆沿所述导向管相对所述配重组件向后滑动。3.如权利要求1所述的带缓冲功能的冲击设备，其特征在于，还包括引导组件；所述引导组件包括第一立柱、第一导轨和底座；所述第一立柱立于所述底座上，所述第一导轨轴向设置在所述第一立柱上；所述碰撞组件还包括第一滑块；所述第一滑块的一端设置在所述配重组件上，另一端滑动设置在所述第一导轨上。4.如权利要求3所述的带缓冲功能的冲击设备，其特征在于，还包括测速传感器支架；所述测速传感器支架设置在所述第一立柱上，用于放置测速传感器；所述配重组件上设置有测速板，所述测速...

【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