电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，包括入射杆，包括支撑基座、夹持入射杆的夹紧结构、通过固定端紧固设置于支撑基座上的电磁铁结构，所述夹紧结构包括与电磁铁结构固定端通过螺纹穿接的拧紧螺栓、与拧紧螺栓自由端配合连接的夹紧块、旋转固定于支撑基座上的辅助夹紧块，所述辅助夹紧块与夹紧块配合夹持入射杆，拧紧螺栓在推进状态下挤压夹紧块使得夹紧块将压力传递给入射杆，所述电磁铁结构通电状态下与辅助夹紧块通过电磁力吸引夹紧，断电状态下与辅助夹紧块分离。本发明专利技术降低了实验成本，简化了装置结构，提高了试验重复性，实现了霍普金森扭杆的快速夹紧与释放。

Electromagnetic Hopkinson Torsion Bar Clamping and Releasing Device

【技术实现步骤摘要】
电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置
本专利技术涉及霍普金森扭杆
，具体而言，涉及一种电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置。
技术介绍
分离式霍普金森扭杆是研究高应变率下材料动态剪切行为和剪切局部化现象的重要手段。现有的分离式霍普金森扭杆将试件放置于入射杆和透射杆之间，而入射杆一般一分为二，通过夹紧装置将两端分离，远离试件的一端称为预扭端，通过外加力矩对预扭端进行加载，从而将扭转能量进行储存，当夹紧装置突然释放时，预扭端的储存的扭转能量会迅速以波的形式通过另一端传递到试件上，从而实现对试件的动态扭转。传统的分离式霍普金森扭杆一般采用开槽螺栓以及加载装置施加夹持力，当夹持力达到一定程度时，通过开槽螺栓产生断裂来模拟瞬间加载。上述传统的霍普金森夹紧和释放装置有以下几个缺点：1.实验耗材，每次实验都需要使用新的开槽螺栓，大大增加了实验的成本。2.结构复杂，加载装置一般采用液压夹紧，需要配有专门的液压泵，占用空间大，操作复杂，实验效率低。3.实验重复性差，由于不同开槽螺栓在加工、铸造等工艺上难以保证一致，在夹紧过程中存在开槽螺栓突然断裂的情况，使实验失败。现有的电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置结构比较复杂，操作繁琐，降低了实验效率。此外手动操作存在一定的安全隐患，操作人员需要靠近夹具调整机构通过扭转螺母使得调节螺柱向下运动，当压盖被突然被释放时，会产生很大的反作用力，在反作用力的作用下压盖会反弹回去，若与压盖连接的转动副不够牢固，压盖可能会与转动副脱离，影响操作人员的安全。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，以解决现有技术中霍普金森扭杆无法快速夹紧与释放的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，该装置包括入射杆，其特征在于，包括支撑基座、夹持入射杆的夹紧结构、通过固定端紧固设置于支撑基座上的电磁铁结构，所述夹紧结构包括与电磁铁结构固定端通过螺纹穿接的拧紧螺栓、与拧紧螺栓自由端配合连接的夹紧块、旋转固定于支撑基座上的辅助夹紧块，所述辅助夹紧块与夹紧块配合夹持入射杆，拧紧螺栓在推进状态下挤压夹紧块使得夹紧块将压力传递给入射杆，所述电磁铁结构通电状态下与辅助夹紧块通过电磁力吸引夹紧，断电状态下与辅助夹紧块分离。当本专利技术中的电磁铁结构通电时，电磁铁和辅助夹紧块之间磁场力稳定后，通过调节拧紧螺栓，将螺栓上的压力通过夹紧块传递到入射杆上，达到将入射杆夹紧的目的。完成以上步骤后，在入射杆另外一端施加扭矩，此时的扭转能量被储存在夹具和扭矩加载端之间。加载完成后，关闭电磁铁结构的电源，电磁铁结构在电源关闭的瞬间失去电磁力，辅助夹紧块由于失去电磁铁的吸力，与电磁铁结构分离，从而释放夹具，入射杆上的能量得到释放，释放的能量加载到试件端，从而完成整个加载实验。辅助夹紧块在电磁铁不通电时，可绕固定螺栓转动。本专利技术每次实验不需要再使用新的开槽螺栓，大大降低了实验耗材，进而降低了实验成本，简化了装置结构，提高了试验重复性，在此基础上本专利技术通过电磁铁结构与辅助夹紧块之间的配合工作，简化了装置结构与操作流程，由此实现了霍普金森扭杆的快速夹紧与释放。进一步地，所述支撑基座为H型结构，所述电磁铁结构的固定端通过螺栓以及螺帽紧固在支撑基座上端的两侧壁，所述辅助夹紧块下端通过活动螺栓以及螺帽可旋转固定于支撑基座上端的两侧壁。由此实现对电磁铁结构以及辅助夹紧块的稳固支撑，防止装置在试验过程中辅助夹紧块与电磁铁结构出现位置偏离，保证试验结果准确性。进一步地，所述支撑基座底部两侧分别延伸出预设有固定螺孔的支脚。由此通过固定螺孔将支撑基座进一步固定，进一步稳固辅助夹紧块与电磁铁结构的位置，保证试验结果准确性。进一步地，所述夹紧结构中夹紧块以及辅助夹紧块两者均设有与入射杆适配的弧形夹紧槽。由此实现对入射杆的配合夹持。进一步地，所述弧形夹紧槽的直径与入射杆的直径相等。进一步实现对入射杆的稳固夹持。进一步地，所述夹紧块通过其上设置的盲孔供拧紧螺栓配合连接。由此实现夹紧块与拧紧螺栓之间的配合连接，结构简单易操作。进一步地，所述辅助夹紧块为软铁构成的结构。由此保证电磁铁结构在断电之后辅助夹紧块能够快速失去电磁力并且瞬间与电磁铁结构分离。进一步地，所述辅助夹紧块旋转时可与支撑基座接触的部位上设有缓冲件。当辅助夹紧块瞬间失去电磁力与夹紧块分离时，会出现瞬间弹开冲击到支撑基座的情况，为了避免这种冲击对试验造成影响以及装置结构造成损坏，加设缓冲件能够起到缓冲作用。进一步地，所述缓冲件为固定于辅助夹紧块下端的橡胶缓冲垫块。可见，本专利技术相较于现有技术而言大大降低了实验耗材，进而降低了实验成本，简化了装置结构，提高了试验重复性，实现了霍普金森扭杆的快速夹紧与释放。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来辅助对本专利技术的理解，附图中所提供的内容及其在本专利技术中有关的说明可用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术霍普金森扭杆夹紧及释放装置的结构示意图。图2为本专利技术中支撑底座的结构示意图。图3为本专利技术中辅助夹紧块的结构示意图。图4为本专利技术中电磁铁结构的示意图。图5为本专利技术中夹紧块的结构示意图。图6为本专利技术中设有U型凸块和卡紧凹槽的辅助夹紧块结构示意图。图7为本专利技术中设有凸起弹性片和U型凹槽的电磁铁结构示意图。图8为本专利技术配有U型槽扣的霍普金森扭杆夹紧及释放装置的结构示意图。上述附图中的有关标记为：1：入射杆；2：辅助夹紧块；21：辅助夹紧块螺纹孔；22：辅助夹紧块夹紧槽；3：橡胶缓冲垫块；4：支撑基座；41：辅助夹紧块安装孔；42：第一电磁铁结构安装孔；43：第二电磁铁结构安装孔；44：支脚：45：固定螺孔；5：电磁铁结构；51：第一电磁铁结构螺纹孔；52：第二电磁铁结构螺纹孔；6：夹紧块；61：盲孔；62：夹紧块夹紧槽；7：拧紧螺栓；81：电磁铁结构固定螺栓；82：电磁铁固定螺帽；91：辅助夹紧块固定螺栓；92：辅助夹紧块固定螺帽；10：U型凸块；11：卡紧凹槽：12：U型凹槽：13：凸起弹性片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。在结合附图对本专利技术进行说明前，需要特别指出的是：本专利技术中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。关于本专利技术中术语和单位。本专利技术的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本专利技术电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，包括入射杆1，包括支撑基座4、夹持入射杆1的夹紧结构、通过固定端紧固设置于支撑基座4上的电磁铁结构5，所述夹紧结构包括与电磁铁结构5固定端通过螺纹穿接的拧紧螺栓7、与拧紧螺栓7自由端配合连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，包括入射杆(1)，其特征在于，包括支撑基座(4)、夹持入射杆(1)的夹紧结构、通过固定端紧固设置于支撑基座(4)上的电磁铁结构(5)；所述夹紧结构包括与电磁铁结构(5)固定端通过螺纹穿接的拧紧螺栓(7)、与拧紧螺栓(7)自由端配合连接的夹紧块(6)、旋转固定于支撑基座(4)上的辅助夹紧块(2)，所述辅助夹紧块(2)与夹紧块(6)配合夹持入射杆(1)，拧紧螺栓(7)在推进状态下挤压夹紧块(6)使得夹紧块(6)将压力传递给入射杆(1)；所述电磁铁结构(5)通电状态下与辅助夹紧块(2)通过电磁力吸引夹紧，断电状态下与辅助夹紧块(2)分离。

【技术特征摘要】
1.电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，包括入射杆(1)，其特征在于，包括支撑基座(4)、夹持入射杆(1)的夹紧结构、通过固定端紧固设置于支撑基座(4)上的电磁铁结构(5)；所述夹紧结构包括与电磁铁结构(5)固定端通过螺纹穿接的拧紧螺栓(7)、与拧紧螺栓(7)自由端配合连接的夹紧块(6)、旋转固定于支撑基座(4)上的辅助夹紧块(2)，所述辅助夹紧块(2)与夹紧块(6)配合夹持入射杆(1)，拧紧螺栓(7)在推进状态下挤压夹紧块(6)使得夹紧块(6)将压力传递给入射杆(1)；所述电磁铁结构(5)通电状态下与辅助夹紧块(2)通过电磁力吸引夹紧，断电状态下与辅助夹紧块(2)分离。2.如权利要求1所述的电磁式霍普金森扭杆夹紧及释放装置，其特征在于，所述支撑基座(4)为H型结构，所述电磁铁结构(5)的固定端通过螺栓以及螺帽紧固在支撑基座(4)上端的两侧壁，所述辅助夹紧块(2)下端通过活动螺栓以及螺帽可旋转固定于支撑基座(4)上端的两侧壁。3.如权利要求2所述的电磁式霍普金森扭杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗胜年，周胜付，范端，曾小龙，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51