一种触发式力锤装置及测量系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种触发式力锤装置及测量系统，所述触发式力锤装置包括：外壳；外壳内部的加载杆，所述加载杆头部与力传感器结合固定；加载杆的尾部与弹簧组件结合固定，弹簧组件另一端与所述外壳相对固定；触发机构可与所述加载杆连接或断开；其中，在所述触发机构与所述加载杆连接状态下，所述弹簧组件处于压缩状态，进而当所述触发机构与所述加载杆断开后，所述加载杆的头部沿弹簧组件的压缩方向，朝向外壳外部移动；本发明专利技术提供的力传感器接触到试验对象表面后在弹簧组件作用下立即向反方向运动，在整个冲击激励的施加过程中，只需操作人员完成触发动作，剩余动作全部由机械机构完成，从而可有效保证冲击激励的可重复性。

【技术实现步骤摘要】
一种触发式力锤装置及测量系统
本专利技术涉及振动模态试验测量装置领域，更具体的，涉及一种触发式力锤装置及测量系统。
技术介绍
力锤具有操作简单、无附加质量和附加刚度等优点，是航空、航天、汽车等工程领域振动模态试验的主要激励装置。现有常用的力锤通常由锤头、配重和锤柄三部分组成，其中锤头为力传感器。工程中实施模态试验时，由操作人员持力锤锤击试验对象，从而对试验对象施加一个宽频冲击激励，激励出试验对象的固有振动响应，并由力锤的力传感器和布置在试验对象指定位置的加速度传感器分别测量冲击激励和振动响应，最终由数据采集处理系统对力传感器和加速度传感器测量获得的冲击激励和振动响应进行采集处理，以获得试验对象的振动模态信息。然而，考虑到利用现有常用力锤施加冲击激励这个过程全部需要操作人员完成，因此模态试验结果精度受主观因素的影响较大。一方面，缺乏经验的操作人员在持力锤完成锤击动作时可能存在“连击”问题，导致试验数据无法使用；另一方面，模态试验需要冲击激励方向与试验对象某一坐标平面正交，但由操作人员完成锤击动作并无法保证冲击激励的方向正交性；最后，工程中模态试验往往需要通过多次平均的方法提高试验结果精度，但由操作人员完成锤击动作无法保证冲击激励的可重复性。
技术实现思路
为了解决上述问题中的至少一个，本专利技术第一方面提供了一种触发式力锤装置，所述装置包括：外壳；加载杆，设于所述外壳内部，所述加载杆头部与力传感器结合固定；弹簧组件，所述弹簧组件一端固定在所述加载杆的尾部，另一端与所述外壳相对固定；触发机构，所述触发机构可与所述加载杆连接或断开；其中，在所述触发机构与所述加载杆连接状态下，所述弹簧组件处于压缩状态，进而当所述触发机构与所述加载杆断开后，所述加载杆的头部沿弹簧组件的压缩方向，朝向外壳外部移动。在优选的实施方式中，还包括：复位把手，与所述加载杆的尾部结合固定，并且暴露在所述外壳外部，所述外壳包括可供所述复位把手沿弹簧组件的伸缩方向移动的槽体。在优选的实施方式中，所述弹簧组件包括：一对第一弹簧和一对第二弹簧，所述一对第一弹簧对称设置，所述一对第二弹簧对称设置，并且位于同侧的第一弹簧和第二弹簧位于同一轴线上；所述加载杆的尾部侧壁上设置对应的一对支耳；位于同侧的所述第一弹簧和所述第二弹簧彼此靠近的一端与同侧的支耳连接。在优选的实施方式中，所述弹簧组件还包括：弹簧稳定轴，两端与所述外壳相对固定，并且所述第一弹簧和所述第二弹簧套设在所述弹簧稳定轴上。在优选的实施方式中，还包括：直线轴承，所述直线轴承与所述外壳结合固定，并且套设在所述加载杆上，所述弹簧组件的所述另一端结合固定在所述直线轴承上，进而与所述外壳相对固定。在优选的实施方式中，所述弹簧组件包括：环绕所述加载杆设置的弹簧，所述加载杆上设置有固定件，所述弹簧的一端与所述固定件固定连接，另一端与所述外壳相对固定。在优选的实施方式中，所述加载杆的中心处形成贯通的通孔，所述通孔内可容置与所述力传感器电连接的导线，所述导线另一端与上位机电连接；或者，所述加载杆的头部侧壁上还设置有无线通讯组件，所述无线通讯组件与所述力传感器电连接，并可接收所述力传感器传输的数据，发送至上位机。在优选的实施方式中，所述触发机构包括：固定轴，结合固定在所述外壳的内侧；滚动轴承，固定在所述固定轴的周侧；滚动轴承套，结合固定在所述滚动轴承的外侧壁上；以及扭转弹簧，其包括通过一弹性杆绕制形成的螺旋盘，所述弹性杆的一端处于所述螺旋盘的中央位置，并且沿垂直于所述螺旋盘的方向延伸形成的第一固定端点；所述弹性杆的另一端位于所述螺旋盘的外侧，并且沿与第一固定端点延伸方向相反的方向延伸形成第二固定端点；所述第一固定端点与外壳结合固定，所述第二固定端点固定在所述滚动轴承套上；其中，所述滚动轴承套远离所述弹簧组件的一侧设置触发把手，所述触发把手在拉动后可带动所述滚动轴承套转动；所述滚动轴承套靠近所述弹簧组件的一侧设置L型横梁，所述加载杆上设置配合固定所述L型横梁的凹槽。在优选的实施方式中，所述加载杆的尾部端面为楔面；或者，所述加载杆的尾部端面中对应所述凹槽的区域为楔面。本专利技术第二方面提供一种触发式力锤测量系统，所述测量系统包括：本专利技术第一方面提供的一种触发式力锤装置以及一上位机；所述上位机与所述触发式力锤装置中的力传感器有线或无线连接。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种触发式力锤装置及测量系统，该力锤装置通过对机械结构和机构的合理设计和布局，实现了利用机械触发方式施加冲击激励；力传感器接触到试验对象表面后在弹簧组件作用下立即向反方向运动，在整个冲击激励的施加过程中，只需操作人员完成触发动作，剩余动作全部由机械机构完成，且只需保证多次施加冲击激励时，该力锤装置与试验对象表面的相对位置固定即可有效保证冲击激励的可重复性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施方式中一种触发式力锤装置的外观结构示意图；图2为本专利技术实施方式中一种触发式力锤装置的内部结构示意图图3为本专利技术实施方式中一种触发式力锤装置的结构爆炸图；图4为本专利技术实施方式中第一外壳结构示意图；图5为本专利技术实施方式中第二外壳结构示意图；图6为本专利技术实施方式中加载杆剖视图；图7为本专利技术实施方式中触发机构的结构爆炸图。附图标记，1、外壳；2、加载杆；3、力传感器；4、直线轴承；5、触发机构；6、弹簧组件；7、复位把手；8、螺钉；1.1、第一外壳；1.2、第二外壳；5.1、滚动轴承；5.2、滚动轴承套；5.3、固定轴；5.4、扭转弹簧；6.1～6.2、第一弹簧；6.3～6.4、第二弹簧；6.5～6.6、弹簧稳定轴。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施方式或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施方式，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施方式；同样的，以下描述中，第一部件和第二部件的“耦接”，可以包括第一部件和第二部件直接接触形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触发式力锤装置，其特征在于，包括：/n外壳；/n加载杆，设于所述外壳内部，所述加载杆头部与力传感器结合固定；/n弹簧组件，所述弹簧组件一端固定在所述加载杆的尾部，另一端与所述外壳相对固定；/n触发机构，所述触发机构可与所述加载杆连接或断开；其中，在所述触发机构与所述加载杆连接状态下，所述弹簧组件处于压缩状态，进而当所述触发机构与所述加载杆断开后，所述加载杆的头部沿弹簧组件的压缩方向，朝向外壳外部移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种触发式力锤装置，其特征在于，包括：
外壳；
加载杆，设于所述外壳内部，所述加载杆头部与力传感器结合固定；
弹簧组件，所述弹簧组件一端固定在所述加载杆的尾部，另一端与所述外壳相对固定；
触发机构，所述触发机构可与所述加载杆连接或断开；其中，在所述触发机构与所述加载杆连接状态下，所述弹簧组件处于压缩状态，进而当所述触发机构与所述加载杆断开后，所述加载杆的头部沿弹簧组件的压缩方向，朝向外壳外部移动。


2.根据权利要求1所述的力锤装置，其特征在于，还包括：
复位把手，与所述加载杆的尾部结合固定，并且暴露在所述外壳外部，所述外壳包括可供所述复位把手沿弹簧组件的伸缩方向移动的槽体。


3.根据权利要求1所述的力锤装置，其特征在于，所述弹簧组件包括：一对第一弹簧和一对第二弹簧，所述一对第一弹簧对称设置，所述一对第二弹簧对称设置，并且位于同侧的第一弹簧和第二弹簧位于同一轴线上；
所述加载杆的尾部侧壁上设置对应的一对支耳；位于同侧的所述第一弹簧和所述第二弹簧彼此靠近的一端与同侧的支耳连接。


4.根据权利要求3所述的力锤装置，其特征在于，所述弹簧组件还包括：
弹簧稳定轴，两端与所述外壳相对固定，并且所述第一弹簧和所述第二弹簧套设在所述弹簧稳定轴上。


5.根据权利要求1所述的力锤装置，其特征在于，还包括：
直线轴承，所述直线轴承与所述外壳结合固定，并且套设在所述加载杆上，所述弹簧组件的所述另一端结合固定在所述直线轴承上，进而与所述外壳相对固定。


6.根据权利要求1所述的力锤装置，其特征在于，所述弹簧组件包括：环绕所述加载杆设置的弹簧，所述加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江攀，刘艺，刘艳，王冬，张为雯，孙立敏，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11