本实用新型专利技术公开了一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，属于材料试验技术领域。它包括主体机构、夹持释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括底板、侧板和测试轨道，侧板对称安装于底板两侧，测试轨道安装于两侧板之间，夹持释放机构对称设置于测试轨道端口上方，其释放口对准测试轨道的入口端，用于控制测试球的夹持和释放；所述信号采集处理机构包括光栅传感器，光栅传感器可拆卸安装于侧板内侧壁上，用于信号的采集和传输。本实用新型专利技术的装置结构简单，成本相对低廉，测量时具有耗时短、精度高等特点，且操作简便，对实验环境要求低，数据采集的误差小，易于实现。易于实现。易于实现。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置
[0001]本技术属于材料试验
，更具体地说，涉及一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置。
技术介绍
[0002]在研究物体碰撞的过程中，碰撞恢复系数具有重要的意义，它能够反映出物体在接触碰撞过程中发生形变与恢复形变的能力，同时也能够较好地反映出在碰撞过程中能量损耗情况的大小。碰撞恢复系数只与碰撞物体的材料有关，一般定义为碰撞前后两物体接触点的法向相对分离速度与法向相对接近速度之比。而通常物体碰撞前后的时间很短，想要准确获取碰撞前后的速度往往比较困难，且测量误差也较大，从而影响了碰撞恢复系数的计算结果精度。
[0003]此外，目前行业里大多研究的是对竖直运动方向上碰撞恢复系数的测定，如，中国专利申请号为：201610887586.7，申请日为：2016年10月12日，专利技术创造名称为：一种基于声波传感测定材料碰撞恢复系数的装置。该申请案的装置包括底座、支架、横梁、碰撞球、碰撞板、声音传感器、采集卡和计算机；所述碰撞板和支架固定在底座上，横梁安装在支架上，且横梁位于碰撞板上方，碰撞球嵌在横梁上，声音传感器设置在碰撞板旁边且靠近碰撞球下落的位置，所述声音传感器、采集卡与计算机依次连接；所述碰撞球与碰撞板分别采用不同的碰撞材料制成。
[0004]上述申请案中主要是通过测量碰撞材料多次碰撞时对应的音频变化的时刻，从而计算获得其碰撞恢复系数，但是此种装置和方法只能运用于竖直方向上的碰撞恢复系数的测定，难以用于水平运动方向上碰撞恢复系数的测量，无法解决水平方向上对材料碰撞恢复系数进行测定的难题。
技术实现思路
[0005]1.要解决的问题
[0006]针对现有技术中对材料在水平运动方向上的碰撞恢复系数测试较为困难，且测试精度不高的问题，本技术提供了一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置。采用本技术的装置有效解决了水平方向对材料碰撞系数测定的问题，且装置结构简单，操作简单、准确度较高，对推广到各个行业中进行应用具有重要意义。
[0007]2.技术方案
[0008]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0009]本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，包括主体机构、夹持释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括底板、侧板和测试轨道，所述侧板沿底板长度方向分布，并对称安装于底板两侧，所述测试轨道位于两侧板之间，并沿底板长度方向固定安装；所述夹持释放机构对称设置于测试轨道端口上方，其释放口对准测试轨道的入口端，用于控制测试球的夹持和释放；所述信号采集处理机构包括光栅传感器，光栅传感
器可拆卸安装于侧板内侧壁上，用于信号的采集和传输。
[0010]更进一步的，所述测试轨道包括依次相连的第一弧形段、水平段和第二弧形段，所述第一弧形段和第二弧形段均通过支撑板安装于底板两端，所述水平段与底板安装相连，且第一弧形段、水平段和第二弧形段均加工为凹槽型结构。
[0011]更进一步的，第一弧形段、水平段和第二弧形段两侧的挡板高度为测试球直径的1/3～1/2，且水平段中心处挡板加工有凹槽，用于安装测试挡板。
[0012]更进一步的，所述夹持释放机构包括安装板、安装杆和夹持释放夹，所述安装板采用“L”型板，其水平板与测试轨道端口平齐相连，其竖直板通过安装杆安装夹持释放夹。
[0013]更进一步的，所述夹持释放夹上设有延时装置，用于定时自动控制测试球的夹持与释放。
[0014]更进一步的，所述信号采集处理机构还包括光栅解调仪和计算机，所述光栅传感器与光栅解调仪及计算机电性连接。
[0015]更进一步的，所述底板上对称加工有两个卡槽，用于卡合固定光栅传感器。
[0016]更进一步的，所述底板底部设有万向轮。
[0017]更进一步的，所述万向轮上设有制动装置。
[0018]3.有益效果
[0019]相比于现有技术，本技术的有益效果为：
[0020](1)本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，包括主体机构、夹持释放机构和信号采集处理机构，通过对其整体结构进行优化设计，从而能够有效实现水平方向上对材料的碰撞恢复系数进行测定，结构简单，操作方便，成本较为低廉，对实验环境要求较低，数据采集的误差小，显著提高了测定结果的精确度，具有重要的行业推广意义。
[0021](2)本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，通过对主体机构和夹持释放机构的具体结构进行优化，从而能够保证测试球在测试时至少能够发生两次碰撞，能够尽可能地采集较多的实验数据，有利于减少测量误差，提高精度。同时，采用光栅传感器进行采集相关数据，较传统采用声音传感器而言，不受实验场地环境限制，可方便进行测定，耗时短，精度高。此外，夹持释放机构还安装有延迟装置，便于对测试球的释放进行控制。
[0022](3)本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，所述测试轨道包括弧形段和水平段，均加工为凹槽型结构，能够很好地对测试球的运动进行导向。同时，对测试轨道两侧的挡板高度进行设计，从而避免了光栅传感器检测不到测试球的现象发生，设计合理。且底板上加工有卡槽，用于卡合固定光栅传感器，便于安装和拆卸。
[0023](4)本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，测试轨道水平段中心设有测试挡板，可根据实际需要，一方面不仅可以测试水平面上球与球碰撞的碰撞恢复系数，另一方面还可以测试球与任意不同材料的板块之前碰撞的碰撞恢复系数。此外，装置底板底部还设有带制动装置的万向轮，从而便于移动整个装置，使用起来较为便捷。
附图说明
[0024]图1为本技术的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置的整体结构示
意图；
[0025]图2为本技术的装置的主视结构示意图；
[0026]图3为本技术的信号采集处理机构的连接示意图。
[0027]图中：
[0028]1、侧板；2、测试轨道；3、安装板；4、安装杆；5、光栅传感器；6、底板；7、夹持释放夹；8、支撑板；9、万向轮；10、凹槽；11、光栅解调仪；12、计算机。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本技术进一步进行描述。
[0030]实施例1
[0031]本实施例的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，包括主体机构、夹持释放机构和信号采集处理机构。所述夹持释放机构位于主体机构上方，用于控制测试球向下释放，信号采集处理机构中信号采集设备位于主体机构两侧，用于信号的采集和传输。本技术通过对其整体结构进行优化设计，从而能够有效实现水平方向上对材料的碰撞恢复系数进行测定，结构简单，操作方便，数据采集的误差小，显著提高了测定结果的精确度，成本较为低廉，对实验环境要求较低，具有重要的行业推广意义。
[0032]具体的，结合图1
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3，所述主体机构包括底板6、侧板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：包括主体机构、夹持释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括底板(6)、侧板(1)和测试轨道(2)，所述侧板(1)沿底板(6)长度方向分布，并对称安装于底板(6)两侧，所述测试轨道(2)位于两侧板(1)之间，并沿底板(6)长度方向固定安装；所述夹持释放机构对称设置于测试轨道(2)端口上方，其释放口对准测试轨道(2)的入口端，用于控制测试球的夹持和释放；所述信号采集处理机构包括光栅传感器(5)，光栅传感器(5)可拆卸安装于侧板(1)内侧壁上，用于信号的采集和传输。2.根据权利要求1所述的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：所述测试轨道(2)包括依次相连的第一弧形段、水平段和第二弧形段，所述第一弧形段和第二弧形段均通过支撑板(8)安装于底板(6)两端，所述水平段与底板(6)安装相连，且第一弧形段、水平段和第二弧形段均加工为凹槽型结构。3.根据权利要求2所述的一种基于光栅传感器测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：第一弧形段、水平段和第二弧形段两侧的挡板高度为测试球直径的1/3～1/2，且水平段中心处挡板加工有凹槽(10)，用于安装测试挡板。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志来，张如燕，姜建建，王彪，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：新型
国别省市：
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