防二次冲击装置、方法及具有其的落锤冲击试验装置制造方法及图纸

本申请属于材料及结构性能试验的测试技术领域，特别涉及一种防二次冲击装置、方法及具有其的落锤冲击试验装置。防二次冲击装置包括：导向管出口段、固定盒、电磁铁吸盘、冲击头阻隔块、铁质吸附盘以及弹簧。导向管出口段的侧壁上开设有通孔；固定盒的一端固定安装在导向管出口段的侧壁上，固定盒内部设置有与导向管出口段侧壁上的通孔相适配的套筒；电磁铁吸盘固定安装在固定盒的另一端，电磁铁吸盘上设置有电源线出口；冲击头阻隔块设置在套筒中，其一端能够由通孔伸入导向管出口段，且冲击头阻隔块上设置有限位部；铁质吸附盘固定安装在冲击头阻隔块的另一端；弹簧套设在冲击头阻隔块上，且由限位部限位。且由限位部限位。且由限位部限位。

【技术实现步骤摘要】
防二次冲击装置、方法及具有其的落锤冲击试验装置


[0001]本申请属于材料及结构性能试验的测试
，特别涉及一种防二次冲击装置、方法及具有其的落锤冲击试验装置。

技术介绍

[0002]复合材料具有较差的抗低速冲击能力，复合材料抗冲击损伤的特点是，在冲击表面无任何征兆的情况下，内部可能会出现大范围的内部分层，而且其压缩承载能力会急剧下降，甚至不到无损结构的40％，而危及飞机结构的安全。鉴于此，复合材料结构损伤容限要求的关键是对冲击损伤的考虑。冲击损伤的引入主要采用美国ASTM D 7136试验标准“测量纤维增强聚合物基复合材料对落锤冲击事件的损伤阻抗的标准试验方法”。ASTM D 7136标准试验方法利用重力势能转化动能的方式，对复合材料试验件施加面外冲击载荷，然而在落锤冲击试验中，冲击头完成对试验件的第一次冲击后，会向上迅速弹起并下落，可能对试验件进行第二次冲击。如果在冲击试验中出现二次冲击，则无法准确度量试验件的冲击能量和损伤特性之间的关系，因此在落锤冲击中应避免对试验件的二次冲击。
[0003]目前，ASTM D 7136试验标准中采用了防反弹爪的装置，利用防反弹爪在冲击头第二次下落时抓住冲击头，但标准中并未给出防反弹爪的设计图和工作原理。标准中还指出，如果没有这样的防反弹爪，可以在初次冲击后，冲击头离开试验件表面反弹后，采用一片刚性材料(如木头、金属等)隔板，插到冲击头和试验件之间的方式，来防止二次冲击。国内落锤冲击中防二次冲击主要采用刚性材料阻隔的方式。该方式存在明显的弊端，主要表现在：a)需要两个人协同作业，一人释放冲击头，另一人根据口头指令操作防二次冲击的隔板，因现场噪音较大或其他原因容易出现误听指令的情况，而没有及时操作防二次冲击隔板，造成对试验件二次冲击。b)采用隔板阻隔的方式，即使二次冲击中冲击头没有直接接触试验件，但隔板会直接接触试验件上表面，冲击头作用在隔板上的冲击载荷依然会对试验件有影响，尤其对于薄板试验件，这种影响存在且无法度量。
[0004]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供了一种防二次冲击装置、方法及具有其的落锤冲击试验装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0006]本申请的技术方案是：
[0007]本申请的第一个方面提供了一种防二次冲击装置，包括：
[0008]导向管出口段，所述导向管出口段的侧壁上开设有通孔；
[0009]固定盒，所述固定盒的一端固定安装在所述导向管出口段的侧壁上，所述固定盒内部设置有与所述导向管出口段侧壁上的通孔相适配的套筒；
[0010]电磁铁吸盘，所述电磁铁吸盘固定安装在所述固定盒的另一端，所述电磁铁吸盘上设置有电源线出口；
[0011]冲击头阻隔块，所述冲击头阻隔块设置在所述套筒中，其一端能够由所述通孔伸入所述导向管出口段，且所述冲击头阻隔块上设置有限位部；
[0012]铁质吸附盘，所述铁质吸附盘固定安装在所述冲击头阻隔块的另一端；
[0013]弹簧，所述弹簧套设在所述冲击头阻隔块上，且由所述限位部限位。
[0014]在本申请至少一个实施例中，所述固定盒通过多个螺栓固定安装在所述导向管出口段的侧壁上。
[0015]在本申请至少一个实施例中，所述铁质吸附盘通过沉头螺栓固定安装在所述冲击头阻隔块上。
[0016]本申请的第二个方面提供了一种防二次冲击方法，基于如上所述的防二次冲击装置，包括：
[0017]在非工作状态时，电磁铁吸盘不通电，冲击头阻隔块在弹簧拉力的作用下伸入导向管出口段内，冲击头阻隔块阻止冲击头下落到试验件表面；
[0018]在工作状态时，电磁铁吸盘接通电源，电磁铁吸盘吸引铁质吸附盘，牵引冲击头阻隔块退入固定盒内；当冲击头被释放时，冲击头直接下落冲击到试验件表面并弹起，此时关闭电磁开关，使电磁铁吸盘断电，牵引冲击头阻隔块在弹簧拉力的作用下伸入导向管出口段内，冲击头阻隔块阻止冲击头的二次落下到试验件表面，防止冲击头二次冲击试验件。
[0019]本申请的第三个方面提供了一种落锤冲击试验装置，包括如上所述的防二次冲击装置，还包括：
[0020]底座；
[0021]支持夹具，所述支持夹具安装在所述底座上，所述支持夹具中设置有试验件；
[0022]导向管支架，所述导向管支架安装在所述底座上；
[0023]导向管，所述导向管安装在所述导向管支架上，所述导向管具有圆筒形管道，且所述导向管具有导向管出口段，所述导向管出口段与所述支持夹具中的试验件相对应；
[0024]信号传感器，所述信号传感器安装在所述导向管的圆筒形管道中；
[0025]冲击头，所述冲击头安装在所述导向管的圆筒形管道中。
[0026]在本申请至少一个实施例中，所述试验件为复合材料试验件。
[0027]在本申请至少一个实施例中，所述信号传感器为时间或速度传感器。
[0028]在本申请至少一个实施例中，所述冲击头为带有半球形头部的钢制冲击头。
[0029]专利技术至少存在以下有益技术效果：
[0030]本申请的防二次冲击装置，采用电磁方式，控制直接有效，响应时间短；冲击阻隔块完全阻隔反弹后的冲击头和试验件的再次接触，使试验件的冲击损伤和冲击能量之间的关系更加准确；可以一人操作冲击过程，包括冲击头的释放和防二次冲击装置的启动，可以有效防止两人配合操作不协调时而造成的二次冲击情况的发生；整套装置小巧便携，加工方便，操作方式简单，对现有落锤冲击设备进行简单改进即可投入使用。
附图说明
[0031]图1是本申请一个实施方式的防二次冲击装置示意图；
[0032]图2是本申请一个实施方式的落锤冲击试验装置示意图；
[0033]图3是本申请一个实施方式的冲击头示意图。
[0034]其中：
[0035]1‑
电磁铁吸盘；2
‑
铁质吸附盘；3
‑
电源线出口；4
‑
导向管出口段；5
‑
固定盒；6
‑
弹簧；7
‑
冲击头阻隔块；8
‑
底座；9
‑
支持夹具；10
‑
导向管支架；11
‑
导向管；12
‑
冲击头。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防二次冲击装置，其特征在于，包括：导向管出口段(4)，所述导向管出口段(4)的侧壁上开设有通孔；固定盒(5)，所述固定盒(5)的一端固定安装在所述导向管出口段(4)的侧壁上，所述固定盒(5)内部设置有与所述导向管出口段(4)侧壁上的通孔相适配的套筒；电磁铁吸盘(1)，所述电磁铁吸盘(1)固定安装在所述固定盒(5)的另一端，所述电磁铁吸盘(1)上设置有电源线出口(3)；冲击头阻隔块(7)，所述冲击头阻隔块(7)设置在所述套筒中，其一端能够由所述通孔伸入所述导向管出口段(4)，且所述冲击头阻隔块(7)上设置有限位部；铁质吸附盘(2)，所述铁质吸附盘(2)固定安装在所述冲击头阻隔块(7)的另一端；弹簧(6)，所述弹簧(6)套设在所述冲击头阻隔块(7)上，且由所述限位部限位。2.根据权利要求1所述的防二次冲击装置，其特征在于，所述固定盒(5)通过多个螺栓固定安装在所述导向管出口段(4)的侧壁上。3.根据权利要求1所述的防二次冲击装置，其特征在于，所述铁质吸附盘(2)通过沉头螺栓固定安装在所述冲击头阻隔块(7)上。4.一种防二次冲击方法，基于权利要求1至3任意一项所述的防二次冲击装置，其特征在于，包括：在非工作状态时，电磁铁吸盘(1)不通电，冲击头阻隔块(7)在弹簧(6)拉力的作用下伸入导向管出口段(4)内，冲击头阻隔块(7)阻止冲击头下落到试验件表面；在工作状态时，电磁铁吸盘(1)接通电源，电磁铁吸盘(...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊华锋，李磊，李巍，杨梦粤，弓云昭，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：