全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，包括激励装置、传感器组件、电磁阀组件、中央处理器及用户交流端，所述激励装置包括用于产生高加速度冲击力的高压气体炮、冲击缸及控制缸；所述冲击缸包括缸体、活塞及活塞杆，所述活塞固定安装于活塞杆上，所述活塞用于接受所述高压气体炮产生的高压带动活塞杆在缸体内发生高速运动；所述控制缸用于为所述活塞杆提供可被控制的制动。本发明专利技术的全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统能够适用于实现高加速度冲击力学环境试验，试验条件容易满足，成本低廉，使用方便，能够多次重复安全可靠地实现高加速度冲击力学环境的激励。可靠地实现高加速度冲击力学环境的激励。可靠地实现高加速度冲击力学环境的激励。

【技术实现步骤摘要】
全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统


[0001]本专利技术涉及力学环境的高加速度冲击激励试验
，具体涉及一种全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统。

技术介绍

[0002]高加速度冲击激励技术是高加速度冲击力学环境试验中的一个重要方面。利用压缩空气快速释放的能量实现高加速度冲击力学环境的激励技术已在Hopkinson压杆技术、空气炮技术等方面得到实际应用。Hopkinson压杆技术是利用高压气体推动加速子弹撞击透射杆，基于透射杆的一维应力波理论获得高加速度冲击力学环境的，被试件固定在透射杆的另一端；现有的空气炮技术则是利用高压氦气或氢气、通过一级或二级气炮结构实现对模拟弹头的加速作用，并使其与目标靶板进行撞击，在模拟弹头内产生高加速度冲击力学环境，被试件通过某种形式固定在模拟弹头内部。但这两种技术结构相对复杂，占用实验室面积大，成本高，安全性要求高，只适合于质量轻体积小被试件的高加速度力学环境试验。基于此，该
一直处于不断的发展之中，表现在对便于在室内进行多次、方便、廉价、安全可靠的高加速度冲击力学环境激励技术的需求仍然迫切，尤其是对于g(1g＝9.8m/s2)值水平高、负载适应范围宽的高加速度冲击力学环境激励技术，尤其是一些武器弹药引信系统中的轻质量、小体积被试件，需在室内进行频次较多的各种冲击试验，因此对便于在室内进行多次、方便、廉价、安全可靠的高g值冲击力学环境试验技术的需求仍然迫切，比如g值水平高(冲击峰值加速度超过10万g)试验系统。
[0003]因此，为解决以上问题，需要一种全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，能够适用于实现高加速度冲击力学环境试验，试验条件容易满足，成本低廉，使用方便，能够多次重复安全可靠地实现小器件的高g值冲击过载试验。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，能够适用于实现高加速度冲击力学环境试验，试验条件容易满足，成本低廉，使用方便，能够多次重复安全可靠地实现小器件的高g值冲击过载试验。
[0005]一种全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，包括激励装置、传感器组件、电磁阀组件、中央处理器及用户交流端，所述激励装置包括用于产生高加速度冲击力的高压气体炮、冲击缸及控制缸；
[0006]所述冲击缸包括缸体、活塞及活塞杆，所述活塞固定安装于活塞杆上，所述活塞用于接受所述高压气体炮产生的高压带动活塞杆在缸体内发生高速运动；
[0007]所述控制缸用于为所述活塞杆提供可被控制的制动；
[0008]所述传感器组件与所述中央处理器电信号连接，所述电磁阀组件与所述中央处理器电信号连接，所述用户交流端与所述中央处理器电信号连接。
[0009]进一步，所述高压气体炮安装于固定在所述缸体顶部(本装置在使用时一般将冲
击缸垂直安装，因此进气座位于冲击缸缸体的顶部，底部通过固定筒固定安装在底座上便于试验)的进气座上且高压气体炮的排气口与进气座的高压进气口连通，所述进气座用于引导高压气体炮产生的高压气体进入到缸体内，所述活塞杆延伸出所述进气座。
[0010]进一步，所述缸体下段通过固定筒安装于底座上，所述缸体与固定筒之间设置有快速释放组件，所述快速释放组件用于保持及快速释放所述缸体内的压强，在高加速度冲击力学环境激励时，快速组件可以达到快速释放冲击缸内活塞以下缸体内的气体保证活塞杆快速运动起来对底座产生高速冲击，将被试对象连接于活塞杆上即可达到试验目的。
[0011]进一步，所述快速释放组件包括设置于所述缸体与所述固定筒之间的密封环腔、缸体快排孔、固定筒快排孔、缸体背压孔、固定筒背压孔、适形的密封活塞及第一复位弹簧，所述密封活塞可相对所述缸体竖直方向移动、所述缸体快排孔与所述固定筒快排孔同心，所述缸体背压孔与所述固定筒背压孔同心，所述第一复位弹簧为所述密封活塞提供回复力，当第一复位弹簧处于自然状态时密封圈与缸体及固定筒之间处于相对静止的位置，各快排孔及背压孔处于导通状态，当密封环腔接受外部充气时，迫使密封活塞受压并克服第一复位弹簧的弹力向上运动，密封活塞的开孔与各快排孔及背压孔错开，使得冲击缸的缸体下部与活塞之间的腔体密封起来，对第二进气接口充气时可以推动活塞上行并带动活塞杆上行。
[0012]进一步，所述密封活塞上开设有对应于缸体快排孔及缸体背压孔的开孔，在密封活塞处于初始位置时，保证缸体快排孔、缸体背压孔与固定筒快排孔、固定筒背压孔分别对应导通。
[0013]进一步，所述固定筒上设置有用于对所述密封环腔进行充气的第一进气接口，所述底座上开设有用于对缸体进行充气的第二进气接口。
[0014]进一步，所述控制缸安装于所述进气座上包括控制气缸、制动块及第二复位弹簧，所述制动块由控制气缸控制为所述活塞杆提供制动力，所述第二复位弹簧为所述制动块提供回复力。
[0015]进一步，所述传感器组件包括用于测量活塞位置的位置传感器、设置于所述活塞杆上的加速度传感器及用于检测所述高压气体炮内气压的压力传感器，所述位置传感器、加速度传感器及压力传感器均与所述中央处理器电信号连接并将所测量得到的参数传递给所述中央处理器。
[0016]进一步，所述电磁阀组件包括设置于所述高压气体炮排气口的释放电磁阀、设置于高压气体炮进气口的充气电磁阀、设置于第一进气接口处的封闭电磁阀、设置于第二进气接口处的提升电磁阀及与控制气缸相连的制动电磁阀，所述电磁阀组件与中央处理器电信号连接并接收中央处理器的指令进行启闭操作。
[0017]进一步，所述用户交流端用于显示试验参数及设置试验参数，所述用户交流端与中央处理器电信号连接，所述中央处理器用于存储和处理由传感器组件发出的试验参数并向各电磁阀组件发出工作指令。
[0018]外部提供压缩空气的进气管道分别与第一进气接口和第二进气接口连接，第一进气接口和第二进气接口又分别受到封闭电磁阀和提升电磁阀的控制，高压气体炮通过螺栓与进气座固定连接。为了提高设备的自动程度，将定位传感器按使用要求安装于冲击缸上用以感应活塞的运动位置再配合简单的控制器用以完成整个工作过程的自动实现。初始状
态：制动块处于复位状态，在自重作用下，活塞杆下端面与底座上端面接触；活塞杆提升过程：封闭电磁阀打开，进气管道通过第一进气接口向密封环腔供气，密封活塞压缩第一复位弹簧向上移动直至到达上极限位置并保持密封环腔的气压，此时，缸体快排孔、缸体背压孔与固定筒快排孔、固定筒背压孔被密封活塞隔开，缸体内活塞以下部分形成密闭腔，接着提升电磁阀打开，进气管道通过第二进气接口向该密闭腔供气，活塞在气体推动下向上提升并带动活塞杆向上提升，当定位传感器检测到活塞到达位置时，提升电磁阀关闭停止进气管道对第二进气接口的供气，与此同时，制动电磁阀打开，控制气缸供气推动制动块实现对活塞杆的制动悬停，关闭封闭电磁阀，进气管道停止对第一进气接口供气，密封活塞在第一复位弹簧作用下移动至下极限位置，此时，缸体快排孔、缸体背压孔与固定筒快排孔、固定筒背压孔分别分别对应导通，缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，其特征在于：包括激励装置、传感器组件、电磁阀组件、中央处理器及用户交流端，所述激励装置包括用于产生高加速度冲击力的高压气体炮、冲击缸及控制缸；所述冲击缸包括缸体、活塞及活塞杆，所述活塞固定安装于活塞杆上，所述活塞用于接受所述高压气体炮产生的高压带动活塞杆在缸体内发生高速运动；所述控制缸用于为所述活塞杆提供可被控制的制动；所述传感器组件与所述中央处理器电信号连接，所述电磁阀组件与所述中央处理器电信号连接，所述用户交流端与所述中央处理器电信号连接。2.根据权利要求1所述的全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，其特征在于：所述高压气体炮安装于固定在所述缸体顶部的进气座上且高压气体炮的排气口与进气座的高压进气口连通，所述进气座用于引导高压气体炮产生的高压气体进入到缸体内，所述活塞杆延伸出所述进气座。3.根据权利要求2所述的全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，其特征在于：所述缸体下段通过固定筒安装于底座上，所述缸体与固定筒之间设置有快速释放组件，所述快速释放组件用于保持及快速释放所述缸体内的压强。4.根据权利要求3所述的全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，其特征在于：所述快速释放组件包括设置于所述缸体与所述固定筒之间的密封环腔、缸体快排孔、固定筒快排孔、缸体背压孔、固定筒背压孔、适形的密封活塞及第一复位弹簧，所述密封活塞可相对所述缸体竖直方向移动、所述缸体快排孔与所述固定筒快排孔同心，所述缸体背压孔与所述固定筒背压孔同心，所述第一复位弹簧为所述密封活塞提供回复力。5.根据权利要求4所述的全自动轻小器件高g值气动冲击试验系统，其特征在于：所述密封活塞上开设有对应于缸体快排孔及...

【专利技术属性】
技术研发人员：段正勇，彭迎春，张富兵，贺小龙，唐大勇，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：