本实用新型专利技术公开了一种精准测定碰撞恢复系数的装置，属于材料性能测试技术领域。它包括主体机构、释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括基座、调节杆和斜梁，基座设有调节杆，调节杆端部通过斜梁安装释放机构。信号采集处理机构包括设于释放机构上的第一应变片、设于基座上的第二应变片、数据采集卡和计算机，应变片均分别与数据采集卡连接后再与计算机电连接，依次用于对信号进行采集、处理并计算。本实用新型专利技术结构简单，成本低廉，满足了不同层次人员的使用需求，并且实验时能有效避免环境因素的干扰，采集的数据精确，数据处理简单，可高效，精准的测定物体碰撞恢复系数。精准的测定物体碰撞恢复系数。精准的测定物体碰撞恢复系数。
【技术实现步骤摘要】
一种精准测定碰撞恢复系数的装置
[0001]本技术属于材料性能测试
，更具体地说，涉及一种精准测定碰撞恢复系数的装置。
技术介绍
[0002]碰撞恢复系数是用于表征碰撞过程中由于碰撞体法向相对运动所带来的能量耗散效应，它只与碰撞物体的材料有关，其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的比值。而测定物体碰撞的碰撞恢复系数的难点在于，物体下落后的碰撞过程是非常快的，总时间跨度只有几秒钟，相邻的两次碰撞间隔则以毫秒计，难以准确获得物体反弹上升阶段的最高点及落下碰撞的初始点位置。为了能够精确地捕捉到物体的位姿，普通相机帧频显然难以满足该实验，传统上测量时一般使用高速相机。
[0003]如，中国专利申请号为：201710556066.2，申请日为：2017年7月10号，专利技术创造名称为：一种物体碰撞恢复系数的非接触式测量方法。该申请案的方法包括以下步骤：1)构建高速相机摄影测量网络，包括高速相机的布设、照明光源的布设、高速相机参数的标定、平面标志的安放以及控制点测量；2)同步获取在碰撞试验中待测物体的实时序列影像；3)采用椭圆识别与定位方法确定目标点的初始影像坐标，同时通过跟踪匹配获取目标点的序列影像坐标；4)基于标定后的高速相机参数和控制点坐标，采用基于序列影像的整体光束法平差获取目标点的序列三维空间坐标；5)根据目标点的序列三维空间坐标获取待测物体在碰撞试验中的位移数据，并计算获取待测物体的碰撞恢复系数。虽然能够有效提高测量精度，但是基于高速相机的实验造价过于昂贵，不适用于大面积推广，难以满足各个行业的需求。同时，该申请案的操作也较为繁琐。
[0004]为进一步降低测量成本，也有人采用声波传感器测定碰撞恢复系数，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。虽然该申请案在其说明书部分提及可以精确获得碰撞恢复系数，但是其不可避免地仍存在以下弊端：
[0005](1)对测量环境有一定的要求，较大的噪声会生成干扰数据；
[0006](2)该方法无法计算第一次碰撞时的碰撞恢复系数；
[0007](3)若下一次碰撞与上次碰撞的时间间隔极短，则两次碰撞的声波会有重叠区域，使声音的强度加大，进而收集到无效数据。
[0008]因此，设计一种成本经济，且能够在相对复杂环境下精确测定物体碰撞恢复系数的测量装置尤为重要。
技术实现思路
[0009]1.要解决的问题
[0010]本技术的目的在于克服现有对物体碰撞恢复系数进行测量时，收集数据不精准、实验成本昂贵、操作步骤繁琐等不足，提供了一种精准测定碰撞恢复系数的装置。采用本技术的技术方案能够有效解决上述问题，成本经济，能够在相对复杂的环境下精确测定碰撞恢复系数。
[0011]2.技术方案
[0012]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0013]本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，包括主体机构、释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括基座、调节杆和斜梁，所述基座一侧边固定安装有调节杆，所述调节杆端部通过斜梁安装有释放机构；所述信号采集处理机构包括应变片、数据采集卡和计算机，所述应变片包括设于释放机构上的第一应变片和设于基座上的第二应变片，且第一应变片和第二应变片均分别通过数据传输线与数据采集卡电连接，所述数据采集卡与计算机电连接，依次用于对信号进行采集、处理并计算得到测试球的碰撞恢复系数。
[0014]更进一步的，所述主体机构还包括设于基座上的立柱，第二应变片设于立柱侧壁，且立柱上方放置有测试板，测试板底部与立柱顶部接触。
[0015]更进一步的，所述立柱包括多个，其在基座上成“十”字型分布，且每个立柱的侧壁均粘贴有第二应变片。
[0016]更进一步的，所述释放机构包括释放装置，所述第一应变片粘贴在释放装置底部。
[0017]更进一步的，所述释放装置上设置有延迟装置，用于定时自动控制测试球的夹持与释放。
[0018]更进一步的，所述基座为“凹”字型结构，其通过两个对称设置的竖直侧板围绕形成容纳腔，所述立柱安装于容纳腔底部；基座的两个竖着侧板内壁上对称加工有滑槽，测试板两侧对应加工有与该滑槽相匹配的滑块。
[0019]更进一步的，所述斜梁顶部沿其长度方向加工有矩形槽，用于放置测试球。
[0020]更进一步的，所述调节杆包括外杆和内杆，外杆和内杆通过螺纹相连。
[0021]更进一步的，所述基座底部设有带制动装置的万向轮。
[0022]3.有益效果
[0023]相比于现有技术，本技术的有益效果为：
[0024](1)本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，包括主体机构、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，尤其是在释放机构及主体机构上分别设置应变片，采集两端信号数据，最终经计算机计算得到碰撞恢复系数。本技术的装置结构简单，操作方便，且收集数据较为精准，成本相对低廉，增大了实验开展的可能性，极大地满足了不同层次、不同行业的使用需求。
[0025](2)本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，通过立柱及其分布进行优化设计，便于合理分布设置第二应变片，从而便于采集测试球下落碰撞时的应变信号。同时，将基座设计成“凹”字型结构，便于安装测试板，操作简单，设计合理，成本较低。
[0026](3)本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，通过设置调节杆，并对调节杆的具体结构进行设计，采用外杆螺纹套接内杆的方式，实现了调节杆长度的调节，从而便
于改变测试球的下落高度，有利于多次测量，提高测试结果的准确性。此外，本技术的装置，数据采集稳定，难以被环境因素干扰，有效的避免了无效数据的生成，数据精度高，计算结果更加精确。
[0027](4)本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，基座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。采用本技术的装置进行测定碰撞恢复系数时，耗时短，原理清晰，数据处理简单，不需要像传统测试方案那样，测量测试球每次弹起的最大高度，求出碰撞前后的瞬时速度，本方法只需要从应变
‑
时间曲线上简单算出波峰间的时间间隔，就能求出每次的碰撞恢复系数，操作简便且准确性高。
附图说明
[0028]图1为本技术的一种精准测定碰撞恢复系数的装置的整体结构示意图；
[0029]图2为本技术的信号采集处理机构的连接示意图；
[0030]图3为图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精准测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：包括主体机构、释放机构和信号采集处理机构，所述主体机构包括基座（1）、调节杆（2）和斜梁（3），所述基座（1）一侧边固定安装有调节杆（2），所述调节杆（2）端部通过斜梁（3）安装有释放机构；所述信号采集处理机构包括应变片、数据采集卡（5）和计算机（6），所述应变片包括设于释放机构上的第一应变片（4）和设于基座（1）上的第二应变片（7），且第一应变片（4）和第二应变片（7）均分别通过数据传输线与数据采集卡（5）电连接，所述数据采集卡（5）与计算机（6）电连接，依次用于对信号进行采集、处理并计算得到测试球（12）的碰撞恢复系数。2.根据权利要求1所述的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：所述主体机构还包括设于基座（1）上的立柱（8），第二应变片（7）设于立柱（8）侧壁，且立柱（8）上方放置有测试板（9），测试板（9）底部与立柱（8）顶部接触。3.根据权利要求2所述的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：所述立柱（8）包括多个，其在基座（1）上成“十”字型分布，且每个立柱（8）的侧壁均粘贴有第二应变片（7）。4.根据权利要求2所述的一种精准测定碰撞恢复系数的装置，其特征在于：所述释放机构包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志来，姜建建，张如燕，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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