[发明专利]大负荷低中频三向簧片仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量冲击即加速度的突变仪器，特别是一种簧片仪。

背景技术：

大负荷低中频三向簧片仪，是进行冲击响应谱测试的专用仪器设备，通常可在实船水下非接触爆炸等恶劣环境中测量，因其工作时不需要电源，不受周围环境的干扰，具有较高的可靠性。现有的三向簧片仪，其结构特点是，在簧片仪的机架上，置设有三组簧片，其簧片的布置呈三向对称，分别用来测量垂向、纵向和横向的冲击输入，为实现其测量功能，簧片是通过其根部的通孔套设在一长螺杆上，各簧片间设置有距离垫，螺杆以螺母旋固在机架上，各簧片的端部设置有质块划针组件，划针的针尖贴指在固设于机架的记录划板上，测量时，簧片受冲击输入产生振荡变形，并带动端部的划针在记录划板上刻划出测量记录的划痕，即准确记录冲击的最大位移响应值，实现仪器的测量功能；上述现有三向簧片仪的主要结构特征是：测量纵、横向冲击的两组簧片，其固定各簧片的长螺杆是设置在仪器机架的下方，即固定在机架近底部处，因此，固设在长螺杆上的各簧片根部是位于仪器机架下方，带有质块划针组件的簧片上端是位于仪器机架上方，簧片是呈底部固定的竖杆式结构，由于上述三向簧片仪中簧片的固有频率均较高，其频率的最低值也在7Hz左、右，因此这些簧片的刚性较大，虽然采用上述竖杆式且顶端带重块的易失稳簧片结构，在仪器的使用过程中，失稳问题不是特别突出，尚未出现簧片失稳而影响仪器测量精度问题。

但是，随着技术的进步和发展，人们对舰船设备冲击响应谱低频段的数据越来越关心，要求三向簧片仪的簧片固有频率应尽可能降低，如通常要求其最低值可达3～4Hz，此时，如果三向簧片仪测量纵、横二向冲击的两组簧片，仍保持原有根部固定自由端向上的竖杆式结构，同时，在舰船上，垂直方向(自下而上)的冲击分量往往又是最大值的条件下，这种低刚性自由端带重块的簧片，其失稳现象不仅容易发生，而且也会使仪器测量值严重失真；因此，在强冲击的环境条件中，三向簧片仪如何保证冲击谱低频部分测量结果精度，是亟待解决的技术难题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的大负荷低中频三向簧片仪，它能在强冲击的环境下，排除现有仪器结构的不良影响，保证冲击响应谱的低频部分测量精度达到规定的要求。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：大负荷低中频三向簧片仪包括有机架、距离垫、簧片、质块划针组件、压套、长螺杆和划板，长螺杆贯穿设置在机架内并以压套和螺母固定，长螺杆套设有一组簧片和分隔各簧片的距离垫，各簧片的端部设置有质块划针组件，机架上还固设有和质块划针组件对应的划板，其特点是：在三向簧片仪机架近顶部处固定设置有一组呈横、纵向布置的长螺杆，各长螺杆上分别固定设置有测量纵、横向冲击的一组簧片，自由端带有质块划针组件的各簧片根部固定于长螺杆，各簧片的自由端向下呈悬挂状。

各簧片的最低固有频率为2.5Hz。

本发明的纵、横向冲击测量采用新颖的悬挂式簧片结构，从根本上排除传统竖杆式簧片固有的不稳定性对测量结果的不良影响，此固定悬挂式簧片的结构特点，使簧片可选用很低的固有频率值，同时，悬挂式簧片也排除舰船上存在极大垂直向冲击分量对簧片稳定特性的严重影响，因此，本发明可测量现有三向簧片仪无法测量的冲击响应谱低频段，可明显扩大仪器量程，其相应测量精度也比竖杆式簧片结构高得多，能适应技术新发展的需求，且能保持仪器结构简单，工作可靠性高等特点。

附图说明：

图1是本发明大负荷低中频三向簧片仪纵向剖视示意图。

图2是本发明大负荷低中频三向簧片仪横向剖视示意图。

图3是图1、2簧片固定于长螺杆局部示意图。

图4是图3中A-A剖视示意图。

图5是图1、2中簧片自由端和质块划针组件组合示意图。

图6是图5中B向视示意图。

具体实施方式：

参照图1、2，大负荷低中频三向簧片仪包括有机架1、距离垫2、簧片3、质块划针组件4、压套5、长螺杆6和划板7。

机架1，其结构基本和现有三向簧片仪相似，在其构件上可分别固定设置纵、横和垂直三向的长螺杆6和对应的各划板7；本发明的主要特点之一是，机架1用以穿伸纵、横向各长螺杆6的通孔是位于机架1顶部11的临近处，现有的三向簧片仪上述穿伸各长螺杆6的通孔是位于机架1底部12的临近处，由于该通孔位置的改变，本发明采用的长螺杆6呈顶置式结构，随之改变测量纵、横冲击输入的簧片安装方式。