[发明专利]一种分级加载冲击试验装置及其冲击方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及冲击试验装置的技术领域。

 

背景技术

冲击试验的目的是检验试件在一定的冲击载荷作用下的安全性、可靠性和有效性。产品在出厂使用前都要经过冲击试验，用以考核冲击振动环境对产品的结构强度、疲劳特性等各方面的影响，用以评定产品的机械结构对冲击环境的耐受能力。冲击试验能从结构和功能上对产品在运输和使用过程中承受非重复性冲击的能力提供一定的置信度评估，确定产品对冲击环境的适应性以及评定产品结构的完好性。冲击试验机是最常用的冲击试验装置。

一般的冲击试验装置利用冲击头以一定的速度冲击装有试件的装夹台，使试件上冲击响应加速度曲线峰值与脉冲宽度达到技术指标要求，在一定程度上复现使用环境对产品产生的冲击振动作用，从而模拟实际使用时的冲击环境。现有的冲击试验装置大都是利用多个储能元件对试验车一次进行加载，使试验车最后以一定的速度冲击试件。如专利名称为直线加速度和冲击试验机（ZL 200510041463.3）公开了一种直线加速度和冲击试验机，包括水平直线导轨以及试验车，试验车通过滚轮座落在轨道上构成沿水平直线轨道运动的试验车结构，采用的技术方案是在试验车的前端连接有一种弹力绳，弹力绳的另一端固定在试验车前方的固定物上，试验车的后端连接一种牵引绳，牵引绳的另一端连接在绞车上。

一次加载开始释放后储能元件对试验车的作用力很大，使得初始加速度很大，不仅会对试验车造成不利影响，而且对加载的电机功率要求较高，容易引起安全事故。

 

发明内容

本发明目的是提供一种设备简便、结构简单、造价低廉，能够持续加速水平冲击试验的分级加载冲击试验装置及其冲击方法。

一种分级加载冲击试验装置，包括底座，底座上平行布置两根直线导轨，置于直线导轨之间的试验车，试验车与底座之间通过分级储能装置连接，所述分级储能装置包括弹性元件、若干个分级储能节点单元，若干个分级储能节点单元通过弹性元件依次串联后置于辅助导轨上，辅助导轨上布置与分级储能节点单元个数相匹配的解锁控制器；试验车上远离底座的一侧布置电机；底座上靠近试验机的一侧布置波形发生器。

本发明的分级储能节点单元的截面为工字型结构，包括通过连接板相连的分级储能节点单元侧面、位于分级储能节点单元侧面两侧的分级储能节点单元端面；相邻两个分级储能节点单元通过的分级储能节点单元端面相接触；分级储能节点单元通过分级储能节点单元侧面锁定在辅助导轨上。

本发明的直线导轨为双轨道或者单轨道。

本发明的弹性元件为弹簧或橡皮绳。

基于本发明分级加载冲击试验装置的冲击方法，包括如下步骤：

步骤一，储能过程：试验车停在靠近底座的一侧，打开第一级节点单元与底座之间的解锁控制器，解锁第一级节点单元，启动电机，电机拉着试验车在水平导轨上作直线运动，同时第一级储能元件被拉伸，开始储能过程；

当第一级节点移动至设定位置后，将第一级节点与辅助轨道固定，打开第二级节点单元与第一级节点单元端面连接的解锁控制器，以第一级节点为新的起始点，电机拉着试验车在水平导轨上继续作直线运动，当第二级节点单元移动至设定位置，固定第二级节点，打开第三级节点单元与第二级节点单元端面连接的解锁控制器，以第二级节点为新的起始点，电机拉着试验车在水平导轨上继续作直线运动，直至拉起与试验车相连接的第N级节点单元；

步骤二，释放过程：首先释放第N级节点单元，给试验车加速，当试验车运动至靠近第N-1级节点单元处时，将第N-1级节点单元从辅助轨道解锁，释放第N-1级储能元件，并同时将第N-1级节点单元通过其端面与试验车锁紧，通过第N-1级储能元件继续给试验车加速；如此反复，直至释放第一级储能元件，并将第二级节点单元与试验车锁紧；此过程中，试验车处于持续加速状态；

步骤三，冲击过程：当所有释放过程都完成后，试验车达到设定的速度冲击安装在底座上的波形发生器。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：

本发明弥补了普通冲击实验装置不能分级加载、持续加速的缺点，主要优点在于：初始加速度小，可以避免大的初始加速度的不利影响；可以实现分级储能，也就降低了对电机的功率要求，节约了成本；可持续分级加速，克服了普通冲击实验装置只能一次加载的缺点，具有设备简便、结构简单、造价低廉的特点。

 

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的侧视图。