[发明专利]一种大载荷高g值气动垂直冲击试验台

说明书

技术领域

本发明涉及力学环境的冲击测试与实验技术领域，特别涉及一种大载荷高g值气 动垂直冲击试验台。

背景技术

在高g值加速度冲击环境下，系统元器件将承受巨大的惯性载荷，为保证系统具有 高的抗冲击过载能力，确保系统在高g值冲击环境下能正常运行，必须对元器件及其系统进 行高g值冲击环境试验，以验证其可靠性。对于质量和体积较小的元器件，其冲击试验可以 利用现有的Hopkinson压杆装置、摆锤装置、垂直冲击装置、空气炮、实弹打靶等技术实现。 Hopkinson压杆技术可实现冲击加速度10万g到20万g、脉宽几百到几十微秒、脉冲波形为半 正弦的高g值冲击环境，但负载很小。空气炮和实弹打靶技术和实际的高g冲击环境最为接 近，负载能力不大，需要专门的场地，且结构复杂，试验周期长，费用高。摆锤和垂直冲击装 置可以实现5万g到10万g、几十微秒到几十毫秒、多种波形的冲击脉冲，当g值较高时，负载 能力急剧下降。对于质量在几千克以下的被测件，这两种装置是目前应用最广的高g值冲击 试验手段，尤其是垂直冲击装置。

目前国内外的垂直冲击装置主要采用自由跌落、弹簧储能加速、压缩气体驱动等 方式实现，原理是将被测件安装至工作台面上，采用某种方式将平台提升到一定的高度，然 后释放，使台面及被测件一起与砧座碰撞，产生高g值冲击环境，可通过改变台面和砧座之 间的碰撞接触条件，调节冲击脉冲波形。如中国发明专利（专利号：201110302992.X）就公开 了一种简易高g值加速度冲击试验台，包括底座，立柱，上座，响应头总成、夹持控制总成和 冲杆总成，将被测传感器用螺钉安装于响应头总成的响应头上端面，连接好线路，将响应头 挡片挡住响应头上端面外沿，拧紧响应头挡片螺钉，保证冲杆总成中冲杆垂直跌落时安装 在响应头上的传感器和冲杆具有相同的初速度，用手提升冲杆至一定高度，将夹持控制总 成中的夹持杆夹紧并提起控制手柄使得夹持杆卡槽卡住夹持杆，记录冲杆提升的高度，设 置好采集系统参数，冲杆高速垂直以一定的初速度和底座碰撞反弹，产生高g值加速度冲击 信号。但这种加速度冲击试验台不能满足一些被测件质量较大（如几十甚至上百千克），冲 击加速度在几千个g值、脉宽在毫秒到几十毫秒的高g值冲击测试试验，因此仍有必要对大 载荷、高g值的冲击试验台进行研究。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大载荷高g值气动垂 直冲击试验台，满足高g值水平、大负载能力、脉宽较大且可调节的冲击环境测试需求。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种大载荷高g值气动垂直冲击试 验台，其包括：外壳总成，所述外壳总成包括外壳主体，所述外壳主体为内部设有中空腔的 筒状结构；

砧座总成，所述砧座总成包括砧座主体，所述砧座主体为内部设有中空腔的筒状结构， 所述砧座主体位于所述外壳主体的中空腔内，所述砧座主体的上端面设有波形调整垫，所 述砧座主体的下端设有减震装置，所述砧座主体的侧壁上设有贯通的主体切口；气缸总成， 所述气缸总成包括驱动气缸，所述驱动气缸位于所述砧座主体的中空腔内，所述驱动气缸 下端开口，所述驱动气缸下方设有一密封板，所述密封板位于一密封气囊上，所述密封气囊 充气后，所述密封板将所述驱动气缸的下端开口密封，所述驱动气缸内设有驱动活塞，所述 驱动活塞将所述驱动气缸的内腔分为驱动气缸上腔室和驱动气缸下腔室，所述驱动气缸上 设有高压气体入口，所述高压气体入口与所述驱动气缸上腔室连通；台面总成，所述台面总 成包括台面主体，所述台面主体位于所述砧座主体上方，所述台面主体的下端与一拉杆连 接，所述拉杆依次穿过所述砧座主体、驱动气缸的上端面与所述驱动活塞固定连接；夹持释 放总成，所述夹持释放总成包括支撑架，所述支撑架上设有翼板，所述翼板穿过所述砧座主 体侧壁上的通槽与所述外壳主体固定连接，所述驱动气缸与所述支撑件固定连接，所述支 撑架上设有用于夹持和释放所述拉杆的夹持释放机构。