[实用新型]一种便携式气动低速冲击试验机

说明书

本实用新型涉及一种便携式气动低速冲击试验机及冲击试验方法,包括冲击机构用于对固定结构件进行任意角度的低速冲击；气动驱动机构为冲击机构提供驱动动力；测速及数据采集系统用于实时采集冲击过程中冲锤的的位移‑时间数据，并转化为冲击时的瞬时速度，并实现冲击全过程的速度监控；机构轻便且适用性强，便于在复杂的试验现场和任意位置迅速安装。冲锤速度通过冲锤测速装置和数据采集系统实现，设计专门结构对完成冲击反弹回来的冲头进行捕捉，防止冲击过程冲锤对试验件的二次冲击；可实现冲击全过程瞬时速度的精确测量以及数据的实时采集；通过控制储气罐的压力值调节冲击速度，即可连续调节冲击能量的大小。

技术领域

本实用新型涉及冲击试验技术领域，尤其涉及一种便携式气动低速冲击试验机。

背景技术

复合材料在航空和民用工业领域有着越来越广泛的应用，而复合材料零部件在制造和使用过程中不可避免会受到冲击损伤，而复合材料对冲击损伤比较敏感，容易引起分层、开裂等缺陷，从而降低材料和结构的性能。因而在结构设计和工程应用研究中，通常对材料或结构引入冲击损伤后再进行性能测试。

航空领域中，引入的冲击损伤通常有两种：小质量冲头高速冲击或大质量冲锤低速冲击。关于大质量冲锤低速冲击，通常使用台式冲击试验机预制冲击损伤，但是试验件必须安放在冲击试验机的试验空间，无法在结构件试验现场引入冲击损伤。当前现有的便携式低速冲击试验机有落锤式或弹簧式等，但存在一些缺点：无法进行任意角度冲击；受结构形式限制，无法便捷地在结构件的任意位置预制损伤；单一冲锤冲击能量范围较小，通常需要配备多个不同质量的冲锤以备更换；结构复杂不够轻便等缺点。

冲击试验机上通常需配备测速装置，以评估冲击能量的大小。现有的冲击试验机的测速装置，通常其测速原理是测量出冲锤通过固定距离s所需要的时间t，然后计算出平均速度v_m＝s/t，认为平均速度v_m即冲锤冲击试样表面时的瞬时速度平均速度v_m代替瞬时速度。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一套以高压气体作为动力来源，整体结构简单轻便便于移动，能够在试验件任意位置进行冲击，可在结构试验现场引入低速冲击，且冲击过程中试验数据可实时采集的便携式气动低速冲击试验机。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种便携式气动低速冲击试验机，包括冲击机构、气动驱动机构，以及测速和数据采集系统；

所述冲击机构用于对固定结构件进行任意角度的低速冲击；

所述气动驱动机构为所述冲击机构提供驱动动力；

所述测速和数据采集系统用于对在进行试验的过程中冲击机构对需要引入冲击损伤的试验件进行冲击时，获取冲锤的位移-时间数据，并转化为冲击时的瞬时速度。

所述冲击机构包括连接筒，设在连接筒一端设有与连接筒固定连接的握持手柄，所述连接筒的另一端固定连接有相互平行的导轨，且该导轨与连接筒的端面垂直，所述连接筒内固定设有气缸，该气缸的气动动作杆向导轨方向延伸，且位于相互平行的导轨之间，所述导轨上设有一沿导轨上下运动的冲锤锤体，所述冲锤锤体远离气缸的一端固定设有冲锤锤头，所述冲锤锤体的另一端固定设有卡柱，所述的卡柱与固定设在气动动作杆端部的卡扣结构勾住或分离，所述的气缸与所述的气动驱动机构气动连接；所述气动驱动机构驱动气缸的气动动作杆进行伸缩。

所述连接筒相对握持手柄的另一端固定连接有支持底座，相互平行的导轨固定连接该该支持底座上，所述导轨远离支持底座的一端固定连接有支持顶座，且该支持顶座位于冲锤锤体的下方。

所述连接筒设有导轨一端的端面上固定连接有电磁铁固定底座，所述电磁铁固定底座远离连接筒的端部固定连接有吸盘式电磁铁，该吸盘式电磁铁与固定设在连接筒上的电磁铁开关电连接，所述的吸盘式电磁铁在通电时，产生的磁性吸附冲锤锤体。