[发明专利]一种多级驱动高速冲击磨损试验台

说明书

本发明属于试验设备技术领域，针对现有技术中将撞击试验台更换为专门的磨损试验台导致过程繁琐的问题。本发明中公开了一种多级驱动高速冲击磨损试验台，包括多级推进装置，所述多级推进装置包括电动绞机、第一级弹簧、气瓶、第二级弹簧、装有试件的轨道车，所述电动绞机通过第一级弹簧和气瓶连接，气瓶通过第二级弹簧和装有试件的轨道车连接。同时提供了一种将弹簧弹射与高压放气反推加速原理相结合的加速系统，充分利用了弹簧推进瞬时加速度大、放气反推续航时间长的特点，用以实现不同角度情况下的撞击或磨损的过程。

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，涉及一种用于中短距离的直线加速冲击磨损设备，具体涉及将弹簧与放气反推方式结合起来实现加速的分离式多级加速系统和一个可调节碰撞及摩擦角度的磨损试验台。

背景技术

许多材料或产品的力学性能测定或者质量检测会涉及到动态冲击磨损试验，这就需要在一定的距离内将被测物体加速到一定的速度实现高速摩擦以及撞击。目前常用的直线加速手段如高压弹射、蒸汽弹射、电磁弹射等虽然加速效果显著，但会受到造价、实验成本以及场地尺寸等因素的限制；弹簧弹射的方式很廉价，但只用弹簧储能的方式进行推进加速，试件往往又会因为加速时间过短而达不到最后所需的最大速度；再者，如遇到需要做磨损实验的情况，还需要将撞击试验台更换为专门的磨损试验台，过程十分繁琐。

因此，如何研发一种加速装置，既能适应场地尺寸的限制，又能在有限的空间里使物体尽可能地得到加速，并能兼顾测量其撞击和磨损力学性能，具有重要的现实意义。

发明内容

为了应对上述问题，本发明提供了一种多级驱动高速冲击磨损试验台，一种将弹簧弹射与高压放气反推加速原理相结合的加速系统，充分利用了弹簧推进瞬时加速度大、放气反推续航时间长的特点，并且采用了类似于多级火箭原理的设计，使试件在冲上磨损试验台之前与推进系统分离，同时再利用一级弹簧的弹射力，再次地提供强力的加速；另外提供了一个可以调整角度的平台，用以实现不同角度情况下的撞击或磨损的过程。

本发明的技术方案为：

一种多级驱动高速冲击磨损试验台，包括多级推进装置，所述多级推进装置包括电动绞机、第一级弹簧、气瓶、第二级弹簧、装有试件的轨道车，所述电动绞机通过第一级弹簧和气瓶连接，气瓶通过第二级弹簧和装有试件的轨道车连接。

进一步的，所述气瓶端口处设置有气瓶放气阀门，气瓶放气阀门包括气阀插销、通道开关、充气孔、进气口，气瓶放气阀门的中心轴处设置有气体通道，与气体通道相互连通设置有充气孔和进气口，气体通道上设置有通道开关，通道开关上设置有气阀插销，通过气阀插销控制气体通道启闭，气阀插销通过一钢丝与试验台最左端的固定端相连，第一级弹簧自由端与气瓶的气阀气体通道左端接触。如此设计，可使第二级加速阶段，即放气反推阶段，在气瓶往前进动一定距离后自动触发。

进一步的，所述通道开关包括开关本体，所述开关本体的中部和气体通道相对应设置为通气孔，通气孔上方的开关本体和气阀插销相对应设置为气阀插孔；气阀插销插设在气阀插孔内控制气体通道闭合，气阀插销脱离气阀插孔，压缩弹簧推动开关本体下移控制气体通道开通。

进一步的，所述通道开关还设置有限位机构，所述限位机构包括限位罩、限位柱和压缩弹簧，沿着气体通道的外侧壁向外突出延伸设置为限位罩，限位罩和气体通道之间的空腔为限位通道，开关本体沿着限位通道上下移动；

开关本体的顶端向上延伸设置有限位柱，限位柱穿过限位罩的顶端设置有限位部，通过限位部卡合在限位罩上进行限位；压缩弹簧嵌设在限位罩和开关本体之间。顶端限位柱的功能除限位以外，还可以用来作为一个可以手动握住的提拉杆，用来在使用前固定好开关本体的位置，便于气阀插销插设在气阀插孔内。

进一步的，所述第二级弹簧包括弹簧外壳和弹簧卡口，弹簧外壳固定在弹簧卡口中且二者之间形成空腔，第二级弹簧嵌设在该空腔内，所述弹簧卡口与弹簧外壳通过滑动接触变式结构或滚动接触式结构连接，滚动接触式结构设置为嵌入滚珠，用以降低摩擦，防止开关卡死。