[发明专利]一种冲击疲劳实验装置

说明书

本发明公开一种冲击疲劳实验装置，包括支撑架、冲锤驱动机构和冲锤机构；冲锤机构包括提升部件和连接在提升部件下端的冲锤组件，提升部件滑动连接在竖向设置的导杆上；提升部件包括顶板、底板以及连接顶板和底板的侧板，顶板与底板之间设有间隙；冲锤驱动机构包括伸缩装置、旋转驱动装置和提升件，旋转驱动装置用于驱动伸缩装置在竖直平面内转动，提升件连接在伸缩装置一端，提升件在竖直平面内的最低点向上转动过程中，伸入间隙中与顶板底面接触，继续转动带动提升部件提升，直至与顶板底面脱离接触；提升件接触顶板底面后，通过调节伸缩装置的伸长量以调节提升部件的提升高度。本发明能够实现多高度的自由落体冲击实验，满足高冲击频率的需求。

技术领域

本发明涉及力学性能检测设备技术领域，特别是涉及一种冲击疲劳实验装置。

背景技术

现有冲击疲劳试验机通过电动提升及电磁铁吸合释放落锤下落实现多次冲击，例如公开号为CN109115637A的专利。电磁铁吸合落锤至一定高度后释放，落锤自由落体下落冲击试样后，通过电葫芦驱使电磁铁下降吸合落锤并带动其提升，从而实现多次冲击。虽然该专利可以实现多高度的自由落体冲击试样，但是采用电磁铁吸合提升落锤耗时极长，使得该方式的冲击频率极低，约在0.01Hz～0.1Hz间。而在金属构件的冲击疲劳寿命或多冲抗力等测试中，往往需要进行10⁴甚至10⁵循环周次以上的冲击疲劳实验，使用上述试验机则要耗费数十天甚至数月的时间，实验效率极其低下。因此，有必要设计一种能够实现多高度的冲击实验且满足冲击频率足够高的冲击疲劳实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种冲击疲劳实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现多高度的自由落体冲击实验，满足高冲击频率的需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种冲击疲劳实验装置，包括支撑架、冲锤驱动机构和冲锤机构；

所述冲锤机构包括提升部件和连接在所述提升部件下端的冲锤组件，所述提升部件滑动连接在竖向设置的导杆上，所述导杆两端连接在所述支撑架上；

所述提升部件包括顶板、底板以及连接所述顶板和所述底板的侧板，所述顶板与所述底板之间设有间隙；

所述冲锤驱动机构包括伸缩装置、旋转驱动装置和提升件，所述旋转驱动装置连接在所述支撑架上，所述旋转驱动装置的输出轴与所述伸缩装置一端连接，用于驱动所述伸缩装置在竖直平面内转动，所述提升件连接在所述伸缩装置另一端，所述提升件在竖直平面内的最低点随所述伸缩装置向上转动过程中，所述提升件伸入所述间隙中并与所述顶板底面接触，随所述伸缩装置继续转动带动所述提升部件提升，进而带动所述冲锤组件提升，直至所述提升件与所述顶板底面脱离接触，所述冲锤组件失去支撑在重力作用下自由下落，实现一次冲击；所述提升件接触所述顶板底面后，所述伸缩装置继续转动的同时，通过调节所述伸缩装置的伸长量以调节所述提升部件的提升高度。

优选地，所述支撑架包括底座和两个丝杠，两个所述丝杠底端转动连接在所述底座上，两个所述丝杠顶端转动连接在横梁上，各所述丝杠上均设置有同步带轮，两个所述同步带轮通过同步带连接，其中一个所述丝杠与驱动电机的输出轴连接，通过所述驱动电机驱动所述丝杠旋转；所述旋转驱动装置固定连接在升降板上，所述升降板两端分别通过丝杠螺母与两个所述丝杠螺纹连接。

优选地，所述伸缩装置包括外套杆和内滑动杆，所述内滑动杆滑动设置于所述外套杆内，所述外套杆和所述内滑动杆内部空间设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底座固定连接在所述外套杆内，所述电动伸缩杆的活塞杆顶端固定连接在所述内滑动杆内，通过所述电动伸缩杆实现所述内滑动杆的伸缩。

优选地，所述旋转驱动装置的输出轴上设置有导电滑环，所述电动伸缩杆通过所述导电滑环与外部电性连接。

优选地，所述顶板底面靠近所述旋转驱动装置的一端设置有压力传感器，通过所述压力传感器以检测所述提升件是否与所述顶板底面接触。