本發明專利技術提供了一種高效節能的快速沖擊試驗裝置，試驗裝置包括機架、標準試件、沖量發生器、隨動機構及測試控制系統等組成；沖量發生器內放置能量發生裝置，由隨動機構控制沖量發生器對標準試件的沖量大小，試驗裝置通過測試控制系統指令沖量發生器對標準試件產生固定時間間隔的沖擊，測試標準試件的抗沖擊性能，測試控制系統實時記錄試驗的動態數據，并完成數據分析處理及存儲；該試驗裝置通過沖量發生器及隨動機構的運動配合達到高效、節能的快速試驗目的。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于機械電子領域，主要用于特殊產品及材料的抗沖擊性能試驗，具體涉及一種沖擊試驗裝置。
技術介紹
隨著現代科學技術的飛速發展，新材料、新產品的研制得到了極大的發展，但是應對新材料、新產品的檢測試驗手段的匱乏日益明顯，特別是在高強度、高頻率沖擊載荷下新材料、新產品的性能測試變得尤為突出。由于新材料、新產品的研發是較為復雜的過程，通過模擬樣品、樣機或標準試件的工作狀況獲得必要的研究數據成為有效的研究手段之一，該方法既能消除理論計算不能解決的系統誤差，又能節約研制試驗的成本。
技術實現思路
本專利技術的目的是為高頻率高強度沖擊載荷作用下的材料或產品提供一種高效、節能的性能試驗平臺。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：本專利技術一種高頻率高強度沖擊試驗裝置包括：機架、標準試件、沖量發生器、隨動機構、測試控制系統；機架由兩根螺柱同兩個端蓋固定連接，形成矩形框架結構，兩個端盤分別連接標準試件的一端和隨動機構的一端；標準試件由待測材料或待測產品制備而成，標準試件兩端的接頭分別同機架和沖量發生器固定連接，標準試件承受沖量發生器產生的高頻沖擊載荷，標準試件在試驗過程中的動態響應直接反應了待測材料或待測產品的抗沖擊性能；沖量發生器為盲孔腔體型結構，量發生器同隨動機構密閉配合連接，內置一定數量的能量發生裝置，能量發生裝置在測控系統的指令控制下按某一工作頻率順序啟動，在沖量發生器內產生高頻壓力，形成沖量發生器對標準試件的高頻沖擊；隨動機構為一彈簧液壓結構，所述隨動機構進一步包括小活塞、壓蓋、大彈簧、油缸端蓋、缸體、閥芯、鎖緊螺母、小彈簧、大活塞、限位螺母，所述隨動機構由小活塞通過鎖緊螺母與閥芯固定連接，閥芯安裝在大活塞內，壓蓋和限位螺母固定安裝在大活塞內腔的兩端，大活塞兩側的導向部位開有兩組沿圓周對稱分布的液壓通道，兩組液壓通道沿大活塞的軸向對稱安置，大活塞安裝在缸體內，大活塞的中間段與缸體形成密封接觸，缸體內的空間被分割為兩個腔體，缸體左端同油缸端蓋固定連接，右端固定在大端蓋上，形成密閉固定的液壓缸，當沖量發生器中能量發生裝置工作時，隨動機構鎖緊，保證沖擊作用全部作用于標準試件，以達到節省能量的目的，當作用于標準試件的沖擊作用達到要求時，隨動機構解鎖，并在彈簧及沖量發生器的作用下跟隨沖量發生器同步運動，以保證下一個沖擊作用時與初始狀態一致，從而保證高頻沖擊作用的精確性；測試控制系統包括微處理器、數據采集模塊、控制模塊、信息通信模塊、顯示模塊、數據儲存模塊、電路模塊，控制沖量發生器內能量發生裝置的工作頻率，測量并記錄沖量發生器內的壓力歷程、標準試件的瞬態位移，經數據分析處理后存儲。工作過程首先啟動測試控制系統，測試控制系統指令沖量發生器內的能量發生裝置按一定的頻率順序啟動，當第一個能量裝置啟動后，由于沖量發生器腔內壓力的上升，使隨動機構瞬時鎖緊，保證沖擊作用全部作用于標準試件，以達到節省能量的目的，在作用于標準試件的沖擊作用達到設定要求時，沖量發生器腔體泄壓，隨動機構解鎖，并在彈簧及沖量發生器的作用下跟隨沖量發生器同步運動，在第二個能量裝置啟動時，隨動機構鎖緊并保持和沖量發生器的相對位置不變，開始第二次沖擊作用，如此循環直至能量裝置全部作用完，測試控制系統記錄的數據能夠直接反應標準試件在高頻沖擊作用下的性能。有益效果本專利技術結構簡單、操作便捷、節省能量、成本低廉、安全可靠，沖擊作用的頻率可控，沖擊作用的大小可調，適用于高頻高強度沖擊試驗。附圖說明圖1是本專利技術一種高頻率高強度沖擊試驗裝置的結構示意圖；圖2是本專利技術機械結構的原理示意圖；圖3是實施例試驗結果；附圖標記如下：1機架、2標準試件、3沖量發生器、4隨動機構、5測試控制系統、6螺柱、7螺母、8小端蓋、9軸銷、10能量發生裝置、11小活塞、12圓螺母、13壓蓋、14大彈簧、15油缸端蓋、16缸體、17閥芯、18鎖緊螺母、19小彈簧、20大活塞、21限位螺母、22大端蓋 、23排氣口。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術的內容做進一步說明：實施例本專利技術一種高頻率高強度沖擊試驗裝置，以某彈簧液壓減震器標準試件為例，其結構如圖1、圖2所示，包括機架1、標準試件2、沖量發生器3、隨動機構4、測試控制系統5、螺柱6、螺母7、小端蓋8、軸銷9、能量發生裝置10、小活塞11、圓螺母12、壓蓋13、大彈簧14、油缸端蓋15、缸體16、閥芯17、鎖緊螺母18、小彈簧19、大活塞20、限位螺母21、大端蓋22、排氣口23，其特征是：機架1由兩根螺柱6和小端蓋8、大端蓋22通過螺母7固定連接，形成矩形框架結構，小端蓋8通過軸銷9與標準試件固定連接，大端蓋22與隨動裝置4固定連接；本實施例的標準試件2由彈簧、液壓機構組合而成，標準試件兩端的接頭分別同小端蓋8、沖量發生器3固定連接；沖量發生器3為盲孔腔體型結構，質量為100kg，包括圓螺母12、排氣口23，所述沖量發生器3內置5個的能量發生裝置10，能量發生裝置10在測控系統的指令控制下按10HZ工作頻率順序啟動，在沖量發生器3內產生高力，形成峰值為15kN左右的沖擊力；隨動機構4為一彈簧液壓結構，質量為40kg，由小活塞11、壓蓋13、大彈簧14、油缸端蓋15、缸體16、閥芯17、鎖緊螺母18、小彈簧19、大活塞20、限位螺母21裝配而成，小活塞11通過鎖緊螺母18與閥芯17固定連接，閥芯17安裝在大活塞20內，固定安裝在大活塞20內的壓蓋13和限位螺母21限定了閥芯17同大活塞20間相對位移量，閥芯17相對于大活塞20向右移動10mm可以關閉大活塞20內的油路通道，使大活塞20左右兩端的液壓腔封閉，閥芯17相對于大活塞20向左復位移動10mm可以開啟大活塞20內的油路通道，使大活塞20左右兩端的液壓腔聯通，小彈簧19保證閥芯17處于開通狀態，大彈簧14保證壓蓋13和沖量發生器3的接觸，缸體16左端同油缸端蓋15固定連接，右端固定在大端蓋22上，形成密閉固定的液壓缸；沖量發生器3內5個能量發生裝置10內各裝填2g黑火藥，在測試控制系統5的信號控制下按10HZ工作頻率順序啟動；測試控制系統5控制沖量發生器3內5個能量發生裝置10按100ms的時間間隔順序啟動，測量并記錄標準試件2的瞬態位移，試驗結果如圖3所示。工作過程測試控制系統5指令5個能量發生裝置10按100ms的時間間隔順序啟動，當沖量發生器3中第一個能量發生裝置10啟動時，沖量發生器3和小活塞11間的腔體壓力急劇上升，小活塞11和閥芯17的固連體向右移動10mm，關閉大活塞20內的油路通道，使大活塞20保持原位置鎖緊，沖量發生器3產生的能量絕大部分作用于標準試件2的壓縮，達到節能的目的，當沖量發生器3連同標準試件2與小活塞11的相對位移達到設定的排氣口位置時，沖量發生器3內的壓力排出，隨著沖量發生器3連同標準試件2與小活塞11的相對位移的持續增大，當小活塞11的右端臺階面與圓螺母12的左端面接觸后，小活塞11連同閥芯17在沖量發生器3帶動下向左移動，隨著小活塞11連同閥芯17的左移，大活塞20內的油路通道開啟，使大活塞20左右兩端的液壓腔聯通，當閥芯17左移至壓蓋13的限位處時，大活塞20通過壓蓋13在閥芯17的拖動下隨同沖量發生器左移，在標準試件2達到最大壓縮位移時，沖量發生本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高頻率高強度沖擊試驗裝置，所述試驗裝置包括機架、標準試件、沖量發生器、隨動機構、測試控制系統，機架兩端分別與標準試件及隨動機構固定連接，標準試件的另一端與沖量發生器固定連接，沖量發生器為盲孔腔體結構，沖量發生器同隨動機構密閉配合連接。
【技術特征摘要】
1.一種高頻率高強度沖擊試驗裝置，所述試驗裝置包括機架、標準試件、沖量發生器、隨動機構、測試控制系統，機架兩端分別與標準試件及隨動機構固定連接，標準試件的另一端與沖量發生器固定連接，沖量發生器為盲孔腔體結構，沖量發生器同隨動機構密閉配合連接。2.如權利要求1所述的機架，所述機架進一步包括螺柱、小端蓋、大端蓋和螺母，所述機架由兩根螺柱、小端蓋、大端蓋通過螺母固定連接，形成矩形框架結構，小端蓋通過軸銷與標準試件固定連接，大端蓋與隨動機構固定連接。3.如權利要求1所述的隨動機構，所述隨動機構進一步包括小活塞、...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉彥臣，王文虎，余后明，韓冰，劉曉勇，
申請(專利權)人：中北大學，
類型：發明
國別省市：山西;14
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