一種衝擊響應譜試驗機的製作方法

2023-07-30 02:45:16

專利名稱：一種衝擊響應譜試驗機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種衝擊環境試驗設備，尤其是涉及一種衝擊響應譜試驗機。
背景技術：
目前，國內外廣泛採用典型衝擊環境試驗機，這種試驗機需事先確定一種衝擊脈衝(如半正弦脈衝、後峰鋸齒脈衝或梯形脈衝等)，並規定其容差限，然後按照該脈衝的加速度時間歷程和衝擊重複頻率等進行各種嚴酷等級衝擊試驗。這種試驗機由於規定了衝擊波形，而實際中所遇到的衝擊波形很少與規定的典型衝擊波形一致，會導致不同程度的過度試驗或欠缺試驗。採用這種試驗機的固有缺點是，除了包裝跌落或飛機著陸衝擊且在震源附近的波形近似規定的典型脈衝外，其餘多半屬於複雜振蕩型衝擊。這時用典型脈衝波形模擬就過於保守，其原因是由於典型脈衝譜不能很好的模擬實際譜，造成低頻部分過度試驗，以及因時間歷程不同，使典型脈衝衝擊的速度峰值遠高於實際振蕩型衝擊。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種衝擊響應譜試驗機，其結構簡單、設計合理且使用穩定可靠，能較好的模擬實際衝擊，不受響應時間限制，只需分析頻譜特徵，進而大大提高了衝擊環境試驗的科學性和合理性。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於包括底座一以及安裝在底座一上端左側的底座三和上端右側的底座二，所述底座二上端固定安裝有電機，所述電機位於底座二右端，所述底座三上方安裝有擺錘軸，所述擺錘軸與電機之間設置有電磁離合器，所述電磁離合器右部安裝在電機上，所述電磁離合器左部安裝在擺錘軸右端，所述擺錘軸左部下方設置有擺杆，所述擺杆上端與擺錘軸連接，所述擺杆下端固定連接擺錘，所述擺錘軸左端連接用於測量擺錘擺動角度的光電編碼器，所述擺錘下部設置有臺面，所述臺面下端左右對稱設置有與其接觸的導軌，所述導軌安裝在底座一上，所述導軌外側設置有擋板，所述擋板固定安裝在底座一上，所述擋板內側凸起與臺面兩端凹槽相配合，所述臺面後端連接衝擊板和撞板，所述撞板的數量為兩個且兩撞板位於衝擊板左右兩側，所述衝擊板的中心正對擺錘，所述撞板後端設置有後波形發生器和墊塊，所述後波形發生器安裝在墊塊上，所述墊塊安裝在底座二和底座三上；所述臺面前端設置有前波形發生器，所述前波形發生器上安裝有用於螺旋加緊前波形發生器和後波形發生器的加緊螺柱，所述加緊螺柱、前波形發生器、臺面以及撞板和後波形發生器組成一線性單自由度彈簧系統，所述加緊螺柱前端設置有尾座，所述加緊螺柱安裝在尾座上且與撞板呈一條直線，所述尾座安裝在底座一前端。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述擺錘軸通過軸承座安裝在底座三上，所述軸承座固定安裝在底座三上端，所述軸承座內部設置有軸承。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述光電編碼器通過聯軸器與擺錘軸連接，所述光電編碼器安裝在底座三上。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述底座一上端套設有護罩一。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述底座二上端套設有護罩二。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述擋板外部套設有護罩三。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述加緊螺柱外端設置有手輪。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述電機為減速制動電機。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述電磁離合器為牙式電磁離合器。上述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述臺面通過其下端設置的燕尾槽與導軌接觸。本發明與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單、設計合理且使用穩定可靠，本發明是通過衝擊源施加於一線性單自由度彈簧系統時，各單自由度系統的響應運動中的最大響應值，就是衝擊響應譜，作為對應於系統固有頻率的函數而繪製的曲線，這樣就使衝擊波形變的複雜，在衝擊發生後仍有響應，而不再是單一的典型曲線，更科學的模擬了實際中的衝擊形式。2、能較好的模擬實際衝擊，進而大大提高了衝擊環境試驗的科學性和合理性，本發明所產生的衝擊力可設定，即使衝擊力每次都一樣，衝擊響應在時域上也有很大不同，只要衝擊能量不變，便能得到同樣的結果。3、由於該試驗機的使用不考慮時域，因此不會因時間歷程不同，使典型脈衝衝擊的速度峰值遠高於實際振蕩型衝擊。下面通過附圖和實施例，對本發明做進一步的詳細描述。


圖1為本發明的整體結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。附圖標記說明1-電機； 2-電磁離合器； 3-軸承座；4-軸承； 5-擺錘軸；6-擺杆；7-擺錘；8-臺面；9-導軌；10-擋板；11-後波形發生器；12-前波形發生器；13-加緊螺柱； 14-尾座；15-手輪；16-1-底座一； 16-2-底座二； 16-3-底座三；17-1-護罩一 ； 17-2-護罩二 ； 17-3-護罩三；18-光電編碼器；19-聯軸器；20-衝擊板；21-墊塊；22-撞板。
具體實施例方式如圖1和2所示的一種衝擊響應譜試驗機，包括底座一 16-1以及安裝在底座一 16-1上端左側的底座三16-3和上端右側的底座二 16-2，所述底座二 16_2上端固定安裝有電機1，所述電機1位於底座二 16-2右端，所述底座三16-3上方安裝有擺錘軸5，所述擺錘軸5與電機1之間設置有電磁離合器2，所述電磁離合器2右部安裝在電機1上，所述電磁離合器2左部安裝在擺錘軸5右端，所述擺錘軸5左部下方設置有擺杆6，所述擺杆6上端與擺錘軸5連接，所述擺杆6下端固定連接擺錘7，所述擺錘軸5左端連接用於測量擺錘7 擺動角度的光電編碼器18，所述擺錘7下部設置有臺面8，所述臺面8下端左右對稱設置有與其接觸的導軌9，所述導軌9安裝在底座一 16-1上，所述導軌9外側設置有擋板10，所述擋板10固定安裝在底座一 16-1上，所述擋板10內側凸起與臺面8兩端凹槽相配合，所述臺面8後端連接衝擊板20和撞板22，所述撞板22的數量為兩個且兩撞板22位於衝擊板20 左右兩側，所述衝擊板20的中心正對擺錘7，所述撞板22後端設置有後波形發生器11和墊塊21，所述後波形發生器11安裝在墊塊21上，所述墊塊21安裝在底座二 16-2和底座三 16-3上；所述臺面8前端設置有前波形發生器12，所述前波形發生器12上安裝有用於螺旋加緊前波形發生器12和後波形發生器11的加緊螺柱13，所述加緊螺柱13、前波形發生器 12、臺面8以及撞板22和後波形發生器11組成一線性單自由度彈簧系統，所述加緊螺柱13 前端設置有尾座14，所述加緊螺柱13安裝在尾座14上且與撞板22呈一條直線，所述尾座 14安裝在底座一 16-1前端。如圖1所示，所述擺錘軸5通過軸承座3安裝在底座三16-3上，所述軸承座3固定安裝在底座三16-3上端，所述軸承座3內部設置有軸承4。如圖1所示，所述光電編碼器18通過聯軸器19與擺錘軸5連接，所述光電編碼器 18安裝在底座三16-3上。如圖1所示，所述底座一 16-1上端套設有護罩一 17-1。如圖1所示，所述底座二 16-2上端套設有護罩二 17-2。如圖1所示，所述擋板10外部套設有護罩三17-3。如圖2所示，所述加緊螺柱13外端設置有手輪15。所述電機1為減速制動電機，電機斷電制動。所述電磁離合器2為牙式電磁離合器。所述臺面8通過其下端設置的燕尾槽與導軌9接觸。本發明的工作原理為電機1通電後旋轉，帶動電磁離合器2吸合，從而帶動擺錘軸5轉動，擺錘軸5帶動裝在其上的擺杆6作圓周運動，光電編碼器18隨擺錘軸5轉動，並記錄下擺錘7擺動角度的角度，當擺杆6擺動的角度到達預定位置後，電機1斷電，斷電後自動報閘使擺錘7停留在空中，電磁離合器2斷電後擺錘7自由跌落，當擺錘7與衝擊板20 相撞後，臺面8便受到衝擊產生響應譜型。如果要改變譜型，可以通過調整手輪15使臺面 8兩端撞板22與前波形發生器12和後波形發生器11的間距變大，從而實現更換波形；另夕卜，臺面8上有螺紋孔可將試品與臺面做剛性連接，使試品也產生與臺面同樣的響應譜。綜上所述，本發明是通過電磁離合器2來控制擺錘7跌落，前波形發生器12和後波形發生器11用以調節模擬波形，擺錘7為衝擊源，提供衝擊能量來源，臺面8為單自由度響應板，接收到衝擊後會震動產生衝擊響應譜形，衝擊源施加於一線性單自由度彈簧系統時，各單自由度系統的響應運動中的最大響應值，就是衝擊響應譜。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於包括底座一(16-1)以及安裝在底座一(16-1) 上端左側的底座三(16-3)和上端右側的底座二(16-2)，所述底座二(16-2)上端固定安裝有電機(1)，所述電機(1)位於底座二(16-2)右端，所述底座三(16-3)上方安裝有擺錘軸 (5)，所述擺錘軸(5)與電機(1)之間設置有電磁離合器(2)，所述電磁離合器(2)右部安裝在電機(1)上，所述電磁離合器(2)左部安裝在擺錘軸(5)右端，所述擺錘軸(5)左部下方設置有擺杆(6)，所述擺杆(6)上端與擺錘軸(5)連接，所述擺杆(6)下端固定連接擺錘(7)，所述擺錘軸(5)左端連接用於測量擺錘(7)擺動角度的光電編碼器(18)，所述擺錘 (7)下部設置有臺面(8)，所述臺面(8)下端左右對稱設置有與其接觸的導軌(9)，所述導軌 (9)安裝在底座一(16-1)上，所述導軌(9)外側設置有擋板(10)，所述擋板(10)固定安裝在底座一(16-1)上，所述擋板(10)內側凸起與臺面(8)兩端凹槽相配合，所述臺面(8)後端連接衝擊板(20)和撞板(22)，所述撞板(22)的數量為兩個且兩撞板(22)位於衝擊板 (20)左右兩側，所述衝擊板(20)的中心正對擺錘(7)，所述撞板(22)後端設置有後波形發生器(11)和墊塊(21)，所述後波形發生器(11)安裝在墊塊(21)上，所述墊塊(21)安裝在底座二(16-2)和底座三(16-3)上；所述臺面(8)前端設置有前波形發生器(12)，所述前波形發生器(12)上安裝有用於螺旋加緊前波形發生器(12)和後波形發生器(11)的加緊螺柱(13)，所述加緊螺柱(13)、前波形發生器(12)、臺面(8)以及撞板(22)和後波形發生器(11)組成一線性單自由度彈簧系統，所述加緊螺柱(13)前端設置有尾座(14)，所述加緊螺柱(13)安裝在尾座(14)上且與撞板(22)呈一條直線，所述尾座(14)安裝在底座一 (16-1)前端。
2.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述擺錘軸(5)通過軸承座(3)安裝在底座三(16-3)上，所述軸承座(3)固定安裝在底座三(16-3)上端，所述軸承座(3)內部設置有軸承(4)。
3.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述光電編碼器(18) 通過聯軸器(19)與擺錘軸(5)連接，所述光電編碼器(18)安裝在底座三(16-3)上。
4.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述底座一(16-1)上端套設有護罩一(17-1)。
5.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述底座二(16-2)上端套設有護罩二(17-2)。
6.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述擋板(10)外部套設有護罩三(17-3)。
7.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述加緊螺柱(13)外端設置有手輪(15)。
8.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述電機(1)為減速制動電機。
9.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述電磁離合器(2) 為牙式電磁離合器。
10.按照權利要求1所述的一種衝擊響應譜試驗機，其特徵在於所述臺面(8)通過其下端設置的燕尾槽與導軌(9)接觸。
全文摘要
本發明公開了一種衝擊響應譜試驗機，包括底座一以及安裝在底座一上端左側的底座三和上端右側的底座二，底座二上端固定安裝電機，底座三上方安裝擺錘軸，擺錘軸與電機之間設置有電磁離合器，擺錘軸左部下方設置有擺杆，擺錘軸左端連接光電編碼器，擺錘下部設置有臺面，臺面下端左右對稱設置有導軌，導軌外側設置有擋板，臺面後端連接衝擊板和撞板，撞板後端設置有後波形發生器和墊塊；臺面前端設置有前波形發生器，前波形發生器上安裝有加緊螺柱，加緊螺柱前端設置有尾座，尾座安裝在底座一前端。本發明設計合理，使用穩定可靠，能較好的模擬實際衝擊，不受響應時間限制，只需分析頻譜特徵，大大提高了衝擊環境試驗的科學性和合理性。
文檔編號G01M7/08GK102466554SQ20101054691
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者喬岐安, 馮睿, 崔戰團, 胡俊毅 申請人:西北機器有限公司