電磁力錘的製作方法
2023-05-20 00:18:16 3
電磁力錘的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種電磁力錘，包括力錘導管和錘頭，其中，所述力錘導管為多段，每一段力錘導管均包括外部絕緣體和內部導體，相鄰的力錘導管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導管延伸方向分段導通的導通體；所述錘頭為導體，並設置於導通體內部，所述錘頭的外部均布電磁力。本發明對操作員的要求較低，可根據實際需求，通過控制電磁鐵的電壓和力錘導管內不同段導體的上端導體和下端導體之間的電壓，對同一點進行多次不同衝擊量級的且量級可控的錘擊實驗，操作靈活，在一些特殊的環境下，能夠在狹小的工作空間內工作。對於衝擊試驗，也可以實現大量級的衝擊試驗。
【專利說明】電磁力錘
【技術領域】
[0001]本發明涉及航天【技術領域】的一種力錘裝置，具體是一種用於模態試驗等錘擊類試驗的電磁力錘。
【背景技術】
[0002]目前，公知的力錘是由人工敲擊的，在結構的模態的試驗時，通過實驗人員敲擊特定的一系列點，測得結構的模態。在衝擊試驗中，需要大量級的衝擊，但是，通過試驗人員敲擊的方法，需要試驗人員能夠準確地控制力錘的敲擊方向和大小，對實驗人員要求很高，且無法實現大量級的衝擊；同時，由於力錘敲擊需要一定的空間，在一些空間狹小的點，就無法使用力錘敲擊。
【發明內容】
[0003]為了克服現有的力錘對試驗人員的極高要求，同時狹小空間無法進行錘擊試驗的不足，本發明提供一種電磁力錘，該電磁力錘對操作員的要求較低，對同一點進行多次不同衝擊量級的且量級可控的實驗，操作靈活，能夠在狹小的工作空間內工作，環保無汙染。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的。
[0005]一種電磁力錘，包括力錘導管和錘頭，其中，所述力錘導管為多段，每一段力錘導管均包括外部絕緣體和內部導體，相鄰的力錘導管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導管延伸方向分段導通的導通體；所述錘頭為導體，並設置於導通體內部，所述錘頭的外部均布電磁力。
[0006]優選地，所述內部導體包括上端導體和下端導體，所述上端導體和下端導體之間通過絕緣體連接。
[0007]優選地，所述導通體的一端為起始端，導通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
[0008]優選地，所述起始端的埠設有閥門。
[0009]優選地，所述閥門和與其相鄰的力錘導管之間設有夾角。
[0010]優選地，所述力錘導管的內部導體正負極接電方式為:根據電磁力方向，始終保證錘頭處於加速運動狀態。
[0011]優選地，所述電磁力通過電磁鐵產生。
[0012]本發明提供的電磁力錘，其電磁鐵產生均勻磁場，力錘導管為絕緣材料，力錘導管內部設有多段導體段，任意一段導體段都分上下兩塊，上下兩塊之間填充絕緣材料。在準備進行錘擊試驗時，將錘頭放置在起始端，將錘頭出口端放在擊打點的位置，通過合理地設置力錘導管內兩塊導體之間的電勢差，保證在錘頭從起始端向擊打點運動的過程中，通電時始終受到正向的加速度，最終以高速入射衝擊實驗對象，達到試驗的目的。
[0013]與現有技術相比，本發明具有以下技術特點:
[0014]能夠在較小的空間內，實現大速率的衝擊，同時在狹小的空間內進行衝擊或模態錘擊試驗。本發明通過控制輸入電壓準確地控制力錘衝擊力的大小，能夠在狹小的空間內工作，適用於模態試驗等錘擊類試驗，尤其是結構複雜的航天領域。
[0015]本發明對操作員的要求較低，可根據實際需求，通過控制電磁鐵的電壓和力錘導管內不同段導體的上端導體和下端導體之間的電壓，對同一點進行多次不同衝擊量級的且量級可控的錘擊實驗，操作靈活，在一些特殊的環境下，能夠在狹小的工作空間內工作。對於衝擊試驗，也可以實現大量級的衝擊試驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0017]圖1為本發明結構示意圖；
[0018]圖2為力錘導管剖面圖；
[0019]圖中:1為開關Kl，2為開關K2，3為開關K3，4為開關K4，C為起始端，D為閥門，M為錘頭，X為電磁鐵產生的磁場,5為上端導體,6為下端導體,7為絕緣體。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。
[0021]本實施例提供了一種電磁力錘，包括力錘導管和錘頭，其中，所述力錘導管為多段，每一段力錘導管均包括外部絕緣體和內部導體，相鄰的力錘導管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導管延伸方向分段導通的導通體；所述錘頭為導體，並設置於導通體內部，所述錘頭的外部均布電磁力。
[0022]進一步地，所述內部導體包括上端導體和下端導體，所述上端導體和下端導體之間通過絕緣體連接。
[0023]進一步地，所述導通體的一端為起始端，導通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
[0024]進一步地，所述起始端的埠設有閥門。
[0025]進一步地，所述閥門和與其相鄰的力錘導管之間設有夾角。
[0026]進一步地，所述力錘導管的內部導體正負極接電方式為:根據電磁力方向，始終保證錘頭處於加速運動狀態。
[0027]進一步地，所述電磁力通過電磁鐵產生。
[0028]本實施例具體為:
[0029]如圖1所示，將錘頭M放置到力錘導體的起始端C中，然後將閥門D放入起始端C中。接通電磁鐵的外接電源，產生磁場；開關K1、開關K2、開關K3、開關K4分別接在外接直流電源的+極、-極、-極、+極上，閉合開關K1、開關K2、開關K3、開關K4，錘頭M在電磁力的作用下，在第一段將向左做加速運動，在圓弧段依靠動能繼續向前運動，第二段由於電流反向，錘頭M將向右做加速運動，依次類推，錘頭將在每一段的圓弧段做勻速運動，在平直段做加速運動，直至出口處，撞擊試驗點。加速段的數量不局限與圖1所示的數量，可以根據實際情況增加或減少。對於同一點，可以重複多次試驗。通過控制開關K1、開關K2、開關K3、開關K4端的電壓、或者電磁鐵的電壓，實現不同量級的，可控制的衝擊或模態試驗。
[0030]如圖2所示，在上端導體與下端導體之間，填充絕緣體，避免上端導體與下端導體之間短路，對電磁力錘造成破壞性損傷。
[0031]如圖1所示，在電磁力錘的力錘出口端，用絕緣層包裹，放置人員的誤操作導致發生觸電事故；在起始端也採用同樣的處理方式。
[0032]如圖1所示，導體段的段與段之間通過絕緣材料構成的圓弧連接，充分利用了空間，避免了電磁力錘的力錘導管段空間長度過長，難以攜帶的缺點。
[0033]在本實施例中，電磁鐵產生磁場，錘頭在力錘導管內，通過特定的電壓組合方式，產生確定期望方向的電磁力，使錘頭加速運行至出口。電磁力錘內存在導體的力錘導管段，導體分上下兩層，層與層之間通過絕緣材料連接。力錘導管的起始端和錘頭的出口處，均有絕緣層包裹。力錘導管的起始端閥門與力錘導管的平直段成一定的夾角。力錘導管採用分段導通，段與段之間採用絕緣材料連接，沿力錘導管方向，導通段分段往復。力錘導管內的導體正負極接電方式，根據電磁力方向，始終保證錘頭處於加速的運動狀態。
[0034]本實施例提供的電磁力錘，其錘頭為導體，磁鐵產生均勻磁場，力錘導管分內外兩層，外層為絕緣材料，內層為多段導體，任意一段導體都分上下兩塊，上下兩塊之間填充絕緣材料，相鄰兩段的導體之間採用絕緣材料製成的圓管連接。在準備進行錘擊試驗時，將錘頭放置在起始端，將電磁力錘的另一端放在擊打點的位置，通過合理地設置力錘導管內層兩塊導體之間的電勢差，保證在錘頭從起始端向擊打點運動的過程中，通電時始終受到正向的加速度，最終以高速入射衝擊實驗對象，達到試驗的目的。
[0035]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種電磁力錘，其特徵在於，包括力錘導管和錘頭，其中，所述力錘導管為多段，每一段力錘導管均包括外部絕緣體和內部導體，相鄰的力錘導管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導管延伸方向分段導通的導通體；所述錘頭為導體，並設置於導通體內部，所述錘頭的外部均布電磁力。
2.根據權利要求1所述的電磁力錘，其特徵在於，所述內部導體包括上端導體和下端導體，所述上端導體和下端導體之間通過絕緣體連接。
3.根據權利要求1所述的電磁力錘，其特徵在於，所述導通體的一端為起始端，導通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
4.根據權利要求3所述的電磁力錘，其特徵在於，所述起始端的埠設有閥門。
5.根據權利要求4所述的電磁力錘，其特徵在於，所述閥門和與其相鄰的力錘導管之間設有夾角。
6.根據權利要求1所述的電磁力錘，其特徵在於，所述力錘導管的內部導體正負極接電方式為:根據電磁力方向，始終保證錘頭處於加速運動狀態。
7.根據權利要求1或6所述的電磁力錘，其特徵在於，所述電磁力通過電磁鐵產生。
【文檔編號】G01M7/08GK103712764SQ201310628319
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】李太平, 文祥, 張利 申請人:上海衛星裝備研究所