[发明专利]一种剪切销式双摆杆冲击试验机

说明书

技术领域

  本发明涉及一种冲击试验机，具体地说是涉及一种剪切销式双摆杆冲击试验机。

背景技术

  现有的单摆试验机，单自由度，不能实现试样瞬时、双向的冲击试验；传统的落锤试验机、进行冲击试验时，只是将测试样品以一定的角度倾斜于落锤的方向，这种试验方法虽然能够获得测试样在水平和垂直两个方向所吸收的能量值，但冲击作用时间不是瞬时的。因此提供一种既能测量材料的双向性能、又能保证瞬时冲击的剪切销式双摆杆冲击试验机具有重要意义。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种剪切销式双摆杆冲击试验机。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种剪切销式双摆杆冲击试验机，包括：主机机架、双摆杆系统、提升系统、制动系统、剪切销式角度调节装置、摆轴；所述提升系统与所述制动系统通过摆轴相连，所述提升系统、所述制动系统、所述摆轴均安装在所述主机机架上，所述剪切销式角度调节装置安装在所述双摆杆系统中。

进一步地，所述主机机架的机身由钢管制作而成，所述主机机架的底座采用实心钢板加工制作，保证机架顶端轴承的同轴度及轴心到测试系统基板的距离一致，所述主机机架与牢固的地基基础相连，保证安装精度和试验安全。

进一步地，所述双摆杆系统由高强度钢制作而成，所述双摆杆系统通过摆轴与所述主机机架连接，所述双摆杆系统包括上摆杆、下摆杆、摆锤，所述上摆杆与所述下摆杆铰接，所述上摆杆与所述下摆杆的铰接处设置有剪切销式角度调节装置，用于调节双摆杆之间的角度，所述摆锤与所述下摆杆相连，用于冲击试样，所述上摆杆的下端设有与剪切销式角度调节装置配套的销孔。

进一步地，所述剪切销式角度调节装置由扇形盘、剪切销、高强度螺栓组成，所述扇形盘的转动中心与所述下摆杆的上端通过高强度螺栓固定连接，所述扇形盘的外缘均匀分布着大小相同的销孔，所述剪切销与所述扇形盘的销孔和所述上摆杆的销孔配合连接。

进一步地，所述试验机还包括一缓冲装置，所述缓冲装置由弹簧钢制成，所述缓冲装置安装在所述上摆杆和所述下摆杆之间，所述缓冲装置将下摆杆跳起的高度控制在能够准确测量的尺寸范围之内。

进一步地，所述试验机还包括一测量系统，所述测量系统安装在所述主机机架的底座上，所述测量系统采用高速传感器及高速数据采集装置，通过高速采集卡、存储器和变形传感器将冲击过程中水平和垂直两个方向的力值随时间变化曲线、变性特征点随时间的变化等通过计算机显示出来。

进一步地，所述提升、制动系统安装在所述主机机架上方，所述提升、制动系统由离合器、制动器、电机、减速机、制动盘、轴承、轴承座等组成，所述电机与所述减速机连接，所述减速机与所述离合器连接，所述离合器与所述摆轴连接，所述摆轴通过轴承座固定在所述主机机架上，所述制动器固定在主机机架上且与所述摆轴连接，实现了对双摆杆结构的提升和制动。

本发明还涉及了一种剪切销式双摆杆冲击试验机的试验方法，具体步骤如下：

1）两摆杆角度大小的调节：首先转动下摆杆，使扇形盘的销孔与上摆杆的销孔对齐，然后将剪切销插到扇形盘销孔与上摆杆销孔上，实现两摆杆不同角度的调节，扇形盘的每一个销孔配有相对应的定位销；

2）调节好两摆杆间的角度大小后，将试样固定在测力系统上，在双摆杆处于铅垂位置时，制动器松开，电机带动减速机、离合器运动，将双摆杆系统提升至预置的角度；制动器抱闸，提升系统断电后，制动器松开，双摆杆系统自由下落，在撞击瞬间，冲击力将剪切销卡断，双摆杆瞬间处于自由状态，在双摆杆系统冲击试样回升到最高点时，通过制动器再制动，测量系统采用高速传感器和高速数据采集卡，对试验的全过程进行精确高速测量和记录，然后离合器吸和，制动器断开，双摆杆系统回到原始位置。

本发明提供的剪切销式双摆杆冲击试验机采用双摆杆结构，运用摆锤式重力加速冲击方法，瞬间同时获得试样水平和垂直两个方向所承受的最大冲击速度、最大冲击载荷、最大冲击能量，通过剪切销的方式调节两摆杆之间的夹角从而实现不同的冲击载荷，另外剪切销在摆锤冲击试样瞬间随即卡断，使两摆杆在冲击瞬间处于自由状态，实现了摆锤双向冲击试样的目的，克服了传统的单摆试验机单向测量、冲击时间过长、冲击角度不可调、不能抓取瞬间冲击载荷只能抓取冲击能量等缺点；设备操作简单、测量精确、可靠性高、安全稳定，便于维护，特别适应于对试样表面承受瞬态双向冲击载荷的试验。

附图说明

图1为本发明剪切销式双摆杆冲击试验机主视图

图2为本发明剪切销式角度调节装置主视图