[发明专利]一种压缩松弛试验装置

说明书

技术领域

本发明属于材料力学性能动态测试与表征领域，用于汽车、航空等行业，具有涉及一种压缩松弛试验装置。

背景技术

橡胶材料在汽车行业的应用十分广泛，如轮胎、发动机悬置、车门密封条、碰撞测试假人等。橡胶材料高应变率下的力学特性研究对于改进汽车的碰撞安全性以及建立具有准确力学响应预测的碰撞测试假人有限元模型具有重要意义。

汽车碰撞试验中，测试假人的橡胶材料部件变形速率可达100/s，在这种动态载荷作用下的橡胶的力学行为与准静态条件差别显著。为准确描述橡胶的动态力学性能，应力松弛试验或者蠕变试验的结果必不可少。不同类型的橡胶，其应力衰减速率也各不相同。以C-NACP中规定的正面碰撞测试用假人——Hybrid III型假人为例，其颈部橡胶材料的应力可在0.1s内衰减50%以上，因此对这类材料进行应力松弛试验时，加载过程必须足够迅速，而且试验过程要求试样保持在恒定的应变，并持续较长的时间，这对测试设备提出了较高的要求。

普通的落锤试验台，锤头自由落体运动实现高速压缩测试，但无法控制锤头位移，电子万能试验机采用闭环控制原理，可以控制加载位移，但无法实施高速率压缩试验，而液压型高速拉伸试验机虽然能够实现快速冲击加载，但因为采用开环控制，无法控制加载位移。现有的橡胶应力松弛实验设备，针对的主要是橡胶的老化过程中的应力变化，也不能实现快速加载。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现对被测试样的高应变率加载的压缩松弛试验装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种压缩松弛试验装置，包括用于放置测试试样的试验台、导轨组件、沿所述导轨组件的长度方向与所述导轨组件相滑动设置的冲锤、与所述冲锤可分离连接的释放机构及与所述释放机构相连且用于将所述冲锤提升到指定高度的举升机构，所述冲锤用于对所述试样进行压缩加载，所述压缩松弛试验装置还包括锁定机构，当所述冲锤对所述试样的压缩加载达到最大压缩量时，所述锁定机构将所述冲锤与所述导杆组件相对锁定。

所述锁定机构包括与所述冲锤滑动连接的滑块及与所述导轨组件固定连接的且具有容纳腔的阻挡件，所述滑块的滑动方向为由上至下向远离所述冲锤的方向倾斜延伸，所述锁定机构具有锁定状态和解锁状态，当处于锁定状态时，所述滑块随着所述冲锤的滑动进入所述容纳腔内且与所述容纳腔的内壁相抵紧，所述冲锤与所述导轨组件相对锁定；当处于解锁状态时，所述滑块与所述容纳腔的内壁不相抵紧。

所述冲锤的外侧面形成有与所述滑块滑动连接的凸起部，所述凸起部上沿所述滑块的滑动方向开设有滑块腔，所述滑块的一侧部沿着所述滑块腔能够滑动地设置在所述滑块腔内，所述滑块的另一侧部延伸至所述滑块腔外，当所述锁定机构处于锁定状态时，所述滑块的所述另一侧部与所述容纳腔的内壁相抵紧。

所述滑块为楔形滑块，所述楔形滑块的倾斜面的斜面方向与所述滑块的滑动方向平行，所述楔形滑块的与所述倾斜面相对的面为竖直面，所述竖直面与所述冲锤的滑动方向平行，当所述锁定机构处于锁定状态时，所述竖直面与所述容纳腔的内壁相抵紧。

所述滑块的上端部设有拉杆，所述拉杆的一端部从所述滑块腔的腔壁穿出而延伸至所述滑块腔外。

所述滑块与所述冲锤之间设有弹性件。

所述导轨组件包括两个竖直设置的固定连接在一起的半圆形的导管，两个所述导管的管腔共同形成用于供所述冲锤滑动的轨道，两个所述导管之间沿所述导管的长度方向形成有空隙，所述滑块在从所述空隙延伸至所述轨道外并可沿所述空隙的长度方向滑动，当所述锁定机构处于锁定状态时，所述滑块的伸出所述轨道外的部分与所述容纳腔的内壁抵紧。

所述冲锤包括具有空腔的冲锤本体、与所述冲锤本体的一端部可拆卸固定连接的用于封闭所述空腔的冲锤端盖、形成在所述冲锤端盖上且一端向所述空腔内部延伸的连接杆及与所述连接杆可拆卸连接的多个配重块。

所述释放机构包括通过钢丝绳与所述举升机构相连的电磁铁及与所述电磁铁电连接的电磁阀，所述电磁阀用于控制所述电磁铁与冲锤相连或所述电磁铁释放所述冲锤。

所述压缩松弛试验装置还包括蓄力机构，所述蓄力机构包括蓄力弹簧，当所述释放机构与所述冲锤相连时，所述蓄力弹簧的一端与所述冲锤的上端部抵紧，而另一端与所述导轨组件抵紧。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有下列优点：