[发明专利]可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明提供一种可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置及其使用方法，特别是用于材料的力学性能测试，属于机械领域。

背景技术

一维SHPB（霍普金森压杆）实验装置是当前实验用的冲击加载装置，SHPB实验装置可以高速发射弹丸与试验材料撞击来加载，SHPB实验测试系统通常由入射、透射、吸能杆、以及缓冲装置组成，弹丸与入射杆碰撞后施加到入射杆一个撞击力，该撞击力通过入射杆，试件，最后传播到吸收杆，设置在吸收杆后端的缓冲装置是要将吸收杆的撞击力缓冲、吸收；在SHPB系统中，入射、透射、吸能杆都需要通过支撑装置进行支撑，同时，根据应力波原理，各压杆在碰撞的时候，各碰撞面需要很好的结合，碰撞的时候间隙过大或者撞击面没有完全吻合，实验会产生很大的误差甚至错误，目前，霍普金森压杆支撑装置通常采用垫片调节其高度，底面采用螺栓调节其左右的结合面，这很难调节到位，浪费大量的实验时间，并且精度较低。

近年来，三维SHPB压杆技术开始兴起，单根入射杆变成了三根压杆组成的杆束，其入射杆调节要求仍然与一维SHPB（霍普金森压杆）一致，传统的一维SHPB（霍普金森压杆）支撑装置已经达不到要求，同时，三维SHPB压杆可能设计为水平放置，也可能设计为垂直放置。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种针对垂直放置的入射压杆设计的可拆卸、调节容易的可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置及其使用方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是一种可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置，包括基座，所述基座上水平放置有用于竖向穿设入射压杆束的保持架,所述基座与水平面之间经水平调节机构驱动实现相对水平面的运动调节,所述保持架与基座之间分别经横向调整机构、纵向调整机构驱动实现保持架的横向、纵向位置滑移调节。

进一步的，所述基座的形状为圆盘状，所述基座的内底部为用于入射压杆束通过的让位槽，所述基座的外周部固设有若干用于安装水平调节机构的杆件，所述保持架的形状为圆盘状，所述保持架中部开设有至少三道用于竖向穿设入射压杆束的通孔。

进一步的，所述杆件的数量至少三段，所述杆件的反向延长线均与圆盘状的基座的圆心相交。

进一步的，所述水平调节机构包括调整螺栓A、防松螺母A、锁紧螺栓，所述防松螺母A与调整螺栓A螺接，所述杆件上开设有与调整螺栓A配合的螺纹孔A，还开设有与锁紧螺栓配合的光孔。

进一步的，所述调整螺栓A的末端往下延伸有一光杆A。

进一步的，所述横向调整机构与纵向调整机构为结构相同的四组机构，其中两组横向调整机构与基座圆心的连线垂直于两组纵向调整机构与基座圆心的连线。

进一步的，所述横向调整机构与纵向调整机构均包括调整螺栓B、防松螺母B、垫块，所述调整螺栓B与防松螺母B螺接配合，所述基座的外周侧上开设有与调整螺栓B配合的螺纹孔B，所述垫块包括与保持架的外周形状相适应的弧形块，所述弧形块上设置有圆柱孔，所述调整螺栓B的末端延伸有一用于插入圆柱孔的光杆B。

进一步的，还包括用于转动保持架实现转动调整的保持架扳手，所述保持架扳手上至少设置有两个圆柱销，所述保持架的圆周表面上开设有若干大小与所述圆柱销相适应的插孔，两相邻插孔间的距离与两相邻圆柱销间的距离一致。

一种可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）将入射压杆束穿过保持架中部的通孔进行支撑；

（2）将防松螺母A旋入调整螺栓A中，再将调整螺栓A旋入基座中的螺纹孔A中，光杆A顶在机构下方的安装基准面上；

（3）进一步调整各调整螺栓A旋入基座的长度，调节基座至水平位置后，锁紧防松螺母A与锁紧螺栓；

（4）将防松螺母B旋入调整螺栓B中，再将调整螺栓B旋入基座上的螺纹孔B中，分别调整保持架的横向、纵向至预定位置，然后锁紧防松螺母B，光杆B顶入弧形块上的圆柱孔内；

（5）将保持架扳手的圆柱销插入保持架上任意两相邻的插孔，转动保持架扳手带动保持架旋转，进行入射压杆束在转角方向上的调整。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该可调节的竖向霍普金森入射压杆束导向装置能够实现对垂直放置入射压杆束进行水平方向、横向、纵向、转角方向的位置调节，整体结构简单、体积小、可拆卸、操作便捷。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为该发明的结构示意图；

图2为该发明的爆炸示意图；