[实用新型]一种小直径霍普金森压杆设备的缓冲装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料动态力学性能的冲击加载实验装置，尤其是一种小直径霍普金森压杆设备的缓冲装置。

背景技术

随着地下工程、抗震结构以及防护工程对混凝土材料在复杂应力状态下高应变率动态力学性能的迫切需要，材料的动态力学性能的研究愈来愈引起人们的重视。人们不断提出一系列专用于测试材料动态力学性能的冲击加载装置，霍普金森压杆成为目前国际上应用最为广泛的材料高应变力学性能实验装置，其中分离式霍普金森压杆因其结构简单，运行成本低廉获得了广泛的应用。

分离式霍普金森压杆是研究一维应力状态下材料动态力学性能的有效实验装置。自从1949年Kolsky发明它并用其一维应力状态下材料动态力学性能以来该实验装置已有很多改进，实验技术不断提高。分离式霍普金森压杆实验测试系统通常由入射，透射，吸收杆以及缓冲装置组成，弹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；现有的缓冲装置大致有两种类型，其一是直接加在杆支撑系统的一端，并可有一定的滑动范围，以吸收冲击能量，但是冲击力是有支撑系统承受的，易导致整个支撑系统的振动以致丧失其几何精度；其二是独立于杆系支撑系统设置，但在地面上固定不动，这种情况下不利于利用有阻尼的滑动而吸能。

专利号201420040364.8《霍普金森试验杆的可调缓冲装置》，包括档盖、环形支架、橡胶棒、后档座、底座，环形支架与底座固连，环形支架套在橡胶棒的中间段，橡胶棒的一端套有档盖，另一端与固连在底座上的后档座接触，档盖与环形支架之间有间隙；不但结构简单，加工成本低，能满足有效充分吸收冲击余能，又能保证良好的减震效果，避免了信号干扰。虽然上述申请也能达到吸收缓冲余能的目的；但是上述申请采用的是橡胶棒，橡胶棒虽然弹塑性好，但是经过多次撞击后其弹性和复位都会有大大的降低；而本实用新型采用软的海绵体和较硬的弹性垫间隔组合装填，能起到更好的缓冲作用，而且软性金属撞击头在吸收少量冲击能量的同时又可保护杆件。

发明内容

为了解决现有的缓冲装置技术方面不足的问题，提出一种小直径霍普金森压杆设备的缓冲装置，该装置结构简单、成本低、加工方便，且可满足实验要求的机械缓冲装置。

一种小直径霍普金森压杆设备的缓冲装置，包括滑动导轨，滑动导轨上通过可调整锁紧螺钉连接有支撑板，支撑板上端焊接有缓冲支架；其特征是：缓冲支架内前端设有软性金属撞击头，缓冲支架内后端与软性金属撞击头之间设有弹性垫，其中，弹性垫由海绵体间隔组合装填。

有益效果：本实用新型采用在缓冲支架内设置软性金属撞击头，弹性垫和海绵体；当杆件撞击到软性金属撞击头上，由于是软性金属既能保护杆件、又能吸收能量，软性金属撞击头往后运动压缩海绵体和弹性垫，由于海绵体太软，弹性垫相对较硬，因此采取海绵体和弹性垫间隔装填可以起到很好的吸收冲击能量、减轻震动以及复位的作用；而且可调整锁紧螺钉可以根据试验所需撞击速度的大小调整预紧力，来控制整个缓冲系统在导轨上的滑动。

本实用新型的小直径缓冲重量小，与导轨的配合较好，距离较远时可以很轻松的手动推至原位置。

本实用新型结构简单、成本低、加工方便，且可满足实验要求的机械缓冲装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-缓冲支架；2-海绵体；3-弹性垫；4-软性金属撞击头；5-可调整锁紧螺钉；6-滑动导轨；7-支撑板。

具体实施方式

如图1所示，一种小直径霍普金森压杆设备的缓冲装置，包括滑动导轨6，滑动导轨6上通过可调整锁紧螺钉5连接有支撑板7，支撑板7上端焊接有缓冲支架1；其特征是：缓冲支架1内前端设有软性金属撞击头4，缓冲支架1内后端与软性金属撞击头4之间设有弹性垫3，其中，弹性垫3由海绵体2间隔并组合装填。

工作原理：杆件首先撞击到软性金属撞击头4上，软性金属撞击头4往后运动压缩海绵体2和弹性垫3，由于海绵体2和弹性垫3间歇装填可以起到很好的吸收以及复位作用，可调整锁紧螺钉5可以根据试验所需撞击速度的大小调整预紧力，来控制整个缓冲系统在滑动导轨6上的滑动。小直径缓冲重量小，与滑动导轨6的配合较好，距离较远时可以很轻松的手动推至原位置。