[发明专利]用于双连杆斜碰撞的实验装置及其实验方法

权利要求书

1.一种用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：包括滑动平板机构（1）、滑台机构（8）、双连杆机构（12）、高速摄像机（21）和计算机（22）；所述滑动平板机构（1）和滑台机构（8）均固定在试验平台上，双连杆机构（12）一端与滑台机构（8）固连，另一端与滑动平板机构（1）接触，高速摄像机（21）采集双连杆机构（12）与滑动平板机构（1）接触处的运动学数据，并将数据送入计算机（22），经计算机（22）进行运动分析，得到不同构型下的双连杆发生斜碰撞时的动力学响应。

2.根据权利要求1所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述运动学数据包括速度、加速度和位移。

3.根据权利要求1所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述滑动平板机构（1）包括槽形滚轴支架（2）、约束滚轴（6）、滑动平板（7）、两个约束滚轴支架（4）和若干个滚轴（3）；所述槽形滚轴支架（2）底面固定在实验平台上，在槽形滚轴支架（2）的凹槽内均匀间隔分布若干个滚轴（3），滚轴（3）与凹槽内壁转动连接，两个约束滚轴支架（4）对称固定在槽形滚轴支架（2）一端顶面，约束滚轴（6）的两端分别与两个约束滚轴支架（4）转动连接；滑动平板（7）设置在滚轴（3）上，并位于约束滚轴（6）下方，在外力作用下，滑动平板（7）沿间隔设置的滚轴（3）滑动，以实现滑动平板（7）沿着槽形滚轴支架（2）做直线运动。

4.根据权利要求3所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述滑动平板机构（1）还包括紧固螺钉（5），紧固螺钉（5）设置在任意一个约束滚轴支架（4）上，锁紧紧固螺钉（5）后，滑动平板（7）不能运动。

5.根据权利要求1所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述滑台机构（8）包括滑台固定底板（9）、滑台加固架（10）和滑台（11），滑台固定底板（9）固定在试验平台上，滑台（11）底面固定在滑台固定底板（9）上，双连杆机构（12）与滑台（11）的滑块固连，滑台加固架（10）固定在滑台（11）背面和滑台固定底板（9）上。

6.根据权利要求5所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述双连杆机构（12）包括固定盘（13）、双连杆连接轴（14）、定位轴承（15）、轴承套（16）、第一连杆（17）、铰接轴（18）、第二连杆（19）和接触头（20）；固定盘（13）与滑台（11）的滑块固连，双连杆连接轴（14）一端与固定盘（13）固连，另一端通过定位轴承（15）与第一连杆（17）一端转动连接，定位轴承（15）外壁通过轴承套（16）限位；第一连杆（17）另一端通过铰接轴（18）与第二连杆（19）的一端转动连接，第二连杆（19）另一端设有接触头（20），接触头（20）与滑动平板机构（1）的滑动平板（7）接触。

7.根据权利要求6所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置，其特征在于：所述双连杆连接轴（14）与滑台（11）的滑块垂直，第一连杆（17）与双连杆连接轴（14）垂直，第二连杆（19）在滑动平板（7）上的投影与滚轴（3）垂直。

8.一种基于权利要求1~7中任意一项所述的用于双连杆斜碰撞的实验装置的实验方法，其特征在于，实验步骤如下：

步骤1、搭建用于双连杆斜碰撞的实验装置，转入步骤2；

步骤2、调节滑块到任意高度，并向上提起第二连杆（19），使第一连杆（17）与第二连杆（19）均平行于水平面，转入步骤3；

步骤3、拖动滑动平板（7），使在滚轴（3）上其匀速滑动，转入步骤4；

步骤4、松开第二连杆（19），第二连杆（19）和第一连杆（17）作自由落体，第二连杆（19）端部的接触头（20）与滑动平板（7）发生斜碰撞，转入步骤5；

步骤5、高速摄像机（21）采集此时接触头（20）与滑动平板（7）接触处的运动学数据，并将数据送入计算机（22），并返回步骤2，直至采集完所有不同高度下的实验数据，转入步骤6；

步骤6、经计算机（22）中的TEMA软件进行运动分析，得到不同构型下的双连杆发生斜碰撞时的动力学响应。