[发明专利]一种跌落实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于冲击动力学材料及结构冲击性能实验研究领域，具体涉及一种跌落实验装置及方法。

背景技术

产品在生产、运输和使用过程中，遭遇跌落、冲击等异常环境是不可完全避免的。为考察产品在跌落、冲击等环境下的抗冲击能力以及包装设计的合理性，常常需要对之进行跌落实验。

跌落实验可以利用配备有导轨的落锤实验机进行，以便控制产品滑落的方向，但实验常常受导轨间空间的限制，许多大件无法进行；采用人工将产品抬至一定高度松手释放的方法则效率低、不确定性大，实验结果粗糙；已有跌落实验机对产品的释放常采用电磁铁或翻板方式，但采用电磁铁断电时常留有剩磁，导致产品释放瞬间受力不均，产生翻转，跌落姿态难以保证，采用翻板方式则导致产品随翻板的翻转产生一些其他运动，不是纯粹的自由跌落，且撞击姿态难以控制，影响了实验的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种跌落实验装置，本发明的另一个目的是提供一种跌落实验方法。

为达到上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明的一种跌落实验装置，其特点是，包括提升部件、电磁铁Ⅰ、吊带、定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ、立柱、防护玻璃、电磁铁Ⅱ、跌落撞击靶板、跌落台、横梁、圈梁和活动阻挡板，其连接关系是，所述的立柱与设置于上方的圈梁固定连接，构成跌落架，跌落架通过立柱的底端固定在跌落台上。横梁固定在圈梁的中部。在横梁的中部、端部分别固定设置有定滑轮Ⅱ、定滑轮Ⅰ。所述的提升部件位于跌落架的侧上方，用于升降实验产品。在提升部件的下方设置有电磁铁Ⅰ。所述的吊带的一端通过电磁铁Ⅰ与提升部件连接，吊带的另一端依次绕经定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ与电磁铁Ⅱ连接，用于实现对实验产品的升降。跌落撞击靶板安装在跌落台上，实验产品位于电磁铁Ⅱ与跌落撞击靶板之间。所述的吊带通过电磁铁Ⅱ与实验产品相连，便于调整电磁铁Ⅱ与实验产品的相对位置。所述的防护玻璃设置于跌落架的下部，固定安装于跌落架的三个侧面，跌落架的另一侧面设置有活动阻挡板。

所述的提升部件为专门设置的卷扬机或吊车，实现对实验产品的升降。

所述的吊带采用扁吊带，避免提升过程中实验产品产生旋转，影响产品跌落姿态及撞击时与跌落撞击靶板的接触部位。

本发明中的电磁铁Ⅰ可以采用切断吊带的方式替代；跌落撞击靶板和撞击结构可以使用不同材料和结构。

一种利用跌落实验装置进行跌落实验的方法，其特征在于依次包括以下步骤：

a.选定跌落撞击靶板，并放置于跌落台的上方；

b.将实验产品按跌落要求姿态置于跌落撞击靶板上；

c.将吊带与电磁铁Ⅰ、提升部件相连，并依次绕过定滑轮Ⅰ、定滑轮Ⅱ，与电磁铁Ⅱ相连；

d.打开电磁铁Ⅱ，吸附实验产品，开动提升部件，将实验产品略微提升，再将实验产品缓慢放下，考察实验产品底部与撞击靶板的接触姿态与方位，调整电磁铁Ⅱ与实验产品的相对位置并多次重复，直到实验产品缓慢放下时其底部与撞击靶板均匀接触；

e.提升实验产品到要求的高度，确认与跌落实验相关的测试仪器准备完毕，打开电磁铁Ⅰ，释放实验产品，进行跌落实验并采集数据。

本发明的有益效果是：本发明的一种跌落实验装置及方法，采用电磁铁吸附实验产品，通过提放实验产品并调整电磁铁与实验产品的相对位置，可以保证实验产品与撞击靶板的均匀接触；采用扁吊带提升实验产品，避免提升过程中实验产品产生旋转从而影响产品跌落姿态；采用在绕过定滑轮的吊带的上方设置电磁铁Ⅰ，实现了实验产品跌落姿态的无偏转及纯粹的自由跌落。本发明操作简便，有利于提高实验的精度。

附图说明

图1为本发明的一种跌落实验装置的实施例1结构示意图；

图2为本发明的一种跌落实验装置的实施例2结构示意图；

图中：1. 提升部件 2. 电磁铁Ⅰ 3.吊带 4. 定滑轮Ι 5.立柱 6. 防护玻璃 7.电磁铁Ⅱ 8. 实验产品 9. 跌落撞击靶板 10. 跌落台 11.横梁 12.定滑轮Ⅱ 13.圈梁 14. 活动阻挡板 15.撞击部件 16.高速摄影机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1