[发明专利]跌落式冲击试验设备

说明书

本发明揭示了跌落式冲击试验设备，包括：塔架组件、起升机构、衍架组件、导轨组和释放组件。塔架组件放置在地面上。起升机构安装在塔架组件上。桁架组件连接到起升机构并被安装到塔架组件中。导轨组沿塔架组件延伸，桁架组件沿导轨组移动。释放组件安装在桁架组件的底部，冲击头连接到释放组件，释放组件未开启，冲击头与释放组件相锁定，释放组件开启，冲击头与释放组件分离，冲击头被释放，冲击头跌落并冲击试验样件。本发明的试验设备使得冲击头的跌落过程具有更好的稳定性，冲击位置更加精确。该试验设备上设置有多个翻板作为安全防护机构，可以在冲击头意外跌落时进行阻挡。该试验设备可以将冲击头举升到足够的高度，模拟高速撞击的效果。

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，更具体地说，涉及汽车零部件的试验设备领域。

背景技术

汽车结构中的部分安全性零部件，比如保险杠的横梁和纵梁结构的作用就是在受到冲击时对主车身结构进行保护。比如在较低强度的冲击时，保险杠结构需要有足够的强度来保证车身的完整性。而在较高强度的冲击时，保险杠结构需要吸收冲击能量，确保主车身的安全性。

为了验证此类安全性零部件的机械性能，需要对安全性零部件进行冲击实验。目前进行冲击试验的方式有两种：

一种是传统的整车碰撞实验。在整车碰撞试验中，设置固定不动的撞击物，牵引设备提供动力牵引整车，整车沿轨道移动。在牵引设备的作用下，整车沿轨道加速，等加速到预定速度后，整车与牵引设备脱离，整车依靠惯性继续沿轨道滑行并撞击撞击物。撞击完成后对整车的受损情况进行评估，由此获取各个零部件的耐撞击性能。由于撞击的车速都会达到50km/h以上，因此在撞击后，作为实验用的车辆会报废。传统的整车碰撞实验的缺点显而意见，就是实验成本过高。每一次实验都会报废一辆车，实验的成本非常之高。因此，整车碰撞实验通常都是在车辆研发的末期，整车基本定型之后，为了获取整车碰撞参数时才会进行。对于车辆研发的早期，各个零部件尚未定型时，并不适合采用整车碰撞实验，并且，整车碰撞实验更多地是模拟实际使用状态下的撞击，撞击点并不确定，对于获取单独零部件的撞击参数准确度不高，效率也很低。

为了能够在开发的早期，对各个零部件多进行独立的，有针对性的撞击实验，还提出了一种跌落式冲击实验。跌落式冲击实验的基本原理是将冲击头举高，将准备接受实验的零部件放置在冲击头的下方，释放冲击头后，冲击头以自由落体的方式下落冲击零部件。跌落式冲击实验可以针对单个零部件进行，实验成本较低。但现有的跌落式冲击实验的试验设备也存在几个缺陷。如果以完全自由落体方式释放冲击头，冲击头的落点难以控制，很多时候无法撞击到下方的零部件。为了改善冲击头的跌落稳定性，现有技术中会设置平行的双导轨，冲击头首先沿着双导轨滑行一段距离，在冲击头加速到一定速度后再释放进行自由落体下落。经过双导轨的引导之后，冲击头的跌落稳定性有一定的提升，冲击的精度也有所提高。但双轨道引导模式依旧存在不小的缺陷：

平行设置的双导轨在导轨所在平面内具有良好的约束能力，但那是在与导轨平面垂直或者倾斜的方向上，并没有约束能力。因此，冲击头在下落过程中受到侧向或者斜向干扰时，依旧会明显影响到冲击头的跌落稳定性，导致冲击点出现偏差。此外，双导轨的结构很难设置具有足够强度的安全部件，在冲击头意外脱落时，并无法给于足够的保护，容易引发安全事故，存在较大的安全隐患。

上述的缺陷在跌落式冲击设备的高度增加时更为显著，冲击头的举升高度提升，其跌落稳定性和使用安全性都显著降低，因此，现有的跌落式冲击试验设备的高度通常都设计的比较低。由于高度有限，冲击头跌落时的速度较小，冲击能量有限，无法对高速碰撞进行模拟。

本发明内容

本发明旨在提出一种能够以较高精度进行高速冲击实验，并且具有更高安全性的跌落式冲击试验设备。