[发明专利]一种电磁加速配重冲击压缩缓冲管的试验平台及试验方法

说明书

本发明涉及一种电磁加速配重冲击压缩缓冲管的试验平台及试验方法，属于冲击压缩试验技术领域，解决了现有落锤试验机、落锤试验塔安装空间大、速度范围小、冲击缓冲管前的初速控制性差、冲击过程中姿态稳定性差以及试验效率低的问题。本发明的试验平台包括控制系统、安装基座、电磁弹射系统、配重撞击系统、支撑导向装置和缓冲管安装平台；控制系统用于试验平台的控制；安装基座水平设置，电磁弹射系统设于安装基座上，用于对配重撞击系统进行水平方向上加速或减速；缓冲管安装平台设于电磁弹射系统的弹射方向的前方。本发明所需安装空间更小，环境适应性更好，水平方向试验避免了试验过程中落锤意外下落危害损伤人员安全，提高了试验安全性。

技术领域

本发明涉及冲击压缩试验技术领域，尤其涉及一种电磁加速配重冲击压缩缓冲管的试验平台及试验方法。

背景技术

缓冲管是一种由金属加工而成的薄壁零件，截面多为圆形或者矩形，在受到冲击载荷时，缓冲管通过自身材料产生塑性变形进而吸收冲击能量，具有结构紧凑缓冲效率高等优点，因而其常用于高速运动物体制动时的吸能装置，比如汽车、火车、导弹发射装置等。

缓冲管在设计完成后，需进行大量的冲击压缩试验以验证其性能和可靠性。目前最常用的试验方法为重力落锤试验，包括采用落锤试验机、落锤试验塔。其原理均是将配重系统提升至指定高度然后释放，配重系统在重力作用下自由落体以获得初速，直至与缓冲管相互作用。落锤试验机有精密导轨，配重系统在自由下落和冲击过程中的姿态比较稳定；但受限于落锤试验机的高度，其最大速度较低，一般不超过10m/s。落锤试验塔则是为了突破配重系统的最大速度而建的高塔，配重系统的最大速度与提升高度的平方成正比，即是速度增一倍，提升高度为先前的四倍，因而其最大速度也有限，一般不超过25m/s；并且落锤试验塔的配重系统的导向性一般，配重系统在冲击缓冲管时姿态稳定性不如落锤试验机。对于设计比较精细的缓冲管而言，配重系统的冲击姿态会影响缓冲管的变形形态和测试结果。落锤试验塔为使配重系统获得较大的初速，其提升高度呈平方比增大，进而导致试验效率低下。另外，也有水平加速配重系统的试验方法，水平加速配重系统以获得初速进行冲击工作的还有轻气炮，即是采用压缩气体将安置于炮管内的配重系统进行加速，该方法的特点是被加速的配重系统较小，质量轻，速度高(数百至数千米每秒)，缺点是效率低、速度可控性差、配重系统重量小、配重系统冲击姿态稳定性差。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种电磁加速配重冲击压缩缓冲管的试验平台及试验方法，用以解决现有落锤试验机、落锤试验塔安装空间大、速度范围小、冲击缓冲管前的初速控制性差、冲击过程中姿态稳定性差以及试验效率低的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种电磁加速配重冲击压缩缓冲管的试验平台，包括控制系统、安装基座、电磁弹射系统、配重撞击系统、支撑导向装置和缓冲管安装平台；

控制系统用于试验平台的控制；

安装基座水平设置，电磁弹射系统设于安装基座上，用于对配重撞击系统进行水平方向上加速或减速；

缓冲管安装平台设于电磁弹射系统的弹射方向的前方；

电磁弹射系统用于将配重撞击系统水平射出，使配重撞击系统在支撑导向装置的支撑与约束下沿水平方向滑动并撞击待测试的缓冲管。

进一步地，配重撞击系统包括配重系统和锤头，配重系统与锤头连接，配重系统与锤头之间设有力传感器。

进一步地，试验平台还包括锁定释放装置，配重撞击系统通过锁定释放装置与电磁弹射系统连接，锁定释放装置通过接收控制系统发出的锁定或分离信号实现对配重撞击系统的锁定与分离释放。

进一步地，配重系统包括车架，车架通过支撑轴承沿支撑导向装置移动；车架的两侧均设有导向轮，导向轮与支撑导向装置的内壁接触，用于配重系统水平面内的导向。