专利名称：一种冲击响应谱试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲击环境试验设备，尤其是涉及一种冲击响应谱试验机。
背景技术：
目前，国内外广泛采用典型冲击环境试验机，这种试验机需事先确定一种冲击脉 冲(如半正弦脉冲、后峰锯齿脉冲或梯形脉冲等)，并规定其容差限，然后按照该脉冲的加 速度时间历程和冲击重复频率等进行各种严酷等级冲击试验。这种试验机由于规定了冲击 波形，而实际中所遇到的冲击波形很少与规定的典型冲击波形一致，会导致不同程度的过 度试验或欠缺试验。采用这种试验机的固有缺点是，除了包装跌落或飞机着陆冲击且在震源附近的波 形近似规定的典型脉冲外，其余多半属于复杂振荡型冲击。这时用典型脉冲波形模拟就过 于保守，其原因是由于典型脉冲谱不能很好的模拟实际谱，造成低频部分过度试验，以及因 时间历程不同，使典型脉冲冲击的速度峰值远高于实际振荡型冲击。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种冲击 响应谱试验机，其结构简单、设计合理且使用稳定可靠，能较好的模拟实际冲击，不受响应 时间限制，只需分析频谱特征，进而大大提高了冲击环境试验的科学性和合理性。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种冲击响应谱试验机，其 特征在于包括底座一以及安装在底座一上端左侧的底座三和上端右侧的底座二，所述底 座二上端固定安装有电机，所述电机位于底座二右端，所述底座三上方安装有摆锤轴，所述 摆锤轴与电机之间设置有电磁离合器，所述电磁离合器右部安装在电机上，所述电磁离合 器左部安装在摆锤轴右端，所述摆锤轴左部下方设置有摆杆，所述摆杆上端与摆锤轴连接， 所述摆杆下端固定连接摆锤，所述摆锤轴左端连接用于测量摆锤摆动角度的光电编码器， 所述摆锤下部设置有台面，所述台面下端左右对称设置有与其接触的导轨，所述导轨安装 在底座一上，所述导轨外侧设置有挡板，所述挡板固定安装在底座一上，所述挡板内侧凸起 与台面两端凹槽相配合，所述台面后端连接冲击板和撞板，所述撞板的数量为两个且两撞 板位于冲击板左右两侧，所述冲击板的中心正对摆锤，所述撞板后端设置有后波形发生器 和垫块，所述后波形发生器安装在垫块上，所述垫块安装在底座二和底座三上；所述台面前 端设置有前波形发生器，所述前波形发生器上安装有用于螺旋加紧前波形发生器和后波形 发生器的加紧螺柱，所述加紧螺柱、前波形发生器、台面以及撞板和后波形发生器组成一线 性单自由度弹簧系统，所述加紧螺柱前端设置有尾座，所述加紧螺柱安装在尾座上且与撞 板呈一条直线，所述尾座安装在底座一前端。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述摆锤轴通过轴承座安装在底座 三上，所述轴承座固定安装在底座三上端，所述轴承座内部设置有轴承。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述光电编码器通过联轴器与摆锤轴连接，所述光电编码器安装在底座三上。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述底座一上端套设有护罩一。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述底座二上端套设有护罩二。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述挡板外部套设有护罩三。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述加紧螺柱外端设置有手轮。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述电机为减速制动电机。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述电磁离合器为牙式电磁离合器。上述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述台面通过其下端设置的燕尾槽 与导轨接触。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理且使用稳定可靠，本实用新型是通过冲击源施加于一线性 单自由度弹簧系统时，各单自由度系统的响应运动中的最大响应值，就是冲击响应谱，作为 对应于系统固有频率的函数而绘制的曲线，这样就使冲击波形变的复杂，在冲击发生后仍 有响应，而不再是单一的典型曲线，更科学的模拟了实际中的冲击形式。2、能较好的模拟实际冲击，进而大大提高了冲击环境试验的科学性和合理性，本 实用新型所产生的冲击力可设定，即使冲击力每次都一样，冲击响应在时域上也有很大不 同，只要冲击能量不变，便能得到同样的结果。3、由于该试验机的使用不考虑时域，因此不会因时间历程不同，使典型脉冲冲击 的速度峰值远高于实际振荡型冲击。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
[0020]图1为本实用新型的整体结构示意图。[0021]图2为图1的俯视图。[0022]附图标记说明[0023]1-电机； 2-电磁离合器； 3-轴承座；[0024]4-轴承；5-摆锤轴； 6-摆杆；[0025]7-摆锤；8-台面； 9-导轨；[0026]10-挡板；11-后波形发生器；12-前波形发生器[0027]13-加紧螺柱；14-尾座； 15-手轮；[0028]16-1-底座一；16-2-底座二； 16-3-底座三；[0029]17-1-护罩一；17-2-护罩二 ； 17-3-护罩三；[0030]18-光电编码器；19-联轴器； 20-冲击板；[0031]21-垫块；22-撞板。
具体实施方式如图1和2所示的一种冲击响应谱试验机，包括底座一 16-1以及安装在底座一 16-1上端左侧的底座三16-3和上端右侧的底座二 16-2，所述底座二 16_2上端固定安装有 电机1，所述电机1位于底座二 16-2右端，所述底座三16-3上方安装有摆锤轴5，所述摆锤
4轴5与电机1之间设置有电磁离合器2，所述电磁离合器2右部安装在电机1上，所述电磁 离合器2左部安装在摆锤轴5右端，所述摆锤轴5左部下方设置有摆杆6，所述摆杆6上端 与摆锤轴5连接，所述摆杆6下端固定连接摆锤7，所述摆锤轴5左端连接用于测量摆锤7 摆动角度的光电编码器18，所述摆锤7下部设置有台面8，所述台面8下端左右对称设置有 与其接触的导轨9，所述导轨9安装在底座一 16-1上，所述导轨9外侧设置有挡板10，所述 挡板10固定安装在底座一 16-1上，所述挡板10内侧凸起与台面8两端凹槽相配合，所述台 面8后端连接冲击板20和撞板22，所述撞板22的数量为两个且两撞板22位于冲击板20 左右两侧，所述冲击板20的中心正对摆锤7，所述撞板22后端设置有后波形发生器11和垫 块21，所述后波形发生器11安装在垫块21上，所述垫块21安装在底座二 16-2和底座三 16-3上；所述台面8前端设置有前波形发生器12，所述前波形发生器12上安装有用于螺旋 加紧前波形发生器12和后波形发生器11的加紧螺柱13，所述加紧螺柱13、前波形发生器 12、台面8以及撞板22和后波形发生器11组成一线性单自由度弹簧系统，所述加紧螺柱13 前端设置有尾座14，所述加紧螺柱13安装在尾座14上且与撞板22呈一条直线，所述尾座 14安装在底座一 16-1前端。如图1所示，所述摆锤轴5通过轴承座3安装在底座三16-3上，所述轴承座3固 定安装在底座三16-3上端，所述轴承座3内部设置有轴承4。如图1所示，所述光电编码器18通过联轴器19与摆锤轴5连接，所述光电编码器 18安装在底座三16-3上。如图1所示，所述底座一 16-1上端套设有护罩一 17-1。如图1所示，所述底座二 16-2上端套设有护罩二 17-2。如图1所示，所述挡板10外部套设有护罩三17-3。如图2所示，所述加紧螺柱13外端设置有手轮15。所述电机1为减速制动电机，电机断电制动。所述电磁离合器2为牙式电磁离合器。所述台面8通过其下端设置的燕尾槽与导轨9接触。本实用新型的工作原理为电机1通电后旋转，带动电磁离合器2吸合，从而带动 摆锤轴5转动，摆锤轴5带动装在其上的摆杆6作圆周运动，光电编码器18随摆锤轴5转 动，并记录下摆锤7摆动角度的角度，当摆杆6摆动的角度到达预定位置后，电机1断电，断 电后自动报闸使摆锤7停留在空中，电磁离合器2断电后摆锤7自由跌落，当摆锤7与冲击 板20相撞后，台面8便受到冲击产生响应谱型。如果要改变谱型，可以通过调整手轮15使 台面8两端撞板22与前波形发生器12和后波形发生器11的间距变大，从而实现更换波形； 另外，台面8上有螺纹孔可将试品与台面做刚性连接，使试品也产生与台面同样的响应谱。综上所述，本实用新型是通过电磁离合器2来控制摆锤7跌落，前波形发生器12 和后波形发生器11用以调节模拟波形，摆锤7为冲击源，提供冲击能量来源，台面8为单自 由度响应板，接收到冲击后会震动产生冲击响应谱形，冲击源施加于一线性单自由度弹簧 系统时，各单自由度系统的响应运动中的最大响应值，就是冲击响应谱。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种冲击响应谱试验机，其特征在于包括底座一(16-1)以及安装在底座一(16-1) 上端左侧的底座三(16- 和上端右侧的底座二(16-2)，所述底座二(16- 上端固定安装 有电机(1)，所述电机(1)位于底座二(16- 右端，所述底座三(16- 上方安装有摆锤轴 (5)，所述摆锤轴(5)与电机(1)之间设置有电磁离合器O)，所述电磁离合器(2)右部安 装在电机(1)上，所述电磁离合器( 左部安装在摆锤轴( 右端，所述摆锤轴( 左部 下方设置有摆杆(6)，所述摆杆(6)上端与摆锤轴( 连接，所述摆杆(6)下端固定连接摆 锤(7)，所述摆锤轴( 左端连接用于测量摆锤(7)摆动角度的光电编码器(18)，所述摆锤 (7)下部设置有台面(8)，所述台面(8)下端左右对称设置有与其接触的导轨(9)，所述导轨 (9)安装在底座一(16-1)上，所述导轨(9)外侧设置有挡板(10)，所述挡板(10)固定安装 在底座一(16-1)上，所述挡板(10)内侧凸起与台面(8)两端凹槽相配合，所述台面(8)后 端连接冲击板00)和撞板(22)，所述撞板0 的数量为两个且两撞板0 位于冲击板 (20)左右两侧，所述冲击板OO)的中心正对摆锤(7)，所述撞板0 后端设置有后波形发 生器(11)和垫块(21)，所述后波形发生器(11)安装在垫块上，所述垫块安装在 底座二(16- 和底座三(16- 上；所述台面(8)前端设置有前波形发生器(12)，所述前 波形发生器(1 上安装有用于螺旋加紧前波形发生器(1 和后波形发生器(11)的加紧 螺柱(13)，所述加紧螺柱(13)、前波形发生器(12)、台面(8)以及撞板0 和后波形发生 器(11)组成一线性单自由度弹簧系统，所述加紧螺柱(1 前端设置有尾座(14)，所述加 紧螺柱(13)安装在尾座(14)上且与撞板0 呈一条直线，所述尾座(14)安装在底座一 (16-1)前端。
2.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述摆锤轴(5)通过 轴承座C3)安装在底座三(16- 上，所述轴承座( 固定安装在底座三(16- 上端，所述 轴承座(3)内部设置有轴承G)。
3.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述光电编码器(18) 通过联轴器(19)与摆锤轴( 连接，所述光电编码器(18)安装在底座三(16- 上。
4.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述底座一(16-1)上 端套设有护罩一(17-1)。
5.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述底座二(16-2)上 端套设有护罩二(17-2)。
6.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述挡板(10)外部套 设有护罩三(17-3)。
7.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述加紧螺柱(13)外 端设置有手轮(15)。
8.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述电机(1)为减速 制动电机。
9.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述电磁离合器(2) 为牙式电磁离合器。
10.按照权利要求1所述的一种冲击响应谱试验机，其特征在于所述台面(8)通过其 下端设置的燕尾槽与导轨(9)接触。
专利摘要本实用新型公开了一种冲击响应谱试验机，包括底座一以及安装在底座一上端左侧的底座三和上端右侧的底座二，底座二上端固定安装电机，底座三上方安装摆锤轴，摆锤轴与电机之间设置有电磁离合器，摆锤轴左部下方设置有摆杆，摆锤轴左端连接光电编码器，摆锤下部设置有台面，台面下端左右对称设置有导轨，导轨外侧设置有挡板，台面后端连接冲击板和撞板，撞板后端设置有后波形发生器和垫块；台面前端设置有前波形发生器，前波形发生器上安装有加紧螺柱，加紧螺柱前端设置有尾座，尾座安装在底座一前端。本实用新型设计合理，使用稳定可靠，能较好的模拟实际冲击，不受响应时间限制，只需分析频谱特征，大大提高了冲击环境试验的科学性和合理性。
文档编号G01M7/08GK201903439SQ201020610759
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者乔岐安, 冯睿, 崔战团, 胡俊毅 申请人:西北机器有限公司