专利名称：一种便携式低速冲击试验机的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种冲击试验机技术领域的装置，具体是一种便携式低速冲击试验机。
背景技术：
复合材料层压结构广泛应用在航空结构中，对于冲击载荷却十分敏感，非常容易产生纤维断裂、分层和基体开裂等损伤，从而大大降低结构的承载能力，在航空结构工程中，需要进行大量的含损伤复合结构承载性能测试工作，因而需要进行相应的冲击损伤预制。沈真、杨胜春、陈普会著的“复合材料层压板抗冲击行为及表征方法的实验研究”(《复合材料学报》，25 (5) :125-133)采用台式材料冲击试验机，对于大型的复合材料结构，通常由于要在试验过程中预制损伤或者试验件尺寸较大等原因，不便使用台式材料冲击试验机对结构的任意位置进行损伤预制。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无需外部能量输入、整体结构简单且便于移动，适用于大型结构件的低速冲击测试，实现冲击过程中试验数据的实时采集的便携式低速冲击试验机。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种便携式低速冲击试验机，其特征在于，包括支持装置、落重冲击测量组件和防二次冲击装置，其中落重冲击测量组件设置于支持装置中且与支持装置连接，防二次冲击装置与支持装置连接。所述的支持装置包括导筒和支脚，其中导筒与支脚固定连接，导筒的底部与防二次冲击装置连接，导筒与落重冲击测量组件连接。所述的落重冲击测量组件包括下落开关、落锤、冲击力测量装置和冲击头，其中 下落开关、落锤、冲击力测量装置和冲击头依次串联连接，下落开关与支持装置固定连接。所述下落开关包括卡箍、锤销和支架，其中卡箍与支持装置固定连接，支架与卡箍连接，锤销插在支架中，锤销与落锤面接触。所述的冲击力测量装置包括力传感器和传感器接头，其中力传感器分别与传感器接头和冲击头连接，传感器接头与落锤连接。所述的防二次冲击装置包括连接件、防二次冲击触发器、防二次冲击锁钩和弹簧，其中连接件与支持装置固定连接，连接件分别与防二次冲击触发器和防二次冲击锁钩活动连接，弹簧与连接件固定连接，当落锤下落时，防二次冲击锁钩与弹簧接触，当落锤下落前，防二次冲击触发器与防二次冲击锁钩接触。所述的防二次冲击触发器上设有杆件；所述的防二次冲击锁钩上设有凹槽。所述的杆件和凹槽相适配，当落锤下落前，杆件与凹槽接触，当落锤下落时，杆件与凹槽不接触。
当落锤下落前，防二次冲击触发器上的杆件将落入防二次冲击锁钩的凹槽中，阻止防二次冲击锁钩向落锤移动，当落锤下落时，防二次冲击触发器被落锤触发后，防二次冲击触发器的杆件移出防二次冲击锁钩的凹槽，从而防二次冲击锁钩向导筒中心运行，当落锤反弹后，防二次冲击锁钩挡住落锤下落路线，防止了二次冲击。与现有技术相比，本发明的防二次冲击装置无需外部能量输入、整体结构简单且便于移动，适用于大型结构件的低速冲击测试。本发明的落锤沿导筒向下运动，调整下落开关的高度能够调整冲击能量，本发明利用冲击头从不同高度垂直自由落下，冲击位于其正下方的试件，以达到预制冲击损伤和研究冲击损伤过程的目的。当冲击头接触试验件时，力传感器可测量出冲击头和落锤之间的力的大小。
图1为本发明结构示意图；图2为防二次冲击触发器和防二次冲击锁钩的局部放大示意图；图3为防二次冲击装置工作示意图，其中图(a)为落锤下落前状态；图(b)为落锤触发防二次冲击触发器；图(c)为落锤回弹，防二次冲击锁钩进入导筒，挡住落锤下落路线；图(d)为落锤下落，被防二次冲击锁钩拦截；图4为下落开关原理图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图1所示，本实施例便携式低速冲击试验机包括支持装置1、落重冲击测量组件2和防二次冲击装置3，其中落重冲击测量组件2设置于支持装置1中且与支持装置1 连接，防二次冲击装置3与支持装置1连接。所述的支持装置1包括导筒4和支脚5，其中导筒4与支脚5固定连接，导筒4 的底部与防二次冲击装置3连接，导筒4与落重冲击测量组件2连接。所述的落重冲击测量组件2包括下落开关6、落锤7、冲击力测量装置8和冲击头 9，其中下落开关6、落锤7、冲击力测量装置8和冲击头9依次串联连接，下落开关6与支持装置1的导筒4固定连接。如图4所示，所述下落开关6包括卡箍10、锤销11和支架12，其中卡箍10与导筒4固定连接，支架12与卡箍10连接，锤销11插在支架12中，锤销11与落锤7面接触。 所示落锤上有杆件21，锤销11与杆件21接触。所述的冲击力测量装置8包括力传感器13和传感器接头14，其中力传感器13 分别与传感器接头14和冲击头9连接，传感器接头14与落锤7连接。力传感器13能够实现冲击过程中试验数据的实时采集。所述的防二次冲击装置3包括连接件15、防二次冲击触发器16、防二次冲击锁钩 17和弹簧18，其中连接件15与支持装置1的导筒4固定连接，连接件15分别与防二次冲击触发器16和防二次冲击锁钩17活动连接，弹簧18与连接件15固定连接，当落锤7下落时，防二次冲击锁钩17与弹簧18接触，当落锤7下落前，防二次冲击触发器16与防二次冲击锁钩17接触。如图2所示，所述的防二次冲击触发器16上设有杆件19。所述的防二次冲击锁钩17上设有凹槽20。所述的杆件19和凹槽20相适配，当落锤7下落前，杆件19与凹槽20接触，当落锤7下落时，杆件19与凹槽20不接触。本装置的实施过程为如图1所示，提升落锤7至下落开关6处获得冲击所需能量，如图3a所示，防二次冲击触发器16将防二次冲击锁钩17锁定，杆件19插入凹槽20中锁定；松开下落开关6，锤销11与杆件21不接触，落锤7开始沿导筒4下落，如图北所示，落锤7下落触发防二次冲击触发器16，防二次冲击触发器16释放防二次冲击锁钩17， 杆件19从凹槽20中脱出解锁，防二次冲击锁钩17向导筒4中间运动，与落锤7接触后，暂时停止运动；冲击头9接触试件后，反弹，期间力传感器13测量冲击接触力，如图3c所示，防二次冲击锁钩17继续向导筒4中心运动，挡住落锤7下落路线；如图3d所示，落锤7反弹结束后下落至防二次冲击锁钩17位置处，被防二次冲击锁钩17挡住，一个冲击试验过程结束。
权利要求
1.一种便携式低速冲击试验机，其特征在于，包括支持装置、落重冲击测量组件和防二次冲击装置，其中落重冲击测量组件设置于支持装置中且与支持装置连接，防二次冲击装置与支持装置连接。
2.根据权利要求1所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的支持装置包括导筒和支脚，其中导筒与支脚固定连接，导筒的底部与防二次冲击装置连接，导筒与落重冲击测量组件连接。
3.根据权利要求1所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的落重冲击测量组件包括下落开关、落锤、冲击力测量装置和冲击头，其中下落开关、落锤、冲击力测量装置和冲击头依次串联连接，下落开关与支持装置固定连接。
4.根据权利要求3所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述下落开关包括卡箍、锤销和支架，其中卡箍与支持装置固定连接，支架与卡箍连接，锤销插在支架中，锤销与落锤面接触。
5.根据权利要求3所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的冲击力测量装置包括力传感器和传感器接头，其中力传感器分别与传感器接头和冲击头连接，传感器接头与落锤连接。
6.根据权利要求1所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的防二次冲击装置包括连接件、防二次冲击触发器、防二次冲击锁钩和弹簧，其中连接件与支持装置固定连接，连接件分别与防二次冲击触发器和防二次冲击锁钩活动连接，弹簧与连接件固定连接，当落锤下落时，防二次冲击锁钩与弹簧接触，当落锤下落前，防二次冲击触发器与防二次冲击锁钩接触。
7.根据权利要求6所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的防二次冲击触发器上设有杆件；所述的防二次冲击锁钩上设有凹槽。
8.根据权利要求7所述的便携式低速冲击试验机，其特征是，所述的杆件和凹槽相适配，当落锤下落前，杆件与凹槽接触，当落锤下落时，杆件与凹槽不接触。
全文摘要
本发明涉及一种冲击试验机的安装设备技术领域的便携式低速冲击试验机，包括支持装置、落重冲击测量组件和防二次冲击装置，落重冲击测量组件设置于支持装置中且与支持装置连接，防二次冲击装置与支持装置连接。与现有技术相比，本发明无需外部能量输入、整体结构简单且便于移动，适用于大型结构件的低速冲击测试，实现冲击过程中试验数据的实时采集。
文档编号G01N3/303GK102393336SQ20111024070
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月21日 优先权日2011年8月21日
发明者于哲峰, 曹翔, 汪海 申请人:上海交通大学