高g值加速度计连续冲击试验装置的制作方法

本发明属于高过载冲击台领域，具体设计一种高g值加速度计连续冲击试验装置。

背景技术：

许多零件在实际工作环境下要承受高速多次连续冲击，这对于零件的性能提出了较高的要求。因此，需要在零件被送交使用之前对其进行抗高速多次连续冲击性能的测试。目前所使用的测试手段主要是各种冲击试验台，例如马歇特锤击实验台、hopkinson压杆、落锤式冲击台等试验装置。这些试验装置仅可模拟单次非连续冲击，对于需要在高速多次连续冲击下工作的零件的抗连续冲击性能检测，具有一定的局限性。随着高g值加速度计的广泛应用，对高g值加速度计的抗连续冲击性能检测条件也有了新的要求。

针对抗连续冲击性能检测手段的新需求，设计高g值加速度计连续冲击试验装置。试验装置的数据来源是来自于连续的冲击过程，因此模拟试验能够使被冲击的零件真实地承受到连续的冲击，从而较好地模拟零件在实际使用过程中受到的高速多次连续冲击。，在实际试验中，可以在被测零件上安装高g值加速度计，用以测量被测零件实际受到的冲击大小，也可检验高g值加速度计的性能优劣。试验装置可以提供零件在此类冲击下的各种性能变化，为新零件的设计、优化及高速多次连续冲击下零件的性能变化的研究提供方便低廉的试验条件。

技术实现要素：

本发明的目的在于为高速多次连续冲击下零件的性能变化的检测和研究提供一种新的实验装置，在实验室环境下尽可能地还原零件在实际使用过程中受到的高速多次连续冲击，从而降低实验成本，提高研究效率。

为了达到该目的，本发明的技术解决方案为：利用转盘的高速旋转带动冲击件旋转，然后使得冲击件高速冲击被冲击件，从而使被冲击件获得多次短间隔的高过载，进而达到还原零件在实际使用过程中受到的高速多次连续冲击的目的。

本发明提出一种高g值加速度计连续冲击试验装置，包括转盘、配重块、主皮带轮、皮带、光电编码器、转盘轴支架、冲击件、从皮带轮、立式电机、电机轴、转盘轴；转盘水平放置，立式电机垂直放置，所述电机轴、转盘轴为垂直轴，电机轴的轴上装配有主皮带轮；转盘轴上装配有从动皮带轮、转盘、光电编码器；转盘的边缘加工出相应的凹槽用来与冲击件相连接，多个冲击件均匀地分布在转盘圆周的四分之三的区域，转盘圆周剩下的四分之一区域布置配重块使转盘达到动平衡。

更进一步具体实施方式中，所述的转盘轴从下到上依次装配有第四推力调心滚子轴承、第三键、从动皮带轮、套筒、第二键、转盘、第三推力调心滚子轴承、转盘轴支撑架；将转盘轴安装至转盘轴基座上，转盘轴套有套筒。

更进一步具体实施方式中，所述的电机轴从下到上依次装配第一推力调心滚子轴承、第一键、主皮带轮、第二推力调心滚子轴承。

更进一步具体实施方式中，16个冲击件均匀地分布在转盘圆周的四分之三的区域。

更进一步具体实施方式中，所述冲击件包括冲击基座、冲击头、剪切销、旋转轴和连接螺钉；由于剪切销的存在，冲击头在与被冲击件发生接触之前不会饶旋转轴转动，而在冲击发生后，剪切销被剪断，冲击头绕着旋转轴旋转，让开冲击距离。

更进一步具体实施方式中，所述的皮带轮的中心距为1500mm。

更进一步具体实施方式中，所述皮带为v型标准带。

更进一步具体实施方式中，转盘轴支撑架为一伞骨造型，五个支撑臂转轴为中心均匀分布。

更进一步具体实施方式中，所述光电编码器通过螺钉固定于转盘轴支架上，可以准确地测量出转盘转轴旋转的角度，光电编码器测得的数据将传输到控制端中。

更进一步具体实施方式中，还包括控制模块通过光电编码器传输过来的数据计算出当前时刻转盘平面相对于初始位置所转过的角度，以及此时转盘的转速。本发明相比于现有的技术，其优点在于：

（1）实现短间隔的连续冲击。

（2）被冲击零件所受到的冲击力较大，因而可以产生较大的加速度。

（3）可以在实验室环境下还原零件在实际使用过程中受到的高速多次连续冲击。

（4）冲击头方便更换，延长装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置的整体上视图。

图2为本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置的整体前剖视图。

图3为本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置的转盘上视图。

图4为本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置的冲击件上视图。

图5为本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置的冲击件斜视图。

1-转盘，2-配重块，3-主皮带轮，4-电机轴轴盖，5-皮带，6-光电编码器，7-转盘轴支架，8-冲击件，9-从皮带轮，10-立式电机，11-电机轴，12-第一推力调心滚子轴承，13-第一键，14-第二推力调心滚子轴承，15-第三推力调心滚子轴承，16-转盘轴，17-第二键，18-第三键，19-第四推力调心滚子轴承，20-转盘轴基座，21-套筒，22-冲击基座，23-冲击头，24-剪切销，25-旋转轴，26-连接螺钉。

具体实施方式

实施例1

本发明的高g值加速度计连续冲击试验装置，包括转盘1、配重块2、主皮带轮3、皮带5、光电编码器6、转盘轴支架7、冲击件8、从皮带轮9、立式电机10、电机轴11、转盘轴16；转盘水平放置1，立式电机10垂直放置，所述电机轴11、转盘轴16为垂直轴，电机轴11的轴上装配有主皮带轮3；转盘轴上装配有从动皮带轮9、转盘1、光电编码器6；转盘1的边缘加工出相应的凹槽用来与冲击件8相连接，多个冲击件8均匀地分布在转盘1圆周的四分之三的区域，转盘1圆周剩下的四分之一区域布置配重块2使转盘1达到动平衡。

电机与转盘轴底座的距离要确保电机轴与转盘轴的中心距，然后将二者固定于地面。在电机轴的轴肩处装上推力调心滚子轴承，然后将电机轴装配到电机上将键装到主动轮轴上后，把皮带主动轮装配到主动轮轴上，然后盖上轴盖，拧紧螺栓。

在转盘轴的轴肩处装上推力调心滚子轴承，然后将转盘轴装配到转盘轴基座上，将键装到转盘轴上后，把皮带从动轮装配到转盘轴上，然后套上套筒，装上键后装上转盘，装上推力调心滚子轴承，然后装上转盘轴支撑架，转盘轴支撑架的五个支撑端固定在地面上，然后将光电编码器固定在转盘轴支撑架上。最后装上皮带。

转盘的安装：首先将冲击基座安放到转盘圆周上的凹槽上，对准螺纹孔后，拧上螺栓，接着将冲击头从冲击基座两板间的缝隙插入，对准孔后将螺栓穿过冲击基座和冲击头，在另一端拧上螺母。然后对准冲击基座和冲击头上为剪切销预先钻出的孔，然后插入剪切销。以此类推，将16个冲击件均匀地装配到转盘圆周的270度空间内。然后将配重块放到转盘平面上，与预留的固定通孔对准后，把螺栓穿过转盘和配重块，再用螺母拧紧，以此类推，将剩下的配重块装配到转盘上。

转盘模块可以在其他位置先行转配完成后再装配到转盘轴上。

线路连接：在将光电编码器安装到转盘轴支撑架上后，将数据传输线及电源线在避开转盘工作空间的前提下引到控制端。电机的电源线也从地面引到控制端。

安装时的注意事项：

（1）主从传动轮及转盘的重量较大，安装时需要借助专业设备进行安装，以保证人员设备安全。

（2）装置应具有良好地防护装置，或可将整个装置放置于实验室内所挖出的坑中，提高保障能力。

实施例2

本发明一种高g值加速度计连续冲击试验装置，下面介绍一种实施方法。

高g值加速度计连续冲击试验装置，包括转盘1、配重块2、主皮带轮3、皮带5、光电编码器6、转盘轴支架7、冲击件8、从皮带轮9、立式电机10、电机轴11、转盘轴16；转盘水平放置1，立式电机10垂直放置，所述电机轴11、转盘轴16为垂直轴，电机轴11的轴上装配有主皮带轮3；转盘轴上装配有从动皮带轮9、转盘1、光电编码器6；转盘1的边缘加工出相应的凹槽用来与冲击件8相连接，多个冲击件8均匀地分布在转盘1圆周的四分之三的区域，转盘1圆周剩下的四分之一区域布置配重块2使转盘1达到动平衡。所述的转盘轴16从下到上依次装配有第四推力调心滚子轴承19、第三键18、从动皮带轮9、套筒21、第二键17、转盘1、第三推力调心滚子轴承15、转盘轴支撑架7；将转盘轴16安装至转盘轴基座20上，转盘轴16套有套筒21。所述的电机轴11从下到上依次装配第一推力调心滚子轴承12、第一键13、主皮带轮3、第二推力调心滚子轴承14；16个冲击件8均匀地分布在转盘1圆周的四分之三的区域。所述冲击件8包括冲击基座22、冲击头23、剪切销24、旋转轴25和连接螺钉26；由于剪切销24的存在，冲击头23在与被冲击件发生接触之前不会饶旋转轴25转动，而在冲击发生后，剪切销24被剪断，冲击头23绕着旋转轴25旋转，让开冲击距离。所述的皮带轮的中心距为1500mm。所述皮带5为v型标准带。

按照要求摆放好立式电机和转盘轴基座后，在电机上装上推力调心滚子轴承，然后将电机轴装上，再把第一键和主皮带轮装上，然后装上推力调心滚子轴承以及电机轴轴盖。在转盘轴基座上装上推力调心滚子轴承，然后将转盘轴装上，再把第二键和从皮带轮装上，装上皮带，然后装上套筒，之后装上第三键和组装好的转盘，然后装上推力调心滚子轴承以及转盘轴支撑架，最后装上光电编码器。

对于转盘的预先组装，首先将冲击基座安放到转盘圆周上的凹槽上，对准螺纹孔后，拧上螺栓，接着将冲击头从冲击基座两板间的缝隙插入，对准孔后将螺栓穿过冲击基座和冲击头，在另一端拧上螺母。然后对准冲击基座和冲击头上为剪切销预先钻出的孔，然后插入剪切销。以此类推，将16个冲击件均匀地装配到转盘圆周的270度空间内。然后将配重块放到转盘平面上，与预留的固定通孔对准后，把螺栓穿过转盘和配重块，再用螺母拧紧，以此类推，将剩下的配重块装配到转盘上。

工作流程：电机通过皮带传动系统带动转盘旋转，转盘到达一定转速后保持匀速转动。光电编码器收集转盘转动角度信息，信息传输到控制端中。控制端通过角度信息计算出转盘当前已经转过的角度以及当前的转速，将转速与预设转速进行比较之后调节电机转速，使转盘以预设转速转动。同时通过角度信息计算出当前时刻转盘留出的90度缺口位置，在适当的时机将被冲击件进给到相应位置，与冲击件发生碰撞，产生连续的冲击过载。