本技术涉及材料冲击试验装置领域,具体涉及一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置。
背景技术:
1、储气瓶作为承压设备,安全性尤为重要。外侧包裹了碳纤维材层的储气瓶在搬运过程中受到碰撞、撞击等会影响其安全性能。为了进一步研究碰撞与碳纤维材层损坏程度之间的关系,常用冲击试验来模拟储气瓶受到的碰撞、冲击。
2、据国家标准gb/t3808-2018记载,摆锤式冲击试验机主要是基于规定尺寸符合性的试验。也就是说,摆锤式冲击试验机用于冲击实验时,需要先将待检测样品裁剪成规定尺寸和形状才可以进行冲击实验。
3、但是,将上述外侧包裹了碳纤维材层的储气瓶裁剪后进行冲击实验,不仅需要花费裁剪的时间,关键是裁剪过程中破坏了碳纤维层,碳纤维层不再起到约束气瓶本体的作用,因此也就失去了研究的意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足,本实用新型提出一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其为了解决如何在不裁剪气瓶的同时,对气瓶进行冲击试验的技术问题。
2、为了实现上述目的,本实用新型的包括底板,底板上固定有竖杆;竖杆上设有套杆,套杆的一端与竖杆连接,另一端固定有筒体;筒体的轴线沿竖向设置,筒体的上下两端没有底面;筒体中设有冲击头,冲击头能相对于筒体竖向移动,冲击头上连接有拉绳,拉绳在冲击头的自重下处于绷直状态,拉绳远离冲击头的一端为自由端;竖杆上固定有套管,套管上设有用于夹住或者松开拉绳自由端的夹持装置。
3、进一步地,所述夹持装置包括线孔,线孔贯穿套管,拉绳的自由端穿设在线孔中;套管上还设有夹块和用于通电吸附夹块的电吸铁;夹块和电吸铁分别位于线孔的两侧,而且夹块处于靠近竖杆的一侧;夹块活动式卡设在套管的内壁上,夹块沿套管的轴线滑动;夹块背向电吸铁的一侧设有弹簧,弹簧的一端与夹块固定连接,弹簧的另一端与竖杆的外壁固定连接,弹簧处于自然状态;电吸铁固定在套管上。
4、利用电吸铁的通电和断电,来对应的实现夹住拉绳的自由端或者松开拉绳的自由端,操作简单,结构简单。
5、进一步地,所述竖杆的上端水平设有横杆,横杆的一端与竖杆固定连接,另一端转动连接有第一定滑轮;竖杆上设有支杆,支杆的一端与竖杆的圆周外壁固定连接,另一端转动连接有第二定滑轮,第二定滑轮在套管的上方;拉绳的自由端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮。
6、利用第一定滑轮和第二定滑轮,不仅可以改变拉绳自由端的受力方向,便于夹持装置夹住拉绳的自由端。而且,第一定滑轮和第二定滑轮改变了拉绳自由端所处的位置,因此夹持装置可以固定在竖杆的任何位置,让夹持装置安装位置更灵活。
7、进一步地,所述套杆包括杆部和套部;杆部的一端与筒体的圆周外壁固定连接,套部固定在杆部的另一端;套部套设在竖杆上,套部能够沿竖杆的轴线滑动,筒体依靠套杆能够沿竖直方向滑动,筒体能依靠套部绕竖杆的轴线转动;套杆上螺纹连接有限位螺丝,螺丝的轴线沿竖杆的径向设置,螺丝朝向竖杆的端部与竖杆的圆周外壁抵触。
8、套杆可以沿竖杆的轴线调整高度,筒体随套杆的高度调整而调整,这是为了方便将筒体的最下端与储气瓶的圆周外壁接触。即使是规格不同的储气瓶,也可以利用套杆的高度可调整,来适应不同规格的储气瓶,让筒体的下端都能接触到不用规格的储气瓶外壁。利用筒体能依靠套部绕竖杆的轴线转动,实现冲击头的位置绕竖杆的轴线产生位移,从而冲击头可以撞击储气瓶的不同位置。
9、进一步地,所述筒体呈透明状,所述筒体的外壁上沿其轴线设有刻度线。
10、通过透明的筒体,可以直接观察到冲击头所处的位置。通过刻度线,可以大致获知冲击头在筒体中的什么高度,便于后面计算冲击头动量大小。
11、进一步地,所述底板上设有用于与储气瓶外壁配合的定位槽,定位槽底面端部为圆弧。
12、通过定位槽可以将储气瓶较为稳定地放置在底板上,避免在冲击试验时储气瓶移动。
13、进一步地,所述底板上设置有用于对储气瓶限位的绑带。
14、限制储气瓶在底板上的位置,在冲击时防止储气瓶起到而产生的动量损失。
15、有益效果:相比于摆锤式冲击试验机进行冲击试验,本装置无需对储气瓶外包裹的碳纤维层进行破坏,而是直接将碳纤维层连同气瓶用于冲击试验,所获得的试验结果,也是直接反应了完整的碳纤维层的物理特性。
16、设置有筒体,可以起到外部风力对冲击头起干扰,同时给冲击头的下移提供导向。
1.一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,包括底板,底板上固定有竖杆;竖杆上设有套杆,套杆的一端与竖杆连接,另一端固定有筒体;筒体的轴线沿竖向设置,筒体的上下两端没有底面;筒体中设有冲击头,冲击头能相对于筒体竖向移动,冲击头上连接有拉绳,拉绳在冲击头的自重下处于绷直状态,拉绳远离冲击头的一端为自由端;竖杆上固定有套管,套管上设有用于夹住或者松开拉绳自由端的夹持装置。
2.根据权利要求1所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述夹持装置包括线孔,线孔贯穿套管,拉绳的自由端穿设在线孔中;套管上还设有夹块和用于通电吸附夹块的电吸铁;夹块和电吸铁分别位于线孔的两侧,而且夹块处于靠近竖杆的一侧;夹块活动式卡设在套管的内壁上,夹块沿套管的轴线滑动;夹块背向电吸铁的一侧设有弹簧,弹簧的一端与夹块固定连接,弹簧的另一端与竖杆的外壁固定连接,弹簧处于自然状态;电吸铁固定在套管上。
3.根据权利要求2所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述竖杆的上端水平设有横杆,横杆的一端与竖杆固定连接,另一端转动连接有第一定滑轮;竖杆上设有支杆,支杆的一端与竖杆的圆周外壁固定连接,另一端转动连接有第二定滑轮,第二定滑轮在套管的上方;拉绳的自由端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮。
4.根据权利要求1所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述套杆包括杆部和套部;杆部的一端与筒体的圆周外壁固定连接,套部固定在杆部的另一端;套部套设在竖杆上,套部能够沿竖杆的轴线滑动,筒体依靠套杆能够沿竖直方向滑动,筒体能依靠套部绕竖杆的轴线转动;套杆上螺纹连接有限位螺丝,螺丝的轴线沿竖杆的径向设置,螺丝朝向竖杆的端部与竖杆的圆周外壁抵触。
5.根据权利要求1所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述筒体呈透明状,所述筒体的外壁上沿其轴线设有刻度线。
6.根据权利要求1所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述底板上设有用于与储气瓶外壁配合的定位槽。
7.根据权利要求1所述的一种包覆有碳纤维层储气瓶的冲击试验装置,其特征在于,所述底板上设置有用于对储气瓶限位的绑带。