專利名稱：能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置及垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域中的一種垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，尤其涉及一種能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置。
背景技術(shù)：
垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)是一種力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的沖擊試驗(yàn)，模擬產(chǎn)品在工作環(huán)境中所受的沖擊，考核產(chǎn)品在沖擊環(huán)境下功能的可靠性和結(jié)構(gòu)的完好性。參閱圖i，現(xiàn)有的垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)主要由底座、導(dǎo)向立柱、工作臺(tái)、提升裝置、制動(dòng)裝置等組成。在進(jìn)行垂直沖擊試驗(yàn)時(shí)，工作臺(tái)連同被試件由提升裝置提升至預(yù)設(shè)高度后，以自由落體方式向下沖擊，其初始能量即為重力勢能。由公式V=mgh (其中,V-勢能,m-工作臺(tái)連同被試件及夾具質(zhì)量，g-重力加速度，h-提升高度)可知，在此試驗(yàn)系統(tǒng)中，如若要提高工作臺(tái)及被試件獲得的初始能量，在試件質(zhì)量不變的情況下，則需加大工作臺(tái)提升的高度，這在一定程度上增加了制造、運(yùn)輸及使用成本，并且對(duì)整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性和安全性亦會(huì)造成影響?！?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于提出一種提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其能以很小制造和使用成本使得被試件在同等高度的垂直沖擊試驗(yàn)條件下獲得相對(duì)較大的初始能量，以滿足高能量垂直沖擊試驗(yàn)的要求，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，包括頂座、蓄能元件及底座，所述蓄能元件一端與頂座固定連接，另一端則安裝在底座上。優(yōu)選的，所述蓄能元件包括金屬彈簧。優(yōu)選的，所述蓄能元件包括氣缸。當(dāng)然，除了前述除了上述兩種優(yōu)選的蓄能元件之外，還可采用功能類似的非金屬彈簧、橡膠、高分子聚合物等。所述頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱緊固連接。所述頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固連接。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，它包含如上所述的蓄能裝置，所述蓄能裝置設(shè)于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)立柱的上方和/或下方，且所述蓄能裝置的頂座或底座與立柱緊固連接。作為優(yōu)選的方案之一，所述垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的每一立柱上連接有至少一蓄能裝置，且一同位于各立柱上方或下方的相應(yīng)蓄能裝置的底座均處于同一水平面上。優(yōu)選的，所述蓄能裝置的頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固連接。本實(shí)用新型的蓄能裝置在應(yīng)用時(shí)，垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的工作臺(tái)及置于其上的被試件等通過提升裝置上升與底座接觸，并繼續(xù)上升至預(yù)設(shè)的高度，然后制動(dòng)裝置鎖緊工作臺(tái)，提升裝置則自行復(fù)位，復(fù)位完畢后釋放工作臺(tái)，工作臺(tái)和被試件在自身重力和蓄能元件推力的共同作用下同時(shí)下落并撞擊底座，完成一次垂直沖擊試驗(yàn)。由于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)安裝了蓄能裝置，使得工作臺(tái)及置于其上的被試件等在提升到相同高度的條件下，獲得了重力勢能和彈性勢能(或氣壓能)的能量疊加。使用金屬彈簧作為蓄能元件時(shí),初始能量V=mgh+ nkx2/2 (V-勢能，m_工作臺(tái)連同被試件及夾具質(zhì)量，g-重力加速度，h-提升高度，η-蓄能裝置個(gè)數(shù)，k-彈簧剛度，X-彈簧壓縮量)。使用氣缸作為蓄能元件時(shí),初始能量V=mgh+ ηΡΑχ (V-勢能，m_工作臺(tái)連同被試件及夾具質(zhì)量，g_重力加速度，h-提升高度，η-蓄能裝置個(gè)數(shù)，P-氣缸恒定壓力，A-氣缸活塞面積，X-氣缸活塞桿收縮量)。由以上公式可知，使用蓄能裝置可以有效增大試驗(yàn)初始能量，實(shí)現(xiàn)高能量的垂直 沖擊試驗(yàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于該蓄能裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，使用方便，安全可靠，可廣泛應(yīng)用于各種垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)。

圖i是現(xiàn)有垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖I是本實(shí)用新型蓄能裝置的應(yīng)用狀態(tài)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中彈性蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中氣動(dòng)蓄能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中彈性蓄能裝置的應(yīng)用狀態(tài)示意圖之一；圖4b是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中彈性蓄能裝置的應(yīng)用狀態(tài)示意圖之二 ；圖5a是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中氣動(dòng)蓄能裝置的應(yīng)用狀態(tài)示意圖之一；圖5b是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例中氣動(dòng)蓄能裝置的應(yīng)用狀態(tài)示意圖之二 ；前述圖中各組件及其附圖標(biāo)記分別為頂座I ;蓄能元件2 ;底座3 ;彈簧頂座Ia ；彈性蓄能元件2a ;彈簧底座3a ;氣缸頂座Ib ;氣動(dòng)蓄能元件2b ;氣缸底座3b ;立柱4 ;工作臺(tái)5 ;提升裝置6 ;制動(dòng)裝置7 ;底座8 ;被試件9。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，本實(shí)用新型的能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，包括頂座I、蓄能元件2及底座3，所述蓄能元件一端與頂座固定連接，另一端則安裝在底座上。該蓄能裝置可設(shè)于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)立柱的上方(當(dāng)然，不限于此)，且所述蓄能裝置的底座可通過螺紋結(jié)構(gòu)等與立柱緊固連接。
以下結(jié)合附圖及若干優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。參閱圖2，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例之一，該彈性蓄能裝置包括彈簧頂座Ia及彈簧底座3a，并使用金屬彈簧作為彈性蓄能元件2a，金屬彈簧一端旋套在彈簧頂座Ia上形成緊固配合，另一端則與彈簧底座3a固定連接。參閱圖4，若將該彈性蓄能裝置應(yīng)用于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，則在垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)，其工作臺(tái)5及置于其上的被試件等通過提升裝置6上升與彈簧底座3a接觸，并壓縮金屬彈簧，工作臺(tái)5在到達(dá)預(yù)設(shè)的高度后，由制動(dòng)裝置7鎖緊工作臺(tái)5，提升裝置6則自行復(fù)位，復(fù)位完畢后釋放工作臺(tái)5，工作臺(tái)5和被試件在自身重力和金屬彈簧彈力的共同作用下同時(shí)下落并撞擊底座8，完成一次垂直沖擊試驗(yàn)。如此往復(fù)，就可以方便快捷準(zhǔn)確地連續(xù)進(jìn)行多次高能量的垂直沖擊試驗(yàn)。參閱圖3，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例之二，該氣動(dòng)蓄能裝置包括氣缸頂座Ib及氣缸底座3b，并使用氣缸作為氣動(dòng)蓄能元件2b，用螺釘將氣缸緊固在氣缸頂座Ib側(cè)面，氣缸底座3b則直接旋套在氣缸活塞桿螺紋端。參閱圖5，若將該氣動(dòng)蓄能裝置應(yīng)用于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，則在垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)，其工作臺(tái)5及置于其上的被試件等通過提升裝置6上升與氣缸底座3b接觸，推動(dòng)氣缸活塞桿收縮(氣缸內(nèi)氣壓恒定)，工作臺(tái)5在到達(dá)預(yù)設(shè)的高度后，由制動(dòng)裝置7鎖緊工作臺(tái)5，提升裝置6則自行復(fù)位，復(fù)位完畢后釋放工作臺(tái)5，工作臺(tái)5和被試件在自身重力和氣缸推
力的共同作用下同時(shí)下落并撞擊底座8，完成一次垂直沖擊試驗(yàn)。如此往復(fù)，就可以方便快捷準(zhǔn)確地連續(xù)進(jìn)行多次高能量的垂直沖擊試驗(yàn)。需要說明的是，根據(jù)本案說明書的記載，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可很容易想到在垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)各立柱上、下端均連接設(shè)置蓄能裝置的方案，且應(yīng)當(dāng)能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求而對(duì)蓄能裝置中彈性元件的類型進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。因此，以上較佳實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，所作出各種變換或變型，均屬于本實(shí)用新型的范疇。
權(quán)利要求1.一種能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其特征在于所述蓄能裝置包括頂座(I)、蓄能元件(2)及底座(3)，所述蓄能元件(2)—端與頂座(I)固定連接，另一端則安裝在底座(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其特征在于所述蓄能元件包括金屬彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其特征在于所述蓄能元件包括氣缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其特征在于所述頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱(4)緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，其特征在于所述頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱(4)通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固連接。
6.一種垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于它包含如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的蓄能裝置，所述蓄能裝置設(shè)于垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)立柱(4)的上方和/或下方，且所述蓄能裝置的頂座或底座與立柱(4)緊固連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的每一立柱(4)上連接有至少一蓄能裝置，且共同位于各立柱上方或下方的相應(yīng)蓄能裝置的底座均處于同一水平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述蓄能裝置的頂座或底座與垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)的立柱(4)通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能提高垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)能量的蓄能裝置，它包括頂座、蓄能元件及底座，所述蓄能元件一端與頂座固定連接，另一端則安裝在底座上。同時(shí)，本實(shí)用新型還公開了一種垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)，它包括前述的蓄能裝置。本實(shí)用新型的蓄能裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，使用方便，安全可靠。本實(shí)用新型的垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)由于采用了前述蓄能裝置，使得工作臺(tái)及置于其上的被試件等在提升到相同高度的條件下，可獲得重力勢能和彈性勢能(或氣壓能)等能量的疊加，因而能實(shí)現(xiàn)高能量的垂直沖擊試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01M7/08GK202693251SQ201220283738
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者徐曼, 金益 申請(qǐng)人:蘇州世力源科技有限公司