本發(fā)明屬于高過載沖擊臺領(lǐng)域，具體設(shè)計一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置。

背景技術(shù)：

許多零件在實際工作環(huán)境下要承受高速多次連續(xù)沖擊，這對于零件的性能提出了較高的要求。因此，需要在零件被送交使用之前對其進行抗高速多次連續(xù)沖擊性能的測試。目前所使用的測試手段主要是各種沖擊試驗臺，例如馬歇特錘擊實驗臺、hopkinson壓桿、落錘式?jīng)_擊臺等試驗裝置。這些試驗裝置僅可模擬單次非連續(xù)沖擊，對于需要在高速多次連續(xù)沖擊下工作的零件的抗連續(xù)沖擊性能檢測，具有一定的局限性。隨著高g值加速度計的廣泛應(yīng)用，對高g值加速度計的抗連續(xù)沖擊性能檢測條件也有了新的要求。

針對抗連續(xù)沖擊性能檢測手段的新需求，設(shè)計高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置。試驗裝置的數(shù)據(jù)來源是來自于連續(xù)的沖擊過程，因此模擬試驗?zāi)軌蚴贡粵_擊的零件真實地承受到連續(xù)的沖擊，從而較好地模擬零件在實際使用過程中受到的高速多次連續(xù)沖擊。，在實際試驗中，可以在被測零件上安裝高g值加速度計，用以測量被測零件實際受到的沖擊大小，也可檢驗高g值加速度計的性能優(yōu)劣。試驗裝置可以提供零件在此類沖擊下的各種性能變化，為新零件的設(shè)計、優(yōu)化及高速多次連續(xù)沖擊下零件的性能變化的研究提供方便低廉的試驗條件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為高速多次連續(xù)沖擊下零件的性能變化的檢測和研究提供一種新的實驗裝置，在實驗室環(huán)境下盡可能地還原零件在實際使用過程中受到的高速多次連續(xù)沖擊，從而降低實驗成本，提高研究效率。

為了達到該目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：利用轉(zhuǎn)盤的高速旋轉(zhuǎn)帶動沖擊件旋轉(zhuǎn)，然后使得沖擊件高速沖擊被沖擊件，從而使被沖擊件獲得多次短間隔的高過載，進而達到還原零件在實際使用過程中受到的高速多次連續(xù)沖擊的目的。

本發(fā)明提出一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置，包括轉(zhuǎn)盤、配重塊、主皮帶輪、皮帶、光電編碼器、轉(zhuǎn)盤軸支架、沖擊件、從皮帶輪、立式電機、電機軸、轉(zhuǎn)盤軸；轉(zhuǎn)盤水平放置，立式電機垂直放置，所述電機軸、轉(zhuǎn)盤軸為垂直軸，電機軸的軸上裝配有主皮帶輪；轉(zhuǎn)盤軸上裝配有從動皮帶輪、轉(zhuǎn)盤、光電編碼器；轉(zhuǎn)盤的邊緣加工出相應(yīng)的凹槽用來與沖擊件相連接，多個沖擊件均勻地分布在轉(zhuǎn)盤圓周的四分之三的區(qū)域，轉(zhuǎn)盤圓周剩下的四分之一區(qū)域布置配重塊使轉(zhuǎn)盤達到動平衡。

更進一步具體實施方式中，所述的轉(zhuǎn)盤軸從下到上依次裝配有第四推力調(diào)心滾子軸承、第三鍵、從動皮帶輪、套筒、第二鍵、轉(zhuǎn)盤、第三推力調(diào)心滾子軸承、轉(zhuǎn)盤軸支撐架；將轉(zhuǎn)盤軸安裝至轉(zhuǎn)盤軸基座上，轉(zhuǎn)盤軸套有套筒。

更進一步具體實施方式中，所述的電機軸從下到上依次裝配第一推力調(diào)心滾子軸承、第一鍵、主皮帶輪、第二推力調(diào)心滾子軸承。

更進一步具體實施方式中，16個沖擊件均勻地分布在轉(zhuǎn)盤圓周的四分之三的區(qū)域。

更進一步具體實施方式中，所述沖擊件包括沖擊基座、沖擊頭、剪切銷、旋轉(zhuǎn)軸和連接螺釘；由于剪切銷的存在，沖擊頭在與被沖擊件發(fā)生接觸之前不會饒旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，而在沖擊發(fā)生后，剪切銷被剪斷，沖擊頭繞著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，讓開沖擊距離。

更進一步具體實施方式中，所述的皮帶輪的中心距為1500mm。

更進一步具體實施方式中，所述皮帶為v型標準帶。

更進一步具體實施方式中，轉(zhuǎn)盤軸支撐架為一傘骨造型，五個支撐臂轉(zhuǎn)軸為中心均勻分布。

更進一步具體實施方式中，所述光電編碼器通過螺釘固定于轉(zhuǎn)盤軸支架上，可以準確地測量出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度，光電編碼器測得的數(shù)據(jù)將傳輸?shù)娇刂贫酥小?/p>

更進一步具體實施方式中，還包括控制模塊通過光電編碼器傳輸過來的數(shù)據(jù)計算出當(dāng)前時刻轉(zhuǎn)盤平面相對于初始位置所轉(zhuǎn)過的角度，以及此時轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明相比于現(xiàn)有的技術(shù)，其優(yōu)點在于：

（1）實現(xiàn)短間隔的連續(xù)沖擊。

（2）被沖擊零件所受到的沖擊力較大，因而可以產(chǎn)生較大的加速度。

（3）可以在實驗室環(huán)境下還原零件在實際使用過程中受到的高速多次連續(xù)沖擊。

（4）沖擊頭方便更換，延長裝置的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置的整體上視圖。

圖2為本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置的整體前剖視圖。

圖3為本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置的轉(zhuǎn)盤上視圖。

圖4為本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置的沖擊件上視圖。

圖5為本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置的沖擊件斜視圖。

1-轉(zhuǎn)盤，2-配重塊，3-主皮帶輪，4-電機軸軸蓋，5-皮帶，6-光電編碼器，7-轉(zhuǎn)盤軸支架，8-沖擊件，9-從皮帶輪，10-立式電機，11-電機軸，12-第一推力調(diào)心滾子軸承，13-第一鍵，14-第二推力調(diào)心滾子軸承，15-第三推力調(diào)心滾子軸承，16-轉(zhuǎn)盤軸，17-第二鍵，18-第三鍵，19-第四推力調(diào)心滾子軸承，20-轉(zhuǎn)盤軸基座，21-套筒，22-沖擊基座，23-沖擊頭，24-剪切銷，25-旋轉(zhuǎn)軸，26-連接螺釘。

具體實施方式

實施例1

本發(fā)明的高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置，包括轉(zhuǎn)盤1、配重塊2、主皮帶輪3、皮帶5、光電編碼器6、轉(zhuǎn)盤軸支架7、沖擊件8、從皮帶輪9、立式電機10、電機軸11、轉(zhuǎn)盤軸16；轉(zhuǎn)盤水平放置1，立式電機10垂直放置，所述電機軸11、轉(zhuǎn)盤軸16為垂直軸，電機軸11的軸上裝配有主皮帶輪3；轉(zhuǎn)盤軸上裝配有從動皮帶輪9、轉(zhuǎn)盤1、光電編碼器6；轉(zhuǎn)盤1的邊緣加工出相應(yīng)的凹槽用來與沖擊件8相連接，多個沖擊件8均勻地分布在轉(zhuǎn)盤1圓周的四分之三的區(qū)域，轉(zhuǎn)盤1圓周剩下的四分之一區(qū)域布置配重塊2使轉(zhuǎn)盤1達到動平衡。

電機與轉(zhuǎn)盤軸底座的距離要確保電機軸與轉(zhuǎn)盤軸的中心距，然后將二者固定于地面。在電機軸的軸肩處裝上推力調(diào)心滾子軸承，然后將電機軸裝配到電機上將鍵裝到主動輪軸上后，把皮帶主動輪裝配到主動輪軸上，然后蓋上軸蓋，擰緊螺栓。

在轉(zhuǎn)盤軸的軸肩處裝上推力調(diào)心滾子軸承，然后將轉(zhuǎn)盤軸裝配到轉(zhuǎn)盤軸基座上，將鍵裝到轉(zhuǎn)盤軸上后，把皮帶從動輪裝配到轉(zhuǎn)盤軸上，然后套上套筒，裝上鍵后裝上轉(zhuǎn)盤，裝上推力調(diào)心滾子軸承，然后裝上轉(zhuǎn)盤軸支撐架，轉(zhuǎn)盤軸支撐架的五個支撐端固定在地面上，然后將光電編碼器固定在轉(zhuǎn)盤軸支撐架上。最后裝上皮帶。

轉(zhuǎn)盤的安裝：首先將沖擊基座安放到轉(zhuǎn)盤圓周上的凹槽上，對準螺紋孔后，擰上螺栓，接著將沖擊頭從沖擊基座兩板間的縫隙插入，對準孔后將螺栓穿過沖擊基座和沖擊頭，在另一端擰上螺母。然后對準沖擊基座和沖擊頭上為剪切銷預(yù)先鉆出的孔，然后插入剪切銷。以此類推，將16個沖擊件均勻地裝配到轉(zhuǎn)盤圓周的270度空間內(nèi)。然后將配重塊放到轉(zhuǎn)盤平面上，與預(yù)留的固定通孔對準后，把螺栓穿過轉(zhuǎn)盤和配重塊，再用螺母擰緊，以此類推，將剩下的配重塊裝配到轉(zhuǎn)盤上。

轉(zhuǎn)盤模塊可以在其他位置先行轉(zhuǎn)配完成后再裝配到轉(zhuǎn)盤軸上。

線路連接：在將光電編碼器安裝到轉(zhuǎn)盤軸支撐架上后，將數(shù)據(jù)傳輸線及電源線在避開轉(zhuǎn)盤工作空間的前提下引到控制端。電機的電源線也從地面引到控制端。

安裝時的注意事項：

（1）主從傳動輪及轉(zhuǎn)盤的重量較大，安裝時需要借助專業(yè)設(shè)備進行安裝，以保證人員設(shè)備安全。

（2）裝置應(yīng)具有良好地防護裝置，或可將整個裝置放置于實驗室內(nèi)所挖出的坑中，提高保障能力。

實施例2

本發(fā)明一種高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置，下面介紹一種實施方法。

高g值加速度計連續(xù)沖擊試驗裝置，包括轉(zhuǎn)盤1、配重塊2、主皮帶輪3、皮帶5、光電編碼器6、轉(zhuǎn)盤軸支架7、沖擊件8、從皮帶輪9、立式電機10、電機軸11、轉(zhuǎn)盤軸16；轉(zhuǎn)盤水平放置1，立式電機10垂直放置，所述電機軸11、轉(zhuǎn)盤軸16為垂直軸，電機軸11的軸上裝配有主皮帶輪3；轉(zhuǎn)盤軸上裝配有從動皮帶輪9、轉(zhuǎn)盤1、光電編碼器6；轉(zhuǎn)盤1的邊緣加工出相應(yīng)的凹槽用來與沖擊件8相連接，多個沖擊件8均勻地分布在轉(zhuǎn)盤1圓周的四分之三的區(qū)域，轉(zhuǎn)盤1圓周剩下的四分之一區(qū)域布置配重塊2使轉(zhuǎn)盤1達到動平衡。所述的轉(zhuǎn)盤軸16從下到上依次裝配有第四推力調(diào)心滾子軸承19、第三鍵18、從動皮帶輪9、套筒21、第二鍵17、轉(zhuǎn)盤1、第三推力調(diào)心滾子軸承15、轉(zhuǎn)盤軸支撐架7；將轉(zhuǎn)盤軸16安裝至轉(zhuǎn)盤軸基座20上，轉(zhuǎn)盤軸16套有套筒21。所述的電機軸11從下到上依次裝配第一推力調(diào)心滾子軸承12、第一鍵13、主皮帶輪3、第二推力調(diào)心滾子軸承14；16個沖擊件8均勻地分布在轉(zhuǎn)盤1圓周的四分之三的區(qū)域。所述沖擊件8包括沖擊基座22、沖擊頭23、剪切銷24、旋轉(zhuǎn)軸25和連接螺釘26；由于剪切銷24的存在，沖擊頭23在與被沖擊件發(fā)生接觸之前不會饒旋轉(zhuǎn)軸25轉(zhuǎn)動，而在沖擊發(fā)生后，剪切銷24被剪斷，沖擊頭23繞著旋轉(zhuǎn)軸25旋轉(zhuǎn)，讓開沖擊距離。所述的皮帶輪的中心距為1500mm。所述皮帶5為v型標準帶。

按照要求擺放好立式電機和轉(zhuǎn)盤軸基座后，在電機上裝上推力調(diào)心滾子軸承，然后將電機軸裝上，再把第一鍵和主皮帶輪裝上，然后裝上推力調(diào)心滾子軸承以及電機軸軸蓋。在轉(zhuǎn)盤軸基座上裝上推力調(diào)心滾子軸承，然后將轉(zhuǎn)盤軸裝上，再把第二鍵和從皮帶輪裝上，裝上皮帶，然后裝上套筒，之后裝上第三鍵和組裝好的轉(zhuǎn)盤，然后裝上推力調(diào)心滾子軸承以及轉(zhuǎn)盤軸支撐架，最后裝上光電編碼器。

對于轉(zhuǎn)盤的預(yù)先組裝，首先將沖擊基座安放到轉(zhuǎn)盤圓周上的凹槽上，對準螺紋孔后，擰上螺栓，接著將沖擊頭從沖擊基座兩板間的縫隙插入，對準孔后將螺栓穿過沖擊基座和沖擊頭，在另一端擰上螺母。然后對準沖擊基座和沖擊頭上為剪切銷預(yù)先鉆出的孔，然后插入剪切銷。以此類推，將16個沖擊件均勻地裝配到轉(zhuǎn)盤圓周的270度空間內(nèi)。然后將配重塊放到轉(zhuǎn)盤平面上，與預(yù)留的固定通孔對準后，把螺栓穿過轉(zhuǎn)盤和配重塊，再用螺母擰緊，以此類推，將剩下的配重塊裝配到轉(zhuǎn)盤上。

工作流程：電機通過皮帶傳動系統(tǒng)帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤到達一定轉(zhuǎn)速后保持勻速轉(zhuǎn)動。光電編碼器收集轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角度信息，信息傳輸?shù)娇刂贫酥小？刂贫送ㄟ^角度信息計算出轉(zhuǎn)盤當(dāng)前已經(jīng)轉(zhuǎn)過的角度以及當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速與預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速進行比較之后調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)盤以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。同時通過角度信息計算出當(dāng)前時刻轉(zhuǎn)盤留出的90度缺口位置，在適當(dāng)?shù)臅r機將被沖擊件進給到相應(yīng)位置，與沖擊件發(fā)生碰撞，產(chǎn)生連續(xù)的沖擊過載。