本發(fā)明屬于力學(xué)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于力學(xué)結(jié)構(gòu)碰撞性能模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的隔震平臺(tái)。

背景技術(shù)：

碰撞試驗(yàn)臺(tái)，是采用計(jì)算機(jī)控制的碰撞試驗(yàn)設(shè)備。用于對(duì)各種整機(jī)、器件進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，以便考核這些工業(yè)產(chǎn)品，特別是電工電子產(chǎn)品、軍用設(shè)備，在碰撞環(huán)境條件下，性能的適應(yīng)性及結(jié)構(gòu)的完好性，保證產(chǎn)品具有高可靠的質(zhì)量；也是對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行工藝試驗(yàn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)不可缺少的手段。主要有控制單元、檢測(cè)單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元和機(jī)械單元。其中，機(jī)械單元主要包括臺(tái)面、臺(tái)體、提升機(jī)構(gòu)、緩沖墊和拖動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)有的碰撞臺(tái)的臺(tái)體是直接放置在地面上，需要專用地基，增加了施工難度，而且波形差，高頻諧波較多，影響試驗(yàn)結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于力學(xué)結(jié)構(gòu)碰撞性能模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的隔震平臺(tái)，解決現(xiàn)有的碰撞臺(tái)無(wú)隔震裝置而導(dǎo)致的波形差，地基制造要求高的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

用于力學(xué)結(jié)構(gòu)碰撞性能模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的隔震平臺(tái)，包括上底板、下底板、隔震單元、導(dǎo)氣管和導(dǎo)向減震裝置，所述的隔震單元有多個(gè)，所述的導(dǎo)氣管將多個(gè)隔震單元串聯(lián)起來(lái)，所述的隔震單元包括蓋板、第二底板和氣囊；

所述的蓋板中心位置設(shè)有定位塊，所述的定位塊用于與碰撞臺(tái)的上底板進(jìn)行定位；所述的蓋板上加工有呈90°的通孔，所述的通孔一端位于與氣囊相接觸的蓋板端面，所述的通孔的另一端位于蓋板的側(cè)面；

所述的隔震單元的個(gè)數(shù)為4～6個(gè)，均布在下底板上；所述的導(dǎo)氣管通過(guò)位于蓋板的側(cè)面的通孔將多個(gè)隔震單元串連在一起，所述的其中一個(gè)隔震單元中位于蓋板側(cè)面的通孔處設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整氣囊的氣壓及進(jìn)或排氣的阻尼，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣囊的變形速率；

所述的導(dǎo)向減震裝置包括減震器，所述的減震器共有四組，每組均有兩個(gè)減震器，每組的兩個(gè)減震器相互平行，所述的四組減震器位于靠近下底板的四角位置處；

所述的減震器包括套筒、塞桿和彈簧，所述的彈簧設(shè)于套筒內(nèi)，所述的塞桿的一端置于套筒內(nèi)與彈簧連接，所述的彈簧的軸線和塞桿的軸線重合，所述的塞桿的另一端固接在上底板上，所述的套筒的一端固接在下底板上；所述的每個(gè)減震器的軸線與水平面的夾角為45°。

本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征：

所述的定位塊端面設(shè)有螺釘孔，用于將隔震單元安裝在碰撞臺(tái)的上底板上。

所述的蓋板為圓形，圓形蓋板表面沿周向均勻加工有孔i，所述的氣囊通過(guò)孔i安裝在蓋板上。

所述的底板為方形，底板表面加工有多個(gè)孔ii，所述的孔ii呈圓周均勻分布。

所述的底板的四角位置加工有孔iii，用于將隔震單元安裝在碰撞臺(tái)的下底板上。

所述的通孔的直徑為1.2mm～1.8mm。

所述的套筒和塞桿均設(shè)有耳板，所述的耳板與角鋼連接的一端均設(shè)有耳板，所述的第一底板上安裝有角鋼，所述的減震器通過(guò)耳板安裝在角鋼上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在臺(tái)體與地面之間設(shè)置了隔震裝置，避免了臺(tái)體與地面直接接觸，因此不需專用地基，節(jié)約成本；同時(shí)優(yōu)化了碰撞波形，顯著減少了高頻諧波的產(chǎn)生，使碰撞臺(tái)的固有頻率在1hz以下。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的隔震平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖5是本發(fā)明的隔震單元的蓋板的俯視圖和側(cè)面剖視圖。

圖6是本發(fā)明的臺(tái)面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的波形發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的同步傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明的凸輪中心高度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明的導(dǎo)向隔震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明的沖頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明的凸輪潤(rùn)滑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明的同步測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是本發(fā)明的凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本發(fā)明空載下的碰撞波形。

圖16是本發(fā)明在空載和負(fù)載情下的碰撞波形。

圖中各標(biāo)號(hào)表示為：1-臺(tái)面，2-臺(tái)體，3-波形發(fā)生裝置，4-同步傳動(dòng)系統(tǒng)，5-凸輪中心高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，6-隔震裝置，7-沖頭，8-潤(rùn)滑裝置，10-支撐板，11-滾輪；

(1-1)-連接部，(1-2)-定位桿；(2-1)-底座，(2-2)-上底板，(2-3)-下底板；

(3-1)-底座，(3-2)-套筒，(3-3)-墊塊，(3-4)-彈性墊，(3-5)-把手；

(4-1)-主電機(jī)，(4-2)-傳動(dòng)軸，(4-3)-同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，(4-4)凸輪；(4-3-1)-同步帶，(4-3-2)-帶輪；

(5-1)-連接座、(5-2)-第一支撐板，(5-3)-第二支撐板，(5-6)-電動(dòng)機(jī)，(5-7)-位移傳感器；

(5-1-1)-u型板，(5-1-2)-柱體，(5-1-3)-第一通孔，(5-1-4)-第二通孔，(5-1-5)-第三通孔；

(5-4-1)-絲杠，(5-4-2)-絲母，(5-4-3)-導(dǎo)向軸，(5-4-4)-導(dǎo)向套；(5-5-1)-第一齒輪，(5-5-2)-第二齒輪；

(6-1)-蓋板，(6-2)-底板，(6-3)-氣囊，(6-4)-導(dǎo)氣管，(6-5)-減震器；(6-1-1)-定位塊，(6-1-2)-通孔，(6-5-1)-套筒，(6-5-2)-塞桿，(6-5-3)-耳板，(6-5-4)-角鋼；(7-1)-通孔。

(8-1)-杯體，(8-2)-杯蓋，(8-3)-支架；(8-1-1)-連接桿，(8-3-1)-第一通孔，(8-3-2)-凹槽，(8-3-3)-第二通孔；

(9-1)-碼盤(pán)，(9-2)-傳感器，(9-3)-支架，(9-4)-墊片。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的隔震單元的蓋板6-1上加工有呈90°的通孔6-1-2，用于調(diào)整氣囊中的氣壓；本發(fā)明通過(guò)導(dǎo)氣管6-4通過(guò)位于蓋板6-1的側(cè)面的通孔6-1-2將多個(gè)隔震單元串連在一起，并在其中一種隔震單元中位于蓋板1側(cè)面的通孔處設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整氣囊6-3的氣壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣囊的變形速率，使得碰撞臺(tái)的固有頻率在1hz以下。

本發(fā)明減震器包括套筒6-5-1、塞桿6-5-2和彈簧，彈簧設(shè)于套筒內(nèi)，塞桿的一端置于套筒內(nèi)與彈簧連接，彈簧的另一端頂在套筒上，彈簧的軸線和塞桿的軸線重合，減震器的塞桿6-5-2的另一端與上底板2-2連接，減震器的套筒6-5-1與下底板2-3連接，每個(gè)減震器與碰撞臺(tái)底座間的夾角為45°；本發(fā)明隔震單元的氣囊可吸收臺(tái)體傳遞的沖擊力的同時(shí)，氣囊的彈性會(huì)使得整個(gè)裝置橫向擺動(dòng)，本發(fā)明通過(guò)在上底板2-2和下底板2-3之間設(shè)置減震器，這樣當(dāng)上底板上部分臺(tái)體出現(xiàn)橫向擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)拉伸和壓縮彈簧吸收掉臺(tái)體的橫向力，從而避免碰撞臺(tái)體的橫向震動(dòng)。

以下給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例給出一種用于力學(xué)結(jié)構(gòu)碰撞性能模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的隔震平臺(tái)，包括上底板2-2、下底板2-3、隔震單元、導(dǎo)氣管6-4和導(dǎo)向減震裝置，隔震單元有多個(gè)，導(dǎo)氣管6-4將多個(gè)隔震單元串聯(lián)起來(lái)，隔震單元包括蓋板6-1、第二底板6-2和氣囊6-3；

蓋板6-1中心位置設(shè)有定位塊6-1-1，所述的定位塊6-1-1用于與碰撞臺(tái)的上底板2-2進(jìn)行定位；蓋板6-1上加工有呈90°的通孔6-1-2，通孔6-1-2一端位于與氣囊6-3相接觸的蓋板6-1端面，通孔6-1-2的另一端位于蓋板6-1的側(cè)面；

隔震單元的個(gè)數(shù)為6個(gè)，均布在下底板2-3上；導(dǎo)氣管6-4通過(guò)位于蓋板6-1的側(cè)面的通孔6-1-2將多個(gè)隔震單元串連在一起，其中一個(gè)隔震單元中位于蓋板6-1側(cè)面的通孔6-1-2處設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)閥，通孔6-1-2的直徑為1.2mm～1.8mm；通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整氣囊6-3的氣壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣囊6-3的變形量；

導(dǎo)向減震裝置包括減震器6-5，減震器共有四組，每組均有兩個(gè)減震器，每組的兩個(gè)減震器相互平行，四組減震器位于靠近下底板2-3的四角位置處；減震器6-5包括套筒6-5-1、塞桿6-5-2和彈簧，彈簧設(shè)于套筒6-5-1內(nèi)，塞桿6-5-2的一端置于套筒6-5-1內(nèi)與彈簧連接，彈簧的軸線和塞桿6-5-2的軸線重合，塞桿6-5-2的另一端固接在上底板上2-2，套筒6-5-1的一端固接在下底板2-3上；每個(gè)減震器6-5的軸線與水平面的夾角為45°。這四組導(dǎo)向減振阻尼裝置可有效改善系統(tǒng)橫向振動(dòng)。

定位塊6-1-1端面設(shè)有螺釘孔6-1-1-1，用于將隔震單元安裝在碰撞臺(tái)的上底板2-2上。蓋板6-1為圓形，圓形蓋板6-1表面沿周向均勻加工有孔i6-1-3，所述的氣囊6-3通過(guò)孔i6-1-3安裝在蓋板6-1上。底板6-2為方形，底板6-2表面加工有多個(gè)孔ii6-2-1，孔ii6-2-1呈圓周均勻分布。底板6-2的四角位置加工有孔iii6-2-2，用于將隔震單元安裝在碰撞臺(tái)的下底板2-3上。

套筒6-5-1和塞桿6-5-2均設(shè)有耳板，耳板與角鋼連接的一端均設(shè)有耳板6-5-3，第一底板6-5-3上安裝有角鋼6-5-4，所述的減震器6-5通過(guò)耳板安裝在角鋼6-5-4上。

實(shí)施例2

結(jié)合附圖，本實(shí)施例給出一種力學(xué)結(jié)構(gòu)碰撞性能模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括臺(tái)面1、臺(tái)體2、波形發(fā)生裝置3、同步傳動(dòng)系統(tǒng)4、凸輪中心高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5和隔震平臺(tái)6；

臺(tái)面1呈方形，臺(tái)面1尺寸為1.2m×1.2m，臺(tái)面1兩側(cè)設(shè)有動(dòng)態(tài)傳動(dòng)1-1，動(dòng)態(tài)傳動(dòng)1-1通過(guò)支撐板10安裝在臺(tái)體2上；臺(tái)體2包括底座2-1、上底板2-2和下底板2-3，底座2-1置于上底板2-2上方，下底板2-3置于上底板2-2下方；臺(tái)面1下方設(shè)有沖頭7，沖頭7位于臺(tái)面1中心，沖頭7的一端面為向外凸的曲面；沿沖頭軸向加工有多個(gè)通孔7-1，通孔呈同心圓分布，同心圓的個(gè)數(shù)為三個(gè)，每個(gè)同心圓圓周上均布有24個(gè)通孔，通孔用于將沖頭用高強(qiáng)度鏍釘固定在臺(tái)面下方。

波形發(fā)生器裝置3包括底座3-1、套筒3-2、墊塊3-3和彈性墊3-4，底座3-1為內(nèi)設(shè)有槽的柱體，套筒3-2套接在底座3-1的內(nèi)壁上，墊塊3-3和彈性墊3-4均按特定公差動(dòng)配合套接在套筒3-2的內(nèi)壁上，墊塊3-3在彈性墊與底座之間，彈性墊3-4的另一端端面為向外凸的曲面3-5，曲面3-5與沖頭7的曲面凸凸相對(duì)安裝。

同步傳動(dòng)系統(tǒng)4包括主電機(jī)4-1、傳動(dòng)軸4-2、同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4-3和凸輪4-4；同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4-3包括一個(gè)主拖動(dòng)同步帶4-3-1和兩組帶輪4-3-2；臺(tái)體底座兩側(cè)各安裝有一個(gè)凸輪4-4，兩凸輪4-4分別與左右兩組同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的一個(gè)從動(dòng)帶輪4-3-2同軸安裝，另一個(gè)主拖動(dòng)同步帶輪4-3-2安裝在傳動(dòng)軸4-2上，傳動(dòng)軸4-2與主電機(jī)4-1連接；兩凸輪4-4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同步推動(dòng)分別安裝在臺(tái)面兩端的支承板10推動(dòng)臺(tái)面平行上升。

凸輪中心高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5包括連接座5-1、第一支撐板5-2、第二支撐板5-3、導(dǎo)向單元、變速單元、電動(dòng)機(jī)5-6和位移傳感器5-7；

連接座5-1包括u型板5-1-1和柱體5-1-2；u型板5-1-1底部固接在柱體5-1-2側(cè)壁上，u型板5-1-1壁上加工有第一通孔5-1-3，連接座5-1的u型板端通過(guò)第一通孔5-1-3與凸輪4-4同軸安裝；柱體5-1-2上加工有一個(gè)第二通孔5-1-4和二個(gè)第三通孔5-1-5；第三通孔5-1-5位于第二通孔5-1-4兩側(cè)，第二通孔5-1-4和第三通孔5-1-5的軸線與柱體5-1-2的軸線方向相同；

導(dǎo)向單元包括絲杠5-4-1、絲母5-4-2、導(dǎo)向軸5-4-3和導(dǎo)向套5-4-4；絲母5-4-2安裝在第二通孔5-1-4中，絲杠5-4-1螺旋安裝在絲母5-4-2中；導(dǎo)向套5-4-4安裝在第三通孔5-1-5中，導(dǎo)向軸5-4-3安裝在導(dǎo)向套5-4-4中，導(dǎo)向軸5-4-3的兩端分別固定在第一支撐板5-2和第二支撐板5-3上，絲杠的一端固定在第二支撐板上，絲杠的另一端穿過(guò)第一支撐板5-3；

變速單元包括第一齒輪5-5-1和第二齒輪5-5-2；第一齒輪5-5-1和第二齒輪5-5-2嚙合，第一齒輪5-5-1與電動(dòng)機(jī)5-6安裝在一起，第二齒輪5-5-2安裝在第一支撐板5-3上方的絲杠5-5-1上；傳感器5-7設(shè)于連接座5-1的兩端。

隔震平臺(tái)包括下底板2-3、隔震單元、導(dǎo)氣管6-4和導(dǎo)向減震裝置，隔震平臺(tái)安裝在上底板2-2的下方，隔震單元有6個(gè)；隔震單元包括蓋板6-1、第二底板6-2和氣囊6-3，蓋板6-1中心位置設(shè)有定位塊6-1-1，用于與碰撞臺(tái)的上底板2-2進(jìn)行定位；蓋板6-1上加工有呈90°的通孔6-1-2，通孔6-1-2一端位于與氣囊6-3相接觸的蓋板6-1端面，通孔6-1-2的另一端位于蓋板6-1的側(cè)面；導(dǎo)氣管6-4通過(guò)位于蓋板6-1的側(cè)面的通孔6-1-2將多個(gè)隔震單元串連在一起，其中一個(gè)隔震單元中位于蓋板6-1側(cè)面的通孔6-1-2處設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)整氣囊6-3的氣壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)氣囊6-3的變形量；

導(dǎo)向減震裝置包括減震器6-5，所述的減震器共有四組，每組均有兩個(gè)減震器，每組的兩個(gè)減震器相互平行，所述的四組減震器位于靠近下底板2-3的四角位置處，減震器6-5包括套筒6-5-1、塞桿6-5-2和彈簧，彈簧設(shè)于套筒6-5-1內(nèi)，塞桿6-5-2的一端置于套筒6-5-1內(nèi)與彈簧連接，彈簧的軸線和塞桿6-5-2的軸線重合。

臺(tái)面1上設(shè)有多個(gè)定位桿1-2，定位桿1-2呈圓柱狀，定位桿1-2的一端螺旋安裝在臺(tái)面1上，定位桿1-2的另一端設(shè)有凹槽1-3；

凸輪4-4與臺(tái)面的連接部1-1之間設(shè)有支撐板10和滾輪11，支撐板10安裝在臺(tái)面1側(cè)部，滾輪11安裝在支撐板10下方，凸輪4-4安裝在凸輪中心高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5的末端；

滾輪11上方設(shè)有潤(rùn)滑裝置8，該潤(rùn)滑裝置中填充有潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑脂涂靠壓力自動(dòng)涂抹在滾輪11上，滾輪帶動(dòng)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑凸輪3-3；潤(rùn)滑裝置12包括杯體8-1，杯蓋8-2和支架8-3；杯體8-1一端連接杯蓋8-2，杯蓋8-2可繞杯體8-1轉(zhuǎn)動(dòng)，杯體8-1的另一端設(shè)有連接桿8-1-1，連接桿8-1-1呈空心狀，杯體8-1的內(nèi)腔與連接桿8-1-1的內(nèi)腔貫通；支架8-3呈方形塊體，支架8-3上加工有第一通孔8-3-1，連接桿8-1-1通過(guò)第一通孔8-3-1安裝在支架一端；支架8-3的另一端的端面呈凹向支架8-3中心的弧形，沿弧面周向加工有凹槽8-3-2；支架8-3上加工有第二通孔8-3-3，通過(guò)第二通孔8-3-3將該潤(rùn)滑裝置安裝在支撐板10上。

第一齒輪5-5-1上同軸安裝有碼盤(pán)9-1、傳感器9-2和支架9-3，傳感器9-2安裝在支架9-3上，傳感器呈u型，碼盤(pán)的置于u型開(kāi)口中，碼盤(pán)9-1與第一齒輪之間安裝有墊片。

本發(fā)明的碰撞試驗(yàn)結(jié)果如圖15所述，碰撞臺(tái)的碰撞波形，可以看出，獲得的碰撞波形處于國(guó)家規(guī)定的容差帶中。

在負(fù)載為200kg下進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖16所示，圖中下部分的波形為負(fù)載200kg下的碰撞波形，國(guó)家規(guī)定負(fù)載200kg下的峰值加速度為30g，脈沖持續(xù)時(shí)間為4ms，本實(shí)驗(yàn)在負(fù)載為200kg下獲得的波形的你脈沖加速度為27g，脈沖持續(xù)時(shí)間為4ms；同時(shí)，碰撞臺(tái)在負(fù)載和空載情況下獲得的波形均處于國(guó)家規(guī)定的容差帶中。