本發(fā)明涉及一種沖擊試驗設備，具體是一種機械式的沖擊試驗設備。

背景技術：

在確定軍用、民用機械設備經(jīng)受外力沖撞或作用時產(chǎn)品的安全性、可靠性和有效性，需要采用機械沖擊試驗設備對產(chǎn)品進行沖擊試驗測試。

在現(xiàn)有技術中，機械沖擊試驗設備有擺錘式和落錘式兩種，這兩種設備均是通過重力作用，將沖擊試驗設備錘體的重力勢能轉化為產(chǎn)品所需要的沖擊能量，以此對產(chǎn)品形成沖擊，測試其安全性、可靠性和有效性。

圖1為擺錘式機械沖擊試驗設備，包括機架1、擺錘2、鉗口座3和磁力裝置4，擺錘2包括錘體21和擺軸22，為了方便錘體21更換，錘體21通過螺紋安裝在擺軸22上，可更換。擺軸22設有磁鐵臂23。磁鐵臂23呈圓弧狀，方便旋轉和吸附。磁力裝置4裝于所述機架1端，磁鐵臂23磁場可吸附在磁力裝置4，擺軸22在圓軸11上，圓軸11位于機架1上，擺軸22以圓軸11為軸心實現(xiàn)旋轉，機架1內部安裝有電機12，電機12通過皮帶帶動圓軸11的轉動，圓軸11轉動帶動擺軸22實現(xiàn)順時針旋轉，最終實現(xiàn)錘體21向上運動，磁鐵臂23通過磁力吸附在磁力裝置4上。磁力裝置4包括電磁鐵41及通電裝置42，通過給通電裝置42通電使得電磁鐵41通電產(chǎn)生磁場，從而對磁鐵臂23產(chǎn)生吸附力。在使用時，給通電裝置42斷電，電磁鐵41磁力消失，磁鐵臂23自由下落，帶動了擺軸22以圓軸11為軸心實現(xiàn)逆時針旋轉，最終的結果是錘體21的落下，實現(xiàn)沖擊試驗，角度儀13上指針14顯示旋轉角度。測試完成，啟動控制系統(tǒng)開關，電機12通過皮帶帶動圓軸11的轉動，圓軸11轉動帶動了擺軸22實現(xiàn)順時針旋轉，最終實現(xiàn)錘體21向上運動，磁鐵臂23通過磁力吸附在所述磁力裝置4上，錘體21歸位。

圖2為落錘式機械沖擊試驗設備，地面上安裝有固定基座2，固定基座2通過不同的組裝方式能夠獲得不同的高度，從而可以進行不同沖擊能量的沖擊試驗。固定平臺3固定在固定基座2上，需要做沖擊試驗的產(chǎn)品固定在固定平臺3上。并具有光電測速裝置，該光電測速裝置安裝在塔架5基腳處，用來對沖擊速度進行測量。塔架5上設有導軌7，塔架5與導軌7間安裝有豎直度調節(jié)組件8，通過調節(jié)豎直度調節(jié)組件來保證軌道的豎直度?？梢宰杂上侣涞腻N體9設在導軌7上，并能在導軌7上做上下垂直運動，在沖擊試驗中通過錘體9在導軌7上自由下落來完成沖擊。為吸收在試件4破壞后自由下落組件的沖擊能量，在固定平臺3上裝有緩沖器。

然而，不管是上述的擺錘式機械沖擊設備還是落錘式機械沖擊設備，都僅僅是把沖擊試驗設備錘體的重力勢能轉化為產(chǎn)品所需要的沖擊能量。當產(chǎn)品需要的機械沖擊能量比較大時，只能通過增加錘體的質量或/和錘體相對于需要做沖擊試驗的產(chǎn)品固定處的高度來增加沖擊能量，即通過增加重力勢能來獲取所需要的沖擊能力。

但是，當機械沖擊設備的錘體質量過大，會導致設備笨重，不便于沖擊試驗的操作；當錘體相對于需要做沖擊試驗的產(chǎn)品固定處高度的增加時，又必然導致設備高度的增加。但是由于實驗室場地等因素的限制，不能通過增加高度來提高所需要的更多的沖擊能量。鑒于目前機械沖擊試驗設備存在的上述缺陷，不管是擺錘式機械沖擊設備還是落錘式機械沖擊設備，都不能滿足產(chǎn)品在進行機械沖擊時對較大沖擊能量的需求。

技術實現(xiàn)要素：

由于現(xiàn)有技術不能滿足產(chǎn)品對沖擊能量的需求，為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種具有特殊結構的機械沖擊試驗設備，在不增加錘體的質量和錘體相對于需要做沖擊試驗的產(chǎn)品固定處的高度的情況下，通過特殊的機械結構和原理，來滿足產(chǎn)品對較大機械沖擊能量的需求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種機械沖擊試驗設備，該試驗設備包括試驗臺、機架、導軌組件、沖擊頭、產(chǎn)品夾具等；

所述產(chǎn)品夾具設置在所述試驗臺上，用于夾持需要做沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件，防止在沖擊試驗的過程中產(chǎn)品試驗件從所述試驗臺上脫落；

所述機架可拆卸地安裝在平整的地面上，所述機架的上方與所述導軌組件采用可拆卸的方式固定連接，用于支撐所述導軌組件，所述機架與所述試驗臺采用可拆卸的方式固定連接；

所述導軌組件的一端連接至所述試驗臺，導軌組件的另一端為沖擊頭的起始位置，所述導軌組件的一端的高度低于其另一端的高度，在重力的作用下，沖擊頭從所述的起始位置沿著所述導軌運動。

進一步，所述導軌組件包括引導頭和導軌；所述導軌呈螺旋狀；所述引導頭包含電磁線圈，引導頭的外形呈喇叭狀，開口大的一側為所述沖擊頭的入口，開口小的一側為所述沖擊頭的出口；多個所述引導頭在其軸向上依次排列，在整體亦呈螺旋狀，與所述導軌的螺旋狀相同；所述導軌與每個引導頭采用可拆卸式固定連接；導軌的一端連接至所述試驗臺，導軌的另一端為沖擊頭的起始位置；所述沖擊頭由包含永磁材料制成的物質等組成；在重力和電磁力的作用下，沖擊頭從所述的起始位置沿著所述導軌運動。

進一步，所述產(chǎn)品夾具具有橡膠或尼龍墊片，防止產(chǎn)品夾具把產(chǎn)品試驗件夾傷。

進一步，所述沖擊頭的最大輪廓尺寸小于所述引導頭內腔的最小直徑尺寸。

進一步，該試驗設備還包括電源、控制器、信號發(fā)射器、信息存儲器、顯示器、速度檢測器；電源為控制器、信號發(fā)射器、信息存儲器、顯示器、速度檢測器等需要電能的部件供電；所述速度檢測器安裝在所述試驗臺上，用于檢測所述沖擊頭到達所述試驗臺在沖擊產(chǎn)品試驗件時的速度；所述速度檢測器將檢測到的速度信息傳輸至所述信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器將速度信息傳輸至所述控制器，速度信息經(jīng)過控制器處理后，被轉換成相應的機械沖擊能量信息，再將所述的機械沖擊能量信息傳輸至顯示器，并將所述的機械沖擊能量信息儲存到信息存儲器中。

進一步，所述電源為220v家用電源、380v動力電源或者小型發(fā)電機電源中的一種。

進一步，所述速度檢測器安裝在試驗臺與所述導軌連接的位置附近。

進一步，所述信號發(fā)射器與所述控制器通過無線連接或有線連接的傳輸方式連接。

進一步，所述無線連接采用藍牙傳輸連接方式。

與現(xiàn)有技術相比，對于本發(fā)明而言，在重力和電磁力的雙重作用下，可以不增加沖擊頭的質量、沖擊頭相對于需要做沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件固定處的高度來增加沖擊能量，以滿足機械沖擊試驗對沖擊能力的要求。本發(fā)明結構緊湊，體積小巧，克服了現(xiàn)有技術中擺錘式機械沖擊試驗設備、落錘式機械沖擊試驗設備的不足。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中擺錘式機械沖擊試驗設備的示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術中落錘式機械沖擊試驗設備的示意圖；

圖3為本發(fā)明的機械沖擊試驗設備的示意圖；

圖4為本發(fā)明機械沖擊試驗設備中引導頭的剖面圖；

圖5為本發(fā)明機械沖擊試驗設備中導軌的外形曲線圖；

圖中：1-試驗臺、2-機架、3-導軌組件、4-沖擊頭、11-產(chǎn)品夾具、33-引導頭、34-導軌。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整、詳細地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明眾多實施例中的一部分，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的情況下，對本發(fā)明作出的任何變形的技術方案，都在本發(fā)明的保護范圍之內。

實施例一：參見說明書附圖3，一種機械沖擊試驗設備，該試驗設備包括試驗臺1、機架2、導軌組件3、沖擊頭4、產(chǎn)品夾具11等；所述產(chǎn)品夾具11設置在所述試驗臺1上，用于夾持需要做沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件，防止在沖擊試驗的過程中產(chǎn)品試驗件從所述試驗臺1上脫落；所述機架2可拆卸地安裝在平整的地面上，所述機架2的上方與所述導軌組件3采用可拆卸的方式固定連接，用于支撐所述導軌組件3，所述機架2與所述試驗臺1采用可拆卸的方式固定連接；所述導軌組件3的一端連接至所述試驗臺1，導軌組件3的另一端為沖擊頭4的起始位置，所述導軌組件3的一端的高度低于其另一端的高度，在重力的作用下，沖擊頭4從所述的起始位置沿著所述導軌組件3運動。

實施例二：為了增大沖擊頭4對需要做沖擊試驗產(chǎn)品的沖擊力度，在實施例一的基礎上，進一步使所述導軌組件3包括引導頭33和導軌34；所述導軌34呈螺旋狀；所述引導頭33包含電磁線圈，引導頭33的外形呈喇叭狀，開口大的一側為所述沖擊頭4的入口，開口小的一側為所述沖擊頭4的出口；多個所述引導頭33在其軸向上依次排列，在整體亦呈螺旋狀，與所述導軌34的螺旋狀相同；所述導軌34與每個引導頭33采用可拆卸式固定連接；導軌34的一端連接至所述試驗臺1，導軌34的另一端為沖擊頭4的起始位置；所述沖擊頭4具有磁性，其由包含永磁材料制成的物質等組成；通電時，引導頭由于電磁線圈產(chǎn)生的電磁作用，對引導頭產(chǎn)生吸引的磁力。在重力和電磁力的雙重作用下，沖擊頭4從所述的起始位置沿著所述導軌34運動。

根據(jù)做功公式w＝f·s，(其中，w表示力f做的功，f表示力，s表示在力f方向上的位移)，在力一定的情況下，增加在力方向上的位移，可以相應增加力所做的功；在力的方向上的位移一定的情況下，增加力的大小，亦可以增加力所做的功；同時增加在力方向上的位移和力的大小，亦可以增加力所做的功。為了獲得更好地機械沖擊效果，使引導頭33的外形呈喇叭狀可以匯聚電磁線圈對沖擊頭4的磁力，使磁力的合力更大；導軌34呈螺旋狀能夠增加沖擊頭3在磁力方向上的的位移，通過這兩種技術手段，增加磁力對沖擊頭4的做功量，從而獲得更好的機械沖擊效果

為了防止產(chǎn)品夾具把產(chǎn)品試驗件夾傷，所述產(chǎn)品夾具11具有橡膠墊片或尼龍墊片，用來防護產(chǎn)品試驗件。

為了使沖擊頭4能夠穿過引導頭內腔，所述沖擊頭4的最大輪廓尺寸小于所述引導頭33內腔的最小直徑尺寸。

實施例三：為了更好地進行機械沖擊試驗，使該沖擊試驗設備具有機械沖擊數(shù)據(jù)的顯示和存儲等功能，進一步使該試驗設備還包括電源、控制器、信號發(fā)射器、信息存儲器、顯示器、速度檢測器；電源為控制器、信號發(fā)射器、信息存儲器、顯示器、速度檢測器等需要電能的部件供電；所述速度檢測器安裝在所述試驗臺1上，用于檢測所述沖擊頭4到達所述試驗臺在沖擊產(chǎn)品試驗件時的速度；所述速度檢測器將檢測到的速度信息傳輸至所述信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器將速度信息傳輸至所述控制器，速度信息經(jīng)過控制器處理后，被轉換成相應的機械沖擊能量信息，再將所述的機械沖擊能量信息傳輸至顯示器，并將所述的機械沖擊能量信息儲存到信息存儲器中。為了便于試驗人員的操作和擴大該機機械沖擊試驗裝置的應用范圍，可以通過設置不同的電流大小來調節(jié)引導頭33對沖擊頭4的電磁吸引力，從而控制沖擊頭4到達試驗臺1時對所需要做沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件的沖擊力。

為了便于向沖擊試驗設備提供電能，所述電源為220v家用電源、380v動力電源或者小型發(fā)電機電源中的一種。為了便于檢測沖擊頭4的速度，所述速度檢測器安裝在試驗臺1與所述導軌34連接的位置附近。

為了便于信號的傳輸，所述信號發(fā)射器7與所述控制器6通過無線連接或有線連接的傳輸方式連接。優(yōu)選地，所述無線連接采用藍牙傳輸連接方式。

本實施例在使用時，`

在進行機械沖擊試驗時，首先將需要進行機械沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件放置在試驗臺1上，并用產(chǎn)品夾具11進行固定，將沖擊頭4放置在導軌組件遠離試驗臺的一端。然后把機械沖擊試驗設備接通電源，引導頭33中的電磁線圈由于電磁作用產(chǎn)生磁場，同時沖擊頭4具有磁性，引導頭33對沖擊頭4產(chǎn)生吸引的磁力；在引導頭33對沖擊頭4產(chǎn)生的磁力和沖擊頭本身的重力的雙重作用下，沖擊頭4在導軌組件3中，沿著導軌34向前運動，速度不斷增大，最終到達試驗臺1，對產(chǎn)品試驗件進行沖擊，完成沖擊試驗。其中，引導頭33還包含接近開關，每當沖擊頭4穿過一個引導頭33后，接近開關感知沖擊頭4已經(jīng)穿過該引導頭33，所述接近開關斷開該引導頭33與電源的連接，以防止沖擊頭4已經(jīng)穿過的引導頭33產(chǎn)生的磁力對引導頭4產(chǎn)生干擾的磁力。

本實施例在引導頭對沖擊頭產(chǎn)生的磁力和沖擊頭本身的重力的雙重作用下，可以在不增加沖擊頭的質量、沖擊頭相對于需要做沖擊試驗的產(chǎn)品試驗件固定處的高度的情況下，來增加沖擊能量，以滿足機械沖擊試驗對沖擊能力的要求。該試驗設備結構緊湊，體積小巧，克服了現(xiàn)有技術中擺錘式機械沖擊試驗設備、落錘式機械沖擊試驗設備的不足，提供了一種新的沖擊試驗設備，推動了技術的發(fā)展。