本發(fā)明涉及沖擊試驗技術領域，尤其涉及一種攔阻沖擊試驗裝置。

背景技術：

飛機在陸基和航母著陸時，機載設備及武器會受到攔阻裝置施加的較低頻的瞬態(tài)沖擊，為考核機載設備及武器的可靠性和安全性，需要對其進行攔阻沖擊試驗。

攔阻沖擊的試驗特點為沖擊多為水平向，這種試驗產(chǎn)生的沖擊波脈寬較寬，產(chǎn)品位移較大，且由于被試產(chǎn)品經(jīng)常含大量火工品，危險性很高。傳統(tǒng)采用的跌落臺為垂直墜落，使用的橡膠、鉛塊等波形發(fā)生器只能產(chǎn)生脈寬較窄的波形，振動臺受位移限制，也不能產(chǎn)生高量級、寬脈寬的波形。

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是解決傳統(tǒng)沖擊試驗裝置無法產(chǎn)生高量級、寬脈寬的波形的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種攔阻沖擊試驗裝置，包括試驗平臺、動力機構、碰撞機構、測量機構和控制機構，待測試產(chǎn)品設于所述試驗平臺上，所述動力機構與所述試驗平臺連接，用于帶動所述試驗平臺水平移動，所述碰撞機構設于所述試驗平臺的行程上與所述試驗平臺發(fā)生碰撞，所述測量機構與設于所述試驗平臺上的加速度傳感器連接，用于采集碰撞產(chǎn)生的波形信息，所述控制機構與所述動力機構連接，用于控制所述動力機構的動作。

其中，所述試驗平臺的下方設有水平設置的導軌，所述試驗平臺的底部設有與所述導軌配合的卡槽。

其中，所述試驗平臺上設有懸掛工裝，所述懸掛工裝用于模擬所述待測試產(chǎn)品掛飛狀態(tài)下的邊界條件。

其中，所述試驗平臺的一端設有加強鋼板，所述加強鋼板用于承受與所述碰撞機構碰撞時的沖擊力。

其中，所述動力機構包括驅動裝置和傳動鏈，所述驅動裝置連接于所述控制機構與所述傳動鏈之間，所述傳動鏈沿所述導軌的長度方向設置且與所述試驗平臺連接，用于帶動所述試驗平臺沿所述導軌移動。

其中，所述動力機構還包括設于所述傳動鏈的兩端的傳動輪和制動器，所述傳動輪與所述驅動裝置連接，用于帶動所述傳動鏈運動，所述制動器與所述控制機構連接，用于實現(xiàn)所述傳動鏈的制動。

其中，所述驅動裝置和所述傳動輪之間設有離合器，所述導軌上設有離合器脫開傳感器，所述離合器與所述離合器脫開傳感器分別與所述控制機構連接，當所述離合器脫開傳感器感應到所述試驗平臺經(jīng)過時，所述控制機構向所述離合器發(fā)送脫開指令。

其中，所述碰撞機構設于所述導軌上或設于所述導軌的一端，且所述碰撞機構包括承力塊和設于所述承力塊上的波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器與所述試驗平臺相對設置，且所述波形發(fā)生器上設有與所述試驗平臺碰撞時接觸的彈性緩沖墊，用于與所述試驗平臺進行彈性碰撞。

其中，所述導軌上還設有啟動制動傳感器、起始位傳感器和保護位傳感器，所述啟動制動傳感器、起始位傳感器和保護位傳感器分別與所述控制機構連接，用于向所述控制機構傳遞所述試驗平臺的位置信息。

其中，所述控制系統(tǒng)包括PLC可編程控制器、遠程控制器和近程控制器，所述遠程控制器和近程控制器分別與所述PLC可編程控制器，用于實現(xiàn)對所述PLC可編程控制器近程和遠程控制。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明提供的一種攔阻沖擊試驗裝置，包括試驗平臺、動力機構、碰撞機構、測量機構和控制機構，待測試產(chǎn)品設于試驗平臺上，動力機構與試驗平臺連接，用于帶動試驗平臺水平移動，碰撞機構設于試驗平臺的行程上與試驗平臺發(fā)生碰撞，測量機構與試驗平臺上傳感器連接，用于采集碰撞產(chǎn)生的波形信息，控制機構與動力機構連接，用于控制動力機構的動作。待測試產(chǎn)品在水平方向上完成碰撞試驗，能夠產(chǎn)生寬脈寬的沖擊波形，且控制機構可以對碰撞時的速度進行控制，提高了測試結果的準確性和重復性。

除了上面所描述的本發(fā)明解決的技術問題、構成的技術方案的技術特征以及有這些技術方案的技術特征所帶來的優(yōu)點之外，本發(fā)明的其他技術特征及這些技術特征帶來的優(yōu)點，將結合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種攔阻沖擊試驗裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例為控制機構的控制關系圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的試驗平臺的結構示意圖；

圖4是采用本發(fā)明實施例提供的攔阻沖擊試驗裝置進行的一次試驗中得到的沖擊加速度歷程曲線。

圖中：1：試驗平臺；2：待測試產(chǎn)品；3：懸掛工裝；4：加速度傳感器；5：傳動輪；6：驅動裝置；7：離合器；8：控制機構；9：測量機構；10：線纜隨動機構；11：導軌；12：承力塊；13：制動器；14：波形發(fā)生器；15：傳動鏈；16：離合脫開傳感器；17：啟動制動傳感器；18：起始位傳感器；19：保護位傳感器；101：上部；102：下部；103：防傾倒卡槽；104：加強鋼板；601：變頻驅動器；602：電機；801：PLC可編程控制器；802：進程控制器；803：遠程控制器；804：接觸器；805：繼電器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上，“若干個”、“若干根”、“若干組”的含義是一個或一個以上。

如圖1和圖3所示，本發(fā)明實施例提供的一種攔阻沖擊試驗裝置，包括試驗平臺1、動力機構、碰撞機構、測量機構9和控制機構8，待測試產(chǎn)品2設于試驗平臺1上，動力機構與試驗平臺1連接，用于帶動試驗平臺1水平移動，碰撞機構設于試驗平臺1的行程上與試驗平臺1發(fā)生碰撞，測量機構9與設于試驗平臺1上的加速度傳感器4通過測試線纜連接，用于將沖擊信號通過線纜傳遞給測量機構9進行記錄并在測量機構9上產(chǎn)生波形信息，通過與波形的要求值進行對比，判斷對待測試產(chǎn)品2的考核是否滿足要求，為了保護測試電纜，在測試線纜的外側設于線纜隨動機構10，控制機構8與動力機構連接，用于控制動力機構的動作。待測試產(chǎn)品2在水平方向上完成碰撞試驗，能夠產(chǎn)生寬脈寬的沖擊波形，且控制機構8可以對碰撞時的速度進行控制，提高了測試結果的準確性和重復性。

進一步地，試驗平臺1的下方設有導軌12，試驗平臺1沿導軌水平移動。試驗平臺1的下部設有車輪和與導軌12配合的卡槽，在動力機構的作用下，試驗平臺1沿導軌12的長度方向水平移動增速至設定速度。

進一步地，試驗平臺1上還設有懸掛工裝3，懸掛工裝3用于將待測試產(chǎn)品2懸吊在試驗平臺1上，懸掛工裝3能夠模擬待測試產(chǎn)品2掛飛狀態(tài)下的邊界條件，使試驗條件更接近使用條件，進而提高了試驗結果的準確性。

進一步地，動力機構包括驅動裝置6和傳動鏈15，驅動裝置6連接于控制機構8與傳動鏈15之間，傳動鏈15沿導軌12的長度方向設置且與試驗平臺1連接，用于帶動試驗平臺1運動。驅動裝置6通過控制傳動鏈15的運動速度來控制試驗平臺1的速度，通過控制傳動鏈15的運動方向來控制試驗平臺1的運動方向，在本實施例中，驅動裝置6包括變頻驅動器601和電機602。

進一步地，動力機構還包括設于傳動鏈15上的傳動輪5和制動器13，傳動輪5和制動器13設于傳動鏈15的兩端，傳動輪5與驅動裝置連接，用于帶動傳動鏈15運動，制動器13與控制機構8連接，用于實現(xiàn)傳動鏈15的制動。

進一步地，驅動裝置和傳動輪5之間設有離合器7，導軌12上設有離合器脫開傳感器16，離合器7與離合器脫開傳感器16分別與控制機構8連接，當離合器脫開傳感器16感應到試驗平臺1經(jīng)過時，控制機構8向離合器7發(fā)送脫開指令，離合器7脫開，試驗平臺1在慣性作用下自由滑行并最終與波形發(fā)生器14發(fā)生碰撞。

具體的，變頻驅動器601連接于控制機構8和電機601之間，用于根據(jù)控制機構8的控制信號驅動電機601的轉動，電機601通過聯(lián)軸器與傳動軸聯(lián)接，離合器7安裝在傳動軸上，傳動輪5與離合器7剛性連接，傳動輪5帶動傳動鏈15及試驗平臺1進行正向或反向運動，制動器13對試驗平臺1進行減速剎車。通過控制離合器7通斷實現(xiàn)傳動輪5與驅動裝置的連接與脫開。

進一步地，碰撞機構設于導軌12上或設于導軌12的一端，且碰撞機構包括承力塊12和設于承力塊12上的波形發(fā)生器14，波形發(fā)生器14與試驗平臺1相對設置，且波形發(fā)生器14上設有與試驗平臺1碰撞時接觸的彈性緩沖墊。試驗時，試驗平臺1載著待測試產(chǎn)品2與波形發(fā)生器14發(fā)生彈性碰撞，并在測量機構9上生成沖擊波形信息。

進一步地，導軌12上還設有啟動制動傳感器17、起始位傳感器18和保護位傳感器19，啟動制動傳感器17、起始位傳感器18和保護位傳感器19分別與控制機構8連接，用于向控制機構8傳遞試驗平臺1的位置信息，控制機構8根據(jù)試驗平臺1的位置向動力機構發(fā)送不同的控制指令。

如圖2所示，整個試驗裝置通過控制機構8進行合理、有序的控制，控制機構8主要由PLC可編程控制器801、遠程控制器803、近程控制器802、與制動器13連接的接觸器804及用于發(fā)送測量機構9觸發(fā)信號的繼電器805等組成，在本實施例中遠程控制器803采用觸摸屏。PLC可編程控制器801與驅動裝置連接，使用時，通過遠程控制器803對試驗平臺1的運動速度、剎車距離等參數(shù)進行設置后，既可通過遠程控制器803操控試驗裝置，便于進行正式試驗，也可通過近程控制器802操控試驗裝置，便于現(xiàn)場調試。

試驗裝置在工作時，控制機構8首先通過PLC可編程控制器801發(fā)出電機602啟動指令，試驗平臺1開始沿導軌12正向加速運動。試驗平臺1經(jīng)過離合脫開傳感器16時，PLC可編程控制器801發(fā)出離合脫開指令，使離合器7脫開，即驅動裝置6與傳動輪5的連接脫開，試驗平臺1在慣性作用下繼續(xù)移動，同時PLC可編程控制器801通過繼電器805給測量機構9發(fā)出兩路觸發(fā)信號，啟動測量機構9，試驗平臺1與波形發(fā)生器14碰撞時，測量機構9采集碰撞時產(chǎn)生的波形信息。試驗平臺1與波形發(fā)生器14撞擊后，反向運動經(jīng)過啟動制動傳感器17時，PLC可編程控制器801發(fā)出制動器13啟動指令，讓試驗平臺1減速。待試驗平臺1靜止后，PLC可編程控制器801發(fā)出電機602反轉啟動指令，控制試驗平臺1緩慢向初始位置移動。試驗平臺1經(jīng)過起始位傳感器18時，PLC可編程控制器801發(fā)出制動器13啟動指令，試驗平臺1靜止在初始位置，可以進行下一次試驗。

為了提高控制機構8的可靠性，對離合脫開傳感器16、啟動制動傳感器17、測量機構9的觸發(fā)信號均進行了冗余設置。為防止人工操作失誤，設置了保護位傳感器19，當試驗平臺經(jīng)過該保護位傳感器19時，控制機構8將發(fā)出停機指令及警報。

如圖3所示，試驗平臺1分為上下兩部分，上部101與下部102通過螺栓進行連接。試驗平臺1的主體結構采用方管焊接而成，水平和豎直方向均采用120mm×120mm×8mm的方管作為主支撐，并采用100mm×100mm×5mm的斜拉方管作為輔助支撐，提高試驗平臺1整體的強度和剛度。試驗平臺1的上部101設有懸掛工裝，用于模擬產(chǎn)品掛飛狀態(tài)下的邊界條件。試驗平臺1的下部102的前端設置兩塊豎直的加強鋼板104，用于承受與波形發(fā)生器14撞擊的沖擊力。在試驗平臺的下部102的四個頂角設置防傾翻卡槽104，保證試驗平臺1在導軌12上水平運行，防止撞擊時發(fā)生傾翻。

如圖4所示，該裝置在一次試驗中的沖擊峰值加速度為7.95g，經(jīng)多次試驗，該裝置的承載能力為4t，試驗平臺的最大運動速度為10m/s，沖擊峰值加速度為0.5～12g，沖擊峰值加速度為12g時重復性達±0.1，沖擊脈寬為50～400ms。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的一種攔阻沖擊試驗裝置，試驗平臺上設有模擬機翼或飛機內部邊界條件的懸掛工裝，機載設備和武器作為參試產(chǎn)品，與懸掛工裝對接，模擬產(chǎn)品的掛飛狀態(tài)。攔阻沖擊試驗裝置啟動后，控制機構啟動驅動裝置，通過離合器、傳動輪、傳送鏈對試驗平臺進行加速。試驗平臺達到設定速度后，控制機構控制離合器脫開，試驗平臺脫離驅動裝置開始在導軌上自由滑行。然后，試驗平臺與安裝在承力塊上的波形發(fā)生器發(fā)生撞擊，通過波形發(fā)生器產(chǎn)生高量級、寬脈寬的沖擊波形，該波形由安裝在試驗件上的傳感器及后端的測量系統(tǒng)采集得到。沖擊波形加載完成后，控制系統(tǒng)啟動制動器，使試驗平臺減速，防止其反向運動發(fā)生二次碰撞。待試驗平臺靜止后，控制機構關閉制動器，連接離合器，啟動驅動裝置，將試驗平臺緩慢恢復至初始位置，為下一次沖擊試驗做準備。整個試驗裝置為全自動形式，試驗人員通過遠程操作設定沖擊試驗參數(shù)后，試驗裝置將自動完成規(guī)定次數(shù)的沖擊試驗，減少試驗人員進入試驗場的次數(shù)，大幅提高火工品試驗的安全性。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。