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原文传递可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台

专利名称：	可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台
摘要：	本实用新型涉及一种可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，该可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台主要由主框架模块、升降模块、加力模块、抓锤模块、锤头模块、试件固定座、磁栅尺、动态力传感器、数据采集与处理模块等组成。安装在锤头侧面的磁栅尺可精确测量锤头的位移，而安装在试件固定座下方的动态力传感器可精确测量被测物所受的冲击力。本实用新型结构简单、操作方便且能快速、可靠地捕获冲击全过程的力‑位移信号并能精确计算出被测物所吸收的冲击能量，有利于材料的抗冲击性能分析与研究。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	福州大学
发明人：	吴乙万;江磊;白鸿柏;薛新;任志英;邵一川
专利状态：	有效
申请日期：	2018-10-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201821684345.3
公开号：	CN209086089U
代理机构：	福州元创专利商标代理有限公司
代理人：	蔡学俊;林捷
分类号：	G01N3/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	350108 福建省福州市闽侯县上街镇福州大学城学院路2号福州大学新区
主权项：	1.一种可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：包括用于放置试件的固定台面和位于固定台面上方的顶板，所述固定台面与顶板之间设有若干支撑柱和导向柱，所述导向柱上滑设有锤头，所述顶板自上而下穿设有钢丝绳和与钢丝绳第一端头连接并用于吸附锤头的电磁铁，所述钢丝绳第二端头穿过顶板上方并连接固定在位于固定台面上的电动绞盘，所述顶板的下表面设有加力模块，该加力模块包括设在顶板下方的加力板和设在加力板与顶板之间的加力弹簧。 2.根据权利要求1所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述固定台面与试件之间设有动态力传感器，所述锤头侧部设有磁栅尺读磁头，所述导向柱旁侧设有磁条导向柱，所述磁条导向柱安装有与磁栅尺读磁头相对应的磁条。 3.根据权利要求2所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述加力弹簧靠近顶板的一侧设有轮辐式拉压力传感器，所述加力弹簧靠旁侧设有拉杆式直线位移传感器。 4.根据权利要求1所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述固定台面放置在地面上，作为试验台的基础，其上钻有若干螺纹孔，用于安装固定支座和电动绞盘，固定支座是支撑柱、导向柱的安装接头，通过螺纹连接安装固定台面上，支撑柱是试验台的承力柱，上端为阶梯轴并加工有外螺纹,下端为光轴，支撑柱的下端套进固定座内，并由螺栓锁紧，顶板是落锤冲击试验台的上安装平台，顶板的四角加工有四个大的通孔，通孔的位置与支撑柱相对应，顶板安装在支撑柱阶梯轴的端面上，并由圆螺母进行锁紧和防松，顶板正中心位置加工有一大通孔以允许升降模块的钢丝绳穿过，试验台的两根导向柱与四根支撑柱的安装方式一致，一端通过固定座安装在固定台面，另一端通过圆螺母与顶板相互紧固连接。 5.根据权利要求1所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述电动绞盘通过螺纹连接安装在主框架模块的固定台面上，电动绞盘用于实现钢丝绳的收、放，钢丝绳的一端用起吊螺栓连接在电磁铁上，另一端则安装在电动绞盘上，两个定滑轮通过螺栓安装在顶板的上表面，两个定滑轮用于实现钢丝绳的运动导向。 6.根据权利要求3所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述加力模块上的导向杆的两端均加工有外螺纹，导向杆一端通过螺纹与加力板进行紧固，顶板上与导向杆对应位置加工有光孔并安装有石墨自润滑铜套，导向杆可穿过石墨自润滑铜套、顶板与限位螺母进行螺纹连接，加力模块上的上弹簧座与下弹簧座的一端都加工有外螺纹，另一端均为筒状结构，轮辐式拉压力传感器的外圆周加工有若干安装孔，通过内六角螺栓紧固到顶板的下表面，轮辐式拉压力传感器的正中心加工有螺纹孔并与上弹簧座的外螺纹配合，加力板为圆环状结构，允许抓锤模块和升降模块的钢丝绳从其正中间穿过，加力板上加工有与上弹簧座相对应的螺纹孔，用于安装下弹簧座，加力板上还加工有一光孔，该光孔允许拉杆式拉压力传感器的拉杆头穿过并实现螺纹紧固，加力弹簧安装在上弹簧座与下弹簧座之间，拉杆式直线位移传感器通过拉杆式直线位移传感器安装支座安装在顶板的下表面，轮辐式拉压力传感器用于测量加力弹簧受压缩情况下所产生的附加弹簧力的大小，拉杆式直线位移传感器用于测量加力弹簧的变形量，导向杆用于实现加力模块的垂向导向作用。 7.根据权利要求3所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：所述锤头两端安装有石墨自润滑铜套并穿过导向柱，上端用石墨自润滑铜套挡盖对石墨自润滑铜套进行约束，所述固定台面上设有试件固定座，所述试件固定座的凸环侧壁加工有螺纹孔，当试件放置在试件固定座上可用螺栓加紧试件的底部，试件固定座的底部加工有若干光孔，用于实现试件固定座与动态力传感器的连接，动态力传感器的上端面与试件固定座通过螺纹相连接，下端面则通过螺纹连接的方式安装在下转接板上，下转接板再通过螺纹连接的方式安装到固定台面上，动态力传感器用于测量冲击过程中的载荷变化情况。 8.根据权利要求3所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：读磁头和磁条构成磁栅尺，在固定台面与顶板之间安装的铝合金型材作为磁条的安装载体，读磁头安装在磁头安装座上，该磁头安装座通过螺纹连接安装在锤头的边沿上，磁头安装座上开有槽孔，便于调整读磁头与磁条之间的距离，使读磁头与磁条的距离保持0.5mm的间隙，磁栅尺输出信号为方形脉冲，通过计算输出的脉冲数可精确测量冲击过程中锤头的运动位移。 9.根据权利要求3所述的可精确测量冲击载荷与动态位移的落锤冲击试验台，其特征在于：采用NI数据采集卡对加力模块中的轮辐式拉压力传感器和拉杆式直线位移传感器、动态力传感器、磁栅尺进行实时数据采集，将采集的电压信号或由电荷信号转化成的电压信号经过Labview程序数据处理转换后，能够实时、直观显示各项数据值，进而绘制出所需求的表征材料特性的各类函数关系图。
所属类别：	实用新型