專利名稱：雙自由度沖擊放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及沖擊試驗臺，具體涉及一種與普通沖擊臺組合使用的沖擊放大器。
背景技術(shù)：
沖擊試驗臺主要用來模擬產(chǎn)品、包裝以及元器件在使用、裝卸和運輸過程中遭受沖擊的環(huán)境，進行沖擊試驗。沖擊試驗臺的工作原理是將臺面連同試驗樣品一同提升到預(yù)定高度，然后讓臺面連同試驗樣品跌落，并沖擊在下方的沖擊座的波形發(fā)生器上產(chǎn)生沖擊。
目前市場上的沖擊試驗臺主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種為自由落體式，另一種為加力式。通常情況下這些沖擊試驗臺的試驗峰值加速度最大值一般在3000g以下。若要大幅提高峰值加速度值，勢必造成設(shè)備的外形尺寸很龐大，給制造，運輸，使用都帶來不便。對于小質(zhì)量試件要求做10000g以上的試驗，則更是困難。因此，長期以來有關(guān)高峰值加速度沖擊試驗的主題一直是本領(lǐng)域中的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了一種雙自由度沖擊放大器，其目的是為了大幅提高小質(zhì)量試件沖擊試驗的峰值加速度值，從而解決小質(zhì)量試件從事10000g以上峰值加速度沖擊試驗的技術(shù)難題。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種雙自由度沖擊放大器，在下方設(shè)有一座臺，在上方設(shè)有一伺服臺，座臺與伺服臺之間在垂直方向上至少設(shè)有兩根導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的底部與座臺固定連接，導(dǎo)柱的柱身與上方的伺服臺在垂直方向上滑動連接，伺服臺相對座臺在垂直方向上設(shè)有彈性元件進行懸掛或支撐，使伺服臺形成可沿導(dǎo)柱上下滑動的浮動臺面結(jié)構(gòu)；伺服臺的頂部中央作為放置試件的臺面，伺服臺的底部與座臺的頂部對應(yīng)設(shè)置相互對撞的作用面，以此形成上、下兩質(zhì)量相向?qū)ψ矝_擊的放大結(jié)構(gòu)。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述“導(dǎo)柱”為導(dǎo)向柱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具體可以是圓柱或方柱，并以整個側(cè)面與伺服臺上所設(shè)的孔配合形成導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。也可以是在導(dǎo)柱上開設(shè)導(dǎo)向槽，以導(dǎo)向槽與伺服臺上所設(shè)的導(dǎo)向塊配合形成導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
2、上述方案中，關(guān)于導(dǎo)柱的數(shù)量和設(shè)置形式包含有下列類型(1)、導(dǎo)柱由兩根構(gòu)成，兩根導(dǎo)柱設(shè)置在伺服臺和座臺兩側(cè)的對稱位置上。
(2)、導(dǎo)柱由三根構(gòu)成，三根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈等邊三角形布置。
(3)、導(dǎo)柱由四根構(gòu)成，四根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈矩形布置。以此類推。
3、上述方案中，關(guān)于彈性元件所采用類型和伺服臺的支撐或懸掛方式有(1)、彈性元件為拉簧或彈力繩，拉簧或彈力繩上部安裝在導(dǎo)柱上，下部安裝在伺服臺上，以此形成伺服臺懸掛浮動結(jié)構(gòu)。
(2)、彈性元件為壓簧，壓簧設(shè)置在上方的伺服臺與下方的座臺相對垂直方向上，以此形成伺服臺支撐浮動結(jié)構(gòu)。
4、上述方案中，為了使伺服臺相對座臺在垂直向上的方向上進行限位，所述每根導(dǎo)柱上均設(shè)有限位調(diào)節(jié)塊，該限位調(diào)節(jié)塊設(shè)置在伺服臺以上的位置上，并且所有限位調(diào)節(jié)塊的限位面處于同一水平面。限位調(diào)節(jié)塊的作用一是在向上的方向上對伺服臺進行限位；二是當(dāng)伺服臺與座臺對撞后，向上運動時，起緩沖作用。
本實用新型是一種小質(zhì)量試件進行高峰值加速度沖擊試驗的放大器。這種放大器必須與沖擊試驗臺組合使用，即使用時將沖擊放大器牢固地固定于普通沖擊試驗臺的臺面上，而將試件安裝于放大器的伺服臺的臺面之上，測量傳感器也固定于放大器的伺服臺臺面上，即可進行沖擊試驗。
本放大器的工作原理是將沖擊試驗臺的臺面隨同沖擊放大器以及試件提升到預(yù)定高度，然后讓沖擊試驗臺的臺面連同放大器以及試件跌落，并沖擊在下方的沖擊座上，由于沖擊使臺面連同放大器的座臺產(chǎn)生強烈反彈，而此時伺服臺由于慣性作用克服彈性元件彈力繼續(xù)向下運動，從而在放大器上實現(xiàn)伺服臺與座臺之間以近乎相同的速度相向?qū)ψ矝_擊，使沖擊加速度成倍增加，達到了沖擊放大作用。所謂“雙自由度”就是指伺服臺與座臺之間以相向?qū)ψ驳男问竭M行沖擊。
由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型巧妙地利用了普通沖擊臺的反彈能量，在放大器上實現(xiàn)伺服臺與座臺之間相向?qū)ψ矝_擊，使沖擊加速度成倍放大。對于2kg以下的負載，試驗最大峰值加速度可達100000g。
2、本實用新型與普通結(jié)構(gòu)的沖擊試驗臺相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、新穎、實用、經(jīng)濟的特點，而且制造、運輸、安裝、使用都很方便。


附圖1為本實用新型與普通沖擊試驗臺組合使用時的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為圖2的另一種工作狀態(tài)。
以上附圖中1、座臺；2、導(dǎo)柱；3、臺面；4、沖擊座；5、伺服臺；6、拉簧；7、下掛鉤；8、上掛鉤；9、套管；10、螺套；11、調(diào)節(jié)螺帽；12、鎖緊螺帽；13、導(dǎo)柱；14、調(diào)節(jié)螺帽；15、試件；16、測量傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一一種雙自由度沖擊放大器，參見圖2和圖3所示，在下方設(shè)有一座臺1，在上方設(shè)有一伺服臺5，座臺1與伺服臺5之間在垂直方向上設(shè)有兩根導(dǎo)柱2，兩根導(dǎo)柱2設(shè)置在伺服臺5和座臺1兩側(cè)的對稱位置上。導(dǎo)柱2的底部與座臺1固定連接，導(dǎo)柱2的柱身與上方的伺服臺5在垂直方向上滑動連接，伺服臺5通過兩側(cè)的拉簧6(或彈力繩)懸掛在兩根導(dǎo)柱2上，使伺服臺5形成可沿導(dǎo)柱2上下滑動的浮動臺面結(jié)構(gòu)。懸掛的上端為上掛鉤8，上掛鉤8一方面通過鉤座穿套在導(dǎo)柱2上，并由上方的鎖緊螺帽12與下方的調(diào)節(jié)螺帽11夾持固定，另一方面鉤座的側(cè)部伸出鉤體，拉簧6上端扣在該鉤體上。懸掛的下端為下掛鉤7，下掛鉤7設(shè)置伺服臺5的側(cè)端，拉簧6下端扣在該鉤體上。
為了使伺服臺5相對座臺1在垂直向上的方向上進行限位，兩根導(dǎo)柱2上均設(shè)有限位調(diào)節(jié)塊，該限位調(diào)節(jié)塊由套管9和螺套10組成，套管9由尼龍材料制成，套管9為外套，螺套10為內(nèi)套，兩者套裝固定連成整體，限位調(diào)節(jié)塊以內(nèi)部的螺套10與導(dǎo)柱2螺紋連接，以調(diào)節(jié)上下位置來限制伺服臺5的上端位。限位調(diào)節(jié)塊與其上端的調(diào)節(jié)螺帽14配合來進行固定。限位調(diào)節(jié)塊的作用一是在向上的方向上對伺服臺5進行限位；二是當(dāng)伺服臺5與座臺1對撞后，向上運動時，起緩沖作用。
伺服臺5的頂部中央作為放置試件15的臺面，測量傳感器16也固定于伺服臺的臺面上。伺服臺5的底部與座臺1的頂部對應(yīng)設(shè)置相互對撞的作用面，以此形成上、下兩質(zhì)量相向?qū)ψ矝_擊的放大結(jié)構(gòu)。整個放大器在圖2和圖3的左右方向上為對稱結(jié)構(gòu)，座臺1和伺服臺5可以設(shè)計成圓形臺或矩形臺等左右對稱結(jié)構(gòu)。
實施例二一種雙自由度沖擊放大器，與實施例一的不同之處在于導(dǎo)柱由三根構(gòu)成，三根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈等邊三角形布置。其它與實施例一相同。
實施例三一種雙自由度沖擊放大器，與實施例一的不同之處在于導(dǎo)柱由四根構(gòu)成，四根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈矩形布置。其它與實施例一相同。
實施例四一種雙自由度沖擊放大器，與實施例一的不同之處在于彈性元件為壓簧，壓簧設(shè)置在上方的伺服臺與下方的座臺相對垂直方向上，以此形成伺服臺支撐浮動結(jié)構(gòu)。其它與實施例一相同。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙自由度沖擊放大器，其特征在于在下方設(shè)有一座臺，在上方設(shè)有一伺服臺，座臺與伺服臺之間在垂直方向上至少設(shè)有兩根導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的底部與座臺固定連接，導(dǎo)柱的柱身與上方的伺服臺在垂直方向上滑動連接，伺服臺相對座臺在垂直方向上設(shè)有彈性元件進行懸掛或支撐，使伺服臺形成可沿導(dǎo)柱上下滑動的浮動臺面結(jié)構(gòu)；伺服臺的頂部中央作為放置試件的臺面，伺服臺的底部與座臺的頂部對應(yīng)設(shè)置相互對撞的作用面，以此形成上、下兩質(zhì)量相向?qū)ψ矝_擊的放大結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述導(dǎo)柱由兩根構(gòu)成，兩根導(dǎo)柱設(shè)置在伺服臺和座臺兩側(cè)的對稱位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述導(dǎo)柱由三根構(gòu)成，三根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈等邊三角形布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述導(dǎo)柱由四根構(gòu)成，四根導(dǎo)柱在伺服臺平面內(nèi)呈矩形布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述彈性元件為拉簧或彈力繩，拉簧或彈力繩上部安裝在導(dǎo)柱上，下部安裝在伺服臺上，以此形成伺服臺懸掛浮動結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述彈性元件為壓簧，壓簧設(shè)置在上方的伺服臺與下方的座臺相對垂直方向上，以此形成伺服臺支撐浮動結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙自由度沖擊放大器，其特征在于所述每根導(dǎo)柱上均設(shè)有限位調(diào)節(jié)塊，該限位調(diào)節(jié)塊設(shè)置在伺服臺以上的位置上。
專利摘要一種雙自由度沖擊放大器，其特征在于在下方設(shè)有一座臺，在上方設(shè)有一伺服臺，座臺與伺服臺之間在垂直方向上至少設(shè)有兩根導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的底部與座臺固定連接，導(dǎo)柱的柱身與上方的伺服臺在垂直方向上滑動連接，伺服臺相對座臺在垂直方向上設(shè)有彈性元件進行懸掛或支撐，使伺服臺形成可沿導(dǎo)柱上下滑動的浮動臺面結(jié)構(gòu)；伺服臺的頂部中央作為放置試件的臺面，伺服臺的底部與座臺的頂部對應(yīng)設(shè)置相互對撞的作用面，以此形成上、下兩質(zhì)量相向?qū)ψ矝_擊的放大結(jié)構(gòu)。本裝置為小質(zhì)量試件的沖擊放大器，必須與普通沖擊試驗臺組合使用。它巧妙地利用了普通沖擊試驗臺的反彈能量，在放大器上實現(xiàn)伺服臺與座臺之間相向?qū)ψ矝_擊，使沖擊加速度成倍放大。對于2kg以下的負載，試驗最大峰值加速度可達100000g。
文檔編號G01N3/30GK2798078SQ20052007186
公開日2006年7月19日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者胡新華, 鐘瓊?cè)A 申請人:蘇州試驗儀器總廠