一种损伤预制用的便携冲击器及冲击方法技术

本发明专利技术涉及工程材料结构损伤预制领域，具体是一种损伤预制用的便携冲击器。本发明专利技术便携冲击器最前端是减震限位机构，减震限位机构对接于前端头自锁机构前端，并用螺钉与前端头自锁机构前端相固定。前端头自锁机构后端以螺纹接于筒体机构前端。齿轮机构、显示与运算机构焊接于筒体机构外表面相应位置处。弹簧与微调机构置入筒体机构的筒体内，并用筒体机构的后端头螺母固定。锁紧、释放机构以卡槽定位于筒体机构的外壁并用螺钉固定。本发明专利技术安全、轻便、简捷、环境适应性强、易操作，很好的解决了现有冲击装置或者不适应非水平面和异形面冲击、或者后端设备太多不便于现场的实时冲击等技术局限性。

【技术实现步骤摘要】
一种损伤预制用的便携冲击器及冲击方法
本专利技术涉及工程材料结构损伤预制领域，具体是一种损伤预制用的便携冲击器及冲击方法。
技术介绍
工程材料结构损伤预制在材料强度试验与研究中已广泛应用，在不同的损伤预制方法中，冲击损伤预制应用更为广泛。冲击损伤预制按原理通常分为：重力式、弹簧能量式、气动力式、电磁动力式和火控动力式，应用最广泛的为重力式。重力式冲击装置是通过改变落锤质量和高度以达到能量调节，其结构简单、计量准确方便且安全，适用于静态水平或实验室理想状态下的材料冲击，但对于类似飞机、车船等非水平面或其他大型工件的异形面用重力式冲击，将难以实现。气动力式、电磁动力式和火控动力式通常须附带较多的后端设备，不便于现场的实时冲击。目前，损伤预制用的能量式冲击器多为简易装置，从能量实时调节功能、冲击回弹自锁功能、能量显示与测定功能、全角度冲击功能、减震装置及安全性等，或设计不合理或功能缺失。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为克服现有冲击装置或者不适应非水平面和异形面冲击、或者后端设备太多不便于现场的实时冲击、或者设计不合理及功能缺失等技术局限性，本专利技术提出了一种损伤预制用的便携冲击器。另外，本专利技术还提供一种基于损伤预制用的便携冲击器的冲击方法。本专利技术的技术方案是：一种损伤预制用的便携冲击器，其包括齿轮机构、锁紧与释放机构、筒体机构、齿条导轨机构、自锁头触发机构、扳机锁紧机构、能量微调机构、前端头自锁机构、减震限位机构、显示与运算机构、弹簧与微调机构，其中，所述减震限位机构位于整个冲击器的最前端，且减震限位机构对接于前端头自锁机构前端，并用螺钉与前端头自锁机构前端相固定；前端头自锁机构后端以螺纹接于筒体机构前端；齿轮机构、显示与运算机构焊接于筒体机构外表面相应位置处；弹簧与微调机构的弹簧前端插入齿条导轨机构后端限位固定孔，同时将弹簧与微调机构置入筒体机构的筒体内，并用筒体机构的后端头螺母固定；锁紧、释放机构以卡槽定位于筒体机构的外壁并以螺钉固定；其中，所述的前端头自锁机构包括自锁头限位螺栓、锁紧螺母、弹簧压紧螺栓、弹簧、自锁头、限位块、自锁头固定筒、前端头、自锁头锁定卡、触发杆滑筒和触发杆，其中，自锁头限位螺栓、锁紧螺母、弹簧压紧螺栓、弹簧依次相连，再将自锁头限位螺栓与螺纹连接，限位块以螺钉连于自锁头，弹簧压紧螺栓以螺纹接于自锁头固定筒，自锁头固定筒与前端头焊接，触发杆插入内含弹簧的触发杆滑筒以螺钉与自锁头锁定卡相连，触发杆滑筒与前端头螺纹连接。所述的减震限位机构包括滑筒、缓冲块、支撑曲杆、真空吸盘减震脚、托盘、锁紧螺母，滑筒依次从缓冲块、托盘之通孔穿过并由锁紧螺母予以固定，支撑曲杆上端嵌入托盘下端槽中焊接，真空吸盘减震脚与支撑曲杆螺纹连接。所述的齿轮机构包括齿轮盒盖、齿轮盒紧固钉、齿轮、齿轮轴轴承、齿轮轴及齿轮盒，所述齿轮置入齿轮盒，再将齿轮轴、齿轮轴轴承依次相连合入，齿轮盒盖用齿轮盒紧固钉固定，且齿轮盒与主筒体焊接。所述的锁紧与释放机构包括齿条卡铁、连接销钉、扳机、扳机锁紧机构、齿条卡铁弹簧及扳机固定柄，齿条卡铁、扳机、扳机锁紧部件、齿条卡铁弹簧依次置于扳机固定柄，插入连接销钉铆接，扳机固定柄与主筒体以卡槽限位，螺钉紧固连接。所述的齿条导轨机构包括齿条旋转约束块、约束快螺钉、齿条、光通断板、冲头连杆及冲头，所述齿条旋转约束块以约束快螺钉接于齿条、光通断板、冲头连杆与齿条焊接，冲头与冲头连杆螺纹连接。一种基于损伤预制用的便携冲击器的冲击方法，其通过齿轮传动机构将弹簧压缩实现能量储备，再经过弹簧后端微调机构使能量得到精确调整；在击发过程中测速机构精确测定最终到达工件表面瞬时速度，以消除环境状态及倾斜角度影响，得出精确参数；在冲击完成后反弹再回落瞬间自锁机构自动完成冲击头锁定，此时冲击头的二次冲击力由缓冲减震支架进行承接并消除。工作时先调整真空吸盘减震脚螺纹，使冲头与被冲击面垂直，释放扳机锁紧部件之锁定销，使齿条导轨机构在能量预置时能顺利通过，拔起自锁头限位螺栓，使自锁头锁定卡锁住自锁头，以待冲击完成回弹后释放，以棘轮定力扳套在齿轮轴上，使齿轮逆时针旋动推动齿条导轨机构压缩弹簧至相应能量位置，扳动棘轮部件拨杆，旋动螺杆推动前轴承后固件，使矩形弹簧被压缩、释放以达到能量微调，至此能量储备完成；在能量储备完成后，锁定扳机锁紧部件之锁定销，再行调整预冲击位置、冲击角度、离面高度，在开始冲击前打开光电测速系统，清零、调整输入相应参数；扣动扳机、齿条卡铁释放齿条导轨机构，在冲头距被冲击面25mm时，齿条前端面推动触发杆，自锁头锁定卡联动释放自锁头，当冲击完成回弹再落下时，自锁头卡在齿条前端面，至此冲头自锁完成；自锁头被锁定瞬间，仍有较大冲击力由主筒体传递至滑筒再传至缓冲块和真空吸盘减震脚与以逐级缓冲减震，冲头在距被冲击面30mm时光束经过光通断板遮挡形成二次通断，完成光通断板通过前后两束光之时间差记录，信息传送至处理显示系统，此时能量测定完成。当冲击器需要变角度或应对各种异形面进行冲击时，须辅助三脚架，三脚架借助连接卡块接于脚架连接块上。本专利技术创造的优点是：其能量储备过程是通过齿轮棘齿机构由人工扳动完成，其省力且无需其它辅住能源和设备。在能量预置过程中分为粗调与精调使预置能量更接近所需能量设计，再通过光电测能系统得到精确能量值。冲击完成后的回弹自锁，通过自锁机构也得到很好解决。在自锁完成后，整个系统将承受较大回落后的震动，当能量传递至前端头减震支架时，其两级缓冲减震使震动得以化解。安全也是本专利技术的一个重要特点，由于专利技术的冲击头自由度被牢固限制在筒体内只有极少部分能露出筒体，且独特的真空吸盘减震脚设计使冲击瞬间反冲力得到遏本专利技术安全、轻便、简捷、环境适应性强、易操作，很好的解决了现有冲击装置或者不适应非水平面和异形面冲击、或者后端设备太多不便于现场的实时冲击、或者设计不合理及功能缺失等技术局限性。附图说明图1冲击器外形示意图；图2冲击器拆分装配示意图；图3减震限位机构装配关系示意图；图4前端头自锁机构装配关系示意图；图5齿轮机构装配关系示意图；图6锁紧与释放机构装配关系示意图；图7筒体机构装配关系示意图；图8齿条导轨机构装配关系示意图；图9弹簧与微调机构装配关系示意图；图10自锁头触发机构装配关系示意图；图11扳机锁紧机构装配关系示意图；图12能量微调机构装配关系示意图；其中：1.减震限位机构2.前端头自锁机构3.齿轮机构4.锁紧与释放机构5.筒体机构6.齿条导轨机构7.弹簧与微调机构8.显示与运算机构9.提手10.滑筒11.缓冲块12.支撑曲杆13.真空吸盘减震脚14.托盘15.锁紧螺母16.自锁头限位螺栓17.锁紧螺母18.弹簧压紧螺栓19.弹簧20.自锁头21.限位块22.自锁头固定筒23.前端头24.自锁头锁定卡25.触发杆滑筒26.触发杆27.齿轮盒盖28.齿轮盒紧固钉29.齿轮30.齿轮轴轴承31.齿轮轴32.齿轮盒33.齿条卡铁34.连接销钉35.扳机36.扳机锁紧部件37.齿条卡铁弹簧38.扳机固定柄39.背带座40.主筒体41.后端头42.脚架连接块43.光电管座44.齿条旋转约束块45.约束快螺钉46.齿条47.光通断板48.冲头连杆49.冲头50.后轴承后挡环51.推力轴承52.后轴承前挡环53.前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种损伤预制用的便携冲击器，其特征在于，包括齿轮机构(3)、锁紧与释放机构(4)、筒体机构(5)、齿条导轨机构(6)、自锁头触发机构、扳机锁紧机构、能量微调机构、前端头自锁机构、减震限位机构、显示与运算机构、弹簧与微调机构，其中，所述减震限位机构(1)位于整个冲击器的最前端，且减震限位机构(1)对接于前端头自锁机构(2)前端，并用螺钉与前端头自锁机构(2)前端相固定；前端头自锁机构(2)后端以螺纹接于筒体机构(5)前端；齿轮机构(3)、显示与运算组件(8)焊接于筒体机构(5)外表面相应位置处；弹簧与微调机构(7)的弹簧前端插入齿条导轨机构(6)后端限位固定孔，同时将弹簧与微调机构(7)置入筒体机构(5)的筒体内，并用筒体机构(5)的后端头螺母固定，锁紧、释放机构(4)以卡槽定位于筒体机构(5)的外壁并以螺钉固定。

【技术特征摘要】
1.一种损伤预制用的便携冲击器，其特征在于，包括齿轮机构(3)、锁紧与释放机构(4)、筒体机构(5)、齿条导轨机构(6)、自锁头触发机构、扳机锁紧机构、能量微调机构、前端头自锁机构、减震限位机构、显示与运算机构、弹簧与微调机构，其中，所述减震限位机构(1)位于整个冲击器的最前端，且减震限位机构(1)对接于前端头自锁机构(2)前端，并用螺钉与前端头自锁机构(2)前端相固定；前端头自锁机构(2)后端以螺纹接于筒体机构(5)前端；齿轮机构(3)、显示与运算组件(8)焊接于筒体机构(5)外表面相应位置处；弹簧与微调机构(7)的弹簧前端插入齿条导轨机构(6)后端限位固定孔，同时将弹簧与微调机构(7)置入筒体机构(5)的筒体内，并用筒体机构(5)的后端头螺母固定，锁紧、释放机构(4)以卡槽定位于筒体机构(5)的外壁并以螺钉固定；其中，所述的前端头自锁机构包括自锁头限位螺栓、锁紧螺母、弹簧压紧螺栓、弹簧、自锁头、限位块、自锁头固定筒、前端头、自锁头锁定卡、触发杆滑筒和触发杆，其中，自锁头限位螺栓(16)、锁紧螺母(17)、弹簧压紧螺栓(18)、弹簧(19)依次相连，再将自锁头限位螺栓(16)与螺纹连接，限位块(21)以螺钉连于自锁头(20)，弹簧压紧螺栓(18)以螺纹接于自锁头固定筒(22)，自锁头固定筒(22)与前端头(23)焊接，触发杆(26)插入内含弹簧的触发杆滑筒(25)以螺钉与自锁头锁定卡(24)相连，触发杆滑筒(25)与前端头(23)螺纹连接。2.如权利要求1所述的损伤预制用的便携冲击器，其特征在于，所述的减震限位机构包括滑筒、缓冲块、支撑曲杆、真空吸盘减震脚、托盘、锁紧螺母，所述滑筒(10)依次从缓冲块(11)、托盘(14)之通孔穿过并由锁紧螺母(15)予以固定，支撑曲杆(12)上端嵌入托盘(14)下端槽中焊接，真空吸盘减震脚(13)与支撑曲杆(12)螺纹连接。3.如权利要求1所述的损伤预制用的便携冲击器，其特征在于，所述的齿轮机构包括齿轮盒盖、齿轮盒紧固钉、齿轮、齿轮轴轴承、齿轮轴及齿轮盒，所述齿轮(29)置入齿轮盒(32)，再将齿轮轴(31)、齿轮轴轴承(30)依次相连合入，齿轮盒盖(27)以齿轮盒紧固钉(28)固定，且齿轮盒(32)与主筒体(40)焊接。4.如权利要求1所述的损伤预制用的便携冲击器，其特征在于，所述的锁紧与释放机构包括齿条卡铁、连接销钉、扳机、扳机锁紧机构、齿条卡铁弹簧及扳机固定柄，齿条卡铁(33)、扳机(35)、扳机锁紧部件(36)、齿条卡铁弹簧(37)依次置于扳机固定柄(38)，插入连接销钉(34...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玮，肖迎春，李闵行，吕广斌，詹绍正，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61