垂直坠落式冲击测试系统技术方案

本发明专利技术提供的一种垂直坠落式冲击测试系统，包括用于对被测试器件产生冲击的可调质量负载、用于控制可调质量负载坠落的高度的悬吊组件、用于对冲击过程进行监控的监控子系统、支撑架以及失效保护装置；所述可调质量负载设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，所述被测试器件设置于可调质量负载的正下方，所述悬吊组件设置于支撑架并对可调质量负载进行坠落高度的进行调整，所述失效保护装置设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，并且失效保护装置通过与支撑架锁止使可调质量负载停止下坠，所述监控子系统控制悬吊组件以及失效保护装置动作；本发明专利技术能够对冲击或者振动试验整个过程及试验参数进行完整的记录，测试结果准确，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
垂直坠落式冲击测试系统
本专利技术涉及一种测试系统，尤其涉及一种垂直坠落式冲击测试系统。
技术介绍
被动执行器件、半主动执行器件以及主动执行器件在应用于实际的冲击或振动控制系统之前，研究与开发的过程中必然要经过器件本身的力学性能的测试与评价以及基于以上器件的整个系统的冲击/振动控制效果的测试与评价环节，其中，被动执行器件是指应用于被动系统的执行器件，被动执行器件不能根据系统应用环境的改变而实时改变其属性，典型的被动执行器件有橡胶、毛毡、弹簧、减振器等；主动执行器件是一种在其外部施加能量时改变自身属性并可以提供有效驱动动作的执行器件，如磁致伸缩器件、压电陶瓷、液压执行器、气动执行器等；半主动执行器件，是一种介于被动执行器件和主动执行器件之间的执行器件，在外部施加特定的能量时改变自身属性，但并不输出一种另外形式的能量，如基于电流变/磁流变液的阻尼器、悬置、离合器以及阻尼孔可调的减振器等。对上述中的三种执行器件进行冲击或震动测试时需要通过测试平台(或系统)来进行测试，现有技术中的执行器件的冲击或震动测试平台存在如下问题：现有的冲击或震动测试平台只能单独地进行冲击或者振动测试，即是说测试功能极为单一，从而造成使用成本高；而且现有的测试平台结构复杂，调试及控制繁琐，不利于使用，大大降低了测试效率；现有的测试平台仅仅能够对测试的目标参数进行采集，但是在整个测试过程中不能得到有效的监控，即使在测试过程中有违规操作以及测试意外的发生，现有的测试平台并不能进行有效的检测并记录，从而造成测试结果不准，测试意外频发；更为重要的，现有的测试平台并没有一种有效的安防保障，当冲击试验时冲击块自由坠落过程中，如果被测试件准备不足或者有人员仍在被测试件周围进行测试操作，现有的测试平台不能采取立即有效的措施制止冲击块继续坠落，因而造成设备的损坏甚至安全事故。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种垂直坠落式冲击测试系统，能够方便地进行冲击及振动试验，操作方便，能够准确地对试验过程及试验参数进行监测，保证结果的准确性，而且还能够有效避免设备损坏或者安全事故的发生。本专利技术提供的一种垂直坠落式冲击测试系统，包括用于对被测试器件产生冲击的可调质量负载、用于控制可调质量负载坠落的高度的悬吊组件、用于对冲击过程进行监控的监控子系统、支撑架以及失效保护装置；所述可调质量负载设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，所述被测试器件设置于可调质量负载的正下方，所述悬吊组件设置于支撑架并对可调质量负载进行坠落高度的进行调整，所述失效保护装置设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，并且，失效保护装置通过与支撑架锁止使可调质量负载停止下坠，所述监控子系统控制悬吊组件以及失效保护装置动作。进一步，所述监控子系统包括用于对冲击状态进行检测的传感器模块、视频采集装置以及信号处理控制器，所述传感器以及视频采集装置的输出端均与信号处理控制器连接，所述信号处理控制器向悬吊组件以及失效保护装置输出控制命令。进一步，所述传感器模块包括加速度传感器、速度传感器、位置传感器、位移传感器以及力传感器的一种或者两种及以上的组合，所述加速度传感器和速度传感器设置于可调质量负载，所述位移传感器以及位置传感器设置于被测试器件处，所述力传感器设置于被测试件的下方并与被测试器件接触。进一步，所述支撑架为龙门架结构，所述支撑架还设置有至少两个与支撑架的纵梁平行的导向杆，所述导向杆的一端与支撑架的横梁固定连接，另一端固定设置于地面，所述导向杆设置有可沿其轴向往复运动的线性轴承，所述线性轴承与可调质量负载固定连接。进一步，所述悬吊组件至少包括与可调质量负载固定连接的吊钩、电磁脱钩器以及脱钩控制器；所述电磁脱钩器包括脱钩衔铁和电磁铁，所述脱钩衔铁与吊钩固定连接，脱钩电磁铁在通电状态下与脱钩衔铁吸合并提升可调质量负载，所述脱钩控制器控制电磁铁的供电通断，所述脱钩控制器由监控子系统控制。进一步，所述悬吊组件还包括悬吊拉索、电机以及至少一个定滑轮，所述定滑轮设置于支撑架的横梁，悬吊拉索一端与电机连接，另一端绕过定滑轮与脱钩电磁铁固定连接。进一步，所述失效保护装置外套于支撑架的纵梁并位于所述可调质量负载的下方，当坠落试验出现故障后失效保护装置与纵梁锁止并锁止线性轴承。进一步，所述失效保护装置至少包括壳体以及设置与壳体内的锁止组件，所述锁止组件包括可转动设置于壳体的棘齿、驱动棘齿转动的驱动杆、为驱动杆提供动力的驱动器以及使棘齿复位的弹簧，所述棘齿的中上端通过转轴与壳体可转动连接，棘齿的下端端部与驱动杆的一端端部以沿驱动杆轴向滑动配合的方式连接，所述驱动杆固定设置于壳体内并形成杠杆结构，所述驱动杆的另一端与驱动器固定连接且复位弹簧设置于驱动杆的支撑点与驱动器之间。进一步，所述支撑架的纵梁设置有锁止齿，所述棘齿与锁止齿啮合使失效保护装置与纵梁锁止。进一步，所述驱动器包括锁止电磁铁、锁止衔铁以及锁止控制器，所述锁止衔铁与驱动杆固定连接，所述锁止控制器用于控制锁止电磁铁的供电通断，所述锁止控制器由监控子系统控制。本专利技术的有益效果：本专利技术能够对冲击或者振动试验整个过程及试验参数进行完整的记录，测试结果准确，可靠性高；通过失效保护装置的作用，能够有效防止由于可调质量负载在失控状态下造成设备的损坏以及人身伤害；而且本专利技术易于操作，能够方便快速地在冲击试验和振动试验之间进行转换，大大节约使用成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的电路原理框图。图3为本专利技术的失效保护装置原理示意图。图4为本专利技术的失效保护装置的棘齿在图3中的左视图。图5为本专利技术的悬吊组件原理示意图。图6为本专利技术振动试验的结构示意图。具体实施方式图1为本专利技术的结构示意图，图2为本专利技术的电路原理图，图3为本专利技术的失效保护装置原理图，图4为本专利技术的失效保护装置的棘齿在图3中的左视图，图5为本专利技术的悬吊组件示意图，图6为本专利技术振动试验的结构示意图，如图所示，本专利技术提供的一种垂直坠落式冲击测试系统，包括用于对被测试器件8产生冲击的可调质量负载18、用于控制可调质量负载18坠落的高度的悬吊组件、用于对冲击过程进行监控的监控子系统、支撑架以及失效保护装置，所述监控子系统控制悬吊组件以及失效保护装置动作；所述可调质量负载18设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，所述被测试器件8设置于可调质量负载18的正下方，所述悬吊组件设置于支撑架并对可调质量负载18进行坠落高度的进行调整，所述失效保护装置设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，并且，失效保护装置通过与支撑架锁止使可调质量负载18停止下坠；本专利技术能够对冲击或者振动试验整个过程及试验参数进行完整的记录，测试结果准确，可靠性高；通过失效保护装置的作用，能够有效防止由于可调质量负载在失控状态下造成设备的损坏以及人身伤害；而且本专利技术易于操作，能够方便快速地在冲击试验和振动试验之间进行转换，大大节约使用成本。本实施例中，所述监控子系统包括用于对冲击状态进行检测的传感器模块、视频采集装置以及信号处理控制器，所述传感器以及视频采集装置的输出端均与信号处理控制器连接，所述信号处理控制器向悬吊组件以及失效保护装置输出控制命令。其中：视频采集装置采用高清摄像机，比如CCD摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直坠落式冲击测试系统，其特征在于：包括用于对被测试器件产生冲击的可调质量负载、用于控制可调质量负载坠落的高度的悬吊组件、用于对冲击过程进行监控的监控子系统、支撑架以及失效保护装置；所述可调质量负载设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，所述被测试器件设置于可调质量负载的正下方，所述悬吊组件设置于支撑架并对可调质量负载进行坠落高度的进行调整，所述失效保护装置设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，并且失效保护装置通过与支撑架锁止使可调质量负载停止下坠，所述监控子系统控制悬吊组件以及失效保护装置动作。

【技术特征摘要】
1.一种垂直坠落式冲击测试系统，其特征在于：包括用于对被测试器件产生冲击的可调质量负载、用于控制可调质量负载坠落的高度的悬吊组件、用于对冲击过程进行监控的监控子系统、支撑架以及失效保护装置；所述可调质量负载设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，所述被测试器件设置于可调质量负载的正下方，所述悬吊组件设置于支撑架并对可调质量负载进行坠落高度的调整，所述失效保护装置设置于支撑架并可沿支撑架上下运动，并且失效保护装置通过与支撑架锁止使可调质量负载停止下坠，所述监控子系统控制悬吊组件以及失效保护装置动作；所述失效保护装置外套于支撑架的纵梁并位于所述可调质量负载的下方，当坠落试验出现故障后失效保护装置与纵梁锁止并锁止线性轴承；所述失效保护装置至少包括壳体以及设置于壳体内的锁止组件，所述锁止组件包括可转动设置于壳体的棘齿、驱动棘齿转动的驱动杆、为驱动杆提供动力的驱动器以及使棘齿复位的弹簧，所述棘齿的中上端通过转轴与壳体可转动连接，棘齿的下端端部与驱动杆的一端端部以沿驱动杆轴向滑动配合的方式连接，所述驱动杆固定设置于壳体内并形成杠杆结构，所述驱动杆的另一端与驱动器固定连接且复位弹簧设置于驱动杆的支撑点与驱动器之间。2.根据权利要求1所述垂直坠落式冲击测试系统，其特征在于：所述监控子系统包括用于对冲击状态进行检测的传感器模块、视频采集装置以及信号处理控制器，所述传感器模块以及视频采集装置的输出端均与信号处理控制器连接，所述信号处理控制器向悬吊组件以及失效保护装置输出控制命令。3.根据权利要求2所述垂直坠落式冲击测试系统，其特征在于：所述传感器模块包括加速度传感器、速度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：白先旭，钱立军，祝安定，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34