本發(fā)明涉及一種小尺寸試件碰撞技術(shù)，特別是一種距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著實(shí)驗(yàn)力學(xué)的迅猛發(fā)展，小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)已成為實(shí)驗(yàn)力學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的迫切要求。普通碰撞實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)于小尺寸試件碰撞有著諸多的缺點(diǎn)，例如實(shí)驗(yàn)精度不夠、實(shí)驗(yàn)過程中不易對(duì)小尺寸試件進(jìn)行操作、實(shí)驗(yàn)裝置安裝復(fù)雜和對(duì)試件形狀的單一性要求。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致在精度要求過高的多不同小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置需要按照小尺寸試件的形狀和具體實(shí)驗(yàn)操作要求進(jìn)行多次設(shè)計(jì)和制造，具有較大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置，包括水平底板、垂直側(cè)板、垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、微調(diào)螺栓、小球、小尺寸試件；其中水平底板固定于外部試驗(yàn)臺(tái)上；垂直側(cè)板固定于水平底板上，垂直側(cè)板壁面設(shè)置滑槽，滑槽側(cè)壁上沿豎直方向設(shè)置兩條第一水平移動(dòng)螺紋桿通孔，垂直側(cè)板側(cè)壁上在滑槽下方設(shè)置實(shí)驗(yàn)孔；垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直搖桿、垂直移動(dòng)橫梁，垂直移動(dòng)橫梁與滑槽左右兩側(cè)側(cè)壁零間隙配合，垂直移動(dòng)橫梁分別設(shè)置與兩條第一水平移動(dòng)螺紋桿通孔匹配的兩條第二水平移動(dòng)螺紋桿通孔，垂直移動(dòng)橫梁沿豎直方向設(shè)置螺紋通孔，垂直搖桿設(shè)置外螺紋與垂直移動(dòng)橫梁的螺紋通孔螺紋配合；水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平搖桿、兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿、水平移動(dòng)橫梁，水平移動(dòng)橫梁兩端分別設(shè)置第三水平移動(dòng)螺紋桿通孔，水平移動(dòng)橫梁沿水平方向設(shè)置水平搖桿通孔，水平移動(dòng)螺紋桿后端分別與第三水平移動(dòng)螺紋桿通孔螺紋連接且前端分別穿過相應(yīng)的第一水平移動(dòng)螺紋桿通孔、第二水平移動(dòng)螺紋桿通孔，水平搖桿與水平搖桿通孔螺紋配合；小球通過繩子與兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿前端連接；微調(diào)螺栓與實(shí)驗(yàn)孔螺紋配合；小尺寸試件固定于微調(diào)螺栓前端。

本發(fā)明碰撞距離可調(diào)提高了實(shí)驗(yàn)裝置的靈活性，提高小尺寸實(shí)驗(yàn)的精度，使其適應(yīng)多種類型的小尺寸試件的實(shí)驗(yàn)要求；距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置很好的彌補(bǔ)了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法調(diào)節(jié)碰撞距離的缺點(diǎn)，從而達(dá)到一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置適應(yīng)多種試件的要求。

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置整體示意圖。

圖2為本發(fā)明水平底板示意圖。

圖3為本發(fā)明垂直側(cè)板示意圖。

圖4為本發(fā)明垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明蓋板示意圖。

圖7為本發(fā)明微調(diào)螺栓示意圖。

圖8為本發(fā)明固定螺母示意圖。

圖9為本發(fā)明帶細(xì)繩的碰撞小球示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1至圖9，一種距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置，包括水平底板1、垂直側(cè)板2、垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)3、水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)4、蓋板5、微調(diào)螺栓6、四個(gè)固定螺母7、小球8、小尺寸試件9。

所述水平底板1通過四個(gè)分布在水平底板四個(gè)角的螺孔10配合螺絲固定于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

垂直側(cè)板2下底面設(shè)置三個(gè)螺絲孔11，通過螺釘匹配固定于水平底板1上，垂直側(cè)板2壁面設(shè)置滑槽12，滑槽12側(cè)壁上沿豎直方向設(shè)置兩條第一水平移動(dòng)螺紋桿通孔。

垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括垂直搖桿15、垂直移動(dòng)橫梁16，垂直移動(dòng)橫梁16與滑槽12左右兩側(cè)側(cè)壁零間隙配合，垂直移動(dòng)橫梁16分別設(shè)置與兩條第一水平移動(dòng)螺紋桿通孔匹配的兩條第二水平移動(dòng)螺紋桿通孔，垂直移動(dòng)橫梁16沿豎直方向設(shè)置螺紋通孔，垂直搖桿15設(shè)置外螺紋與垂直移動(dòng)橫梁16的螺紋通孔螺紋配合；

水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包含一個(gè)水平搖桿17、一個(gè)水平移動(dòng)橫梁19、兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿18和四個(gè)固定螺母。兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿18通過螺紋咬合方式分別固定于水平移動(dòng)橫梁16的兩端，通過水平搖桿17實(shí)現(xiàn)兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿的同步移動(dòng)。四個(gè)固定螺母將兩個(gè)水平移動(dòng)螺紋桿18固定于滿足小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)距離要求的垂直側(cè)板2上。

垂直移動(dòng)橫梁16、水平移動(dòng)螺紋桿18通過四個(gè)固定螺母固定，每?jī)蓚€(gè)螺母設(shè)置于一根水平移動(dòng)螺紋桿18上且位于垂直側(cè)板2兩側(cè)。當(dāng)確定好垂直移動(dòng)橫梁16、水平移動(dòng)螺紋桿18高度后，旋緊固定螺母加緊水平移動(dòng)螺紋桿18避免其和垂直移動(dòng)橫梁16在數(shù)值方向上移動(dòng)。

所述蓋板5通過螺釘和螺絲孔20匹配安裝在垂直側(cè)板2的頂部，蓋板5設(shè)置供垂直搖桿15通過的垂直搖桿貫穿孔限制垂直移動(dòng)橫梁16的移動(dòng)上限。

所述碰撞小球8通過細(xì)繩系于兩個(gè)水平螺紋桿18前端的凹槽。

所述微調(diào)螺栓6通過螺紋咬合方式貫穿于垂直側(cè)板2，通過擰動(dòng)微調(diào)螺栓6實(shí)現(xiàn)小尺寸試件9實(shí)驗(yàn)位置的微調(diào)。

所述小尺寸試件9為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，材料可以為壓電疊堆、鎂合金和鋁合金，通過粘合劑固定于微調(diào)螺栓6的前端。

為了避免垂直移動(dòng)橫梁16和滑槽12的橫向滑動(dòng)，滑槽12左右兩側(cè)內(nèi)壁設(shè)置為階梯狀，垂直移動(dòng)橫梁16兩端表面設(shè)置為與滑槽12階梯狀內(nèi)壁匹配的階梯狀。

在實(shí)驗(yàn)中，由于不同實(shí)驗(yàn)的小尺寸試件9的具體尺寸不同、實(shí)驗(yàn)要求的小球8碰撞時(shí)的初始速度不同。首先需要使用垂直搖桿15將小球8和小尺寸試件9擺放到同一水平高度上，再使用水平搖桿17將小球8靜止時(shí)的位置停在小尺寸試件9被碰撞面的正前方。最后使用微調(diào)螺栓6將小球8調(diào)整到與試件9被碰撞面相切，達(dá)到碰撞實(shí)驗(yàn)的要求。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置，一種距離可調(diào)的小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)裝置包含一個(gè)水平底板、一個(gè)帶有滑槽的垂直側(cè)板、一個(gè)蓋板、一個(gè)垂直移動(dòng)機(jī)構(gòu)、一個(gè)水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)、一個(gè)微調(diào)螺栓、一個(gè)帶細(xì)繩的碰撞小球、一個(gè)小尺寸試件和若干個(gè)螺釘。本發(fā)明有效地實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行多種小尺寸試件碰撞實(shí)驗(yàn)的要求，彌補(bǔ)了普通實(shí)驗(yàn)裝置單一性的缺點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：程志勇;沈煜年
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.20
技術(shù)公布日：2017.07.14