一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置及其使用方法，特別是用于材料的力學(xué)性能測試，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]—維SHPB (霍普金森透射壓桿)實(shí)驗裝置是當(dāng)前實(shí)驗用的沖擊加載裝置，SHPB實(shí)驗裝置可以高速發(fā)射彈丸與試驗材料撞擊來加載，SHPB實(shí)驗測試系統(tǒng)通常由入射桿、透射桿、吸能桿、緩沖裝置組成，彈與入射桿碰撞后施加到入射桿一個撞擊力，該撞擊力通過入射桿、試件，最后傳播到吸能桿，設(shè)置在吸能桿后端的緩沖裝置將吸能桿的撞擊力緩沖、吸收；在SHPB系統(tǒng)中，入射桿、透射桿、吸能桿都需要通過支撐裝置進(jìn)行支撐，同時，根據(jù)應(yīng)力波原理，各壓桿在碰撞的時候，各碰撞面需要很好的結(jié)合，碰撞的時候間隙過大或者撞擊面沒有完全吻合，實(shí)驗會產(chǎn)生很大的誤差甚至錯誤，近年來，三維SHPB壓桿技術(shù)開始興起，單根入射桿變成了三根壓桿組成的桿束，其入射桿調(diào)節(jié)要求仍然與一維SHPB (霍普金森透射壓桿)一致，同時，三維SHPB透射壓桿為分叉裝置，而且不再水平，其調(diào)節(jié)難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置及其使用方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，包括豎向設(shè)置的主支撐架、副支撐架，所述主支撐架與副支撐架為大小不同的同軸環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述主支撐架與副支撐架的環(huán)周上均固連有三個用于分別傾斜穿設(shè)壓桿并實(shí)現(xiàn)壓桿軸向滑動的承力部件，承力部件上設(shè)有穿設(shè)壓桿的通道，同一環(huán)周上的兩相鄰承力部件的通道的軸線互相垂直。
[0005]進(jìn)一步的，所述承力部件包括分別固連于主支撐架與副支撐架上的安裝基座，所述安裝基座上設(shè)有方形孔，所述主支撐架與副支撐架上設(shè)置有套入方形孔的方形軸，安裝基座上設(shè)有將方形軸鎖在方形孔內(nèi)的鎖緊蓋板，所述安裝基座的旁側(cè)鉸接有用于穿設(shè)壓桿的套筒。
[0006]進(jìn)一步的，所述通道設(shè)置于套筒內(nèi)，所述套筒沿主支撐架與副支撐架的軸線方向向下傾斜。
[0007]進(jìn)一步的，所述承力部件還包括用于套在套筒兩端的壓桿上的緩沖彈簧，還包括用于固連在壓桿上限制緩沖彈簧行程的固定擋圈。
[0008]進(jìn)一步的，所述套筒與安裝基座的鉸接端設(shè)置有用于調(diào)節(jié)套筒與安裝基座之間夾角的調(diào)節(jié)螺釘。
[0009]進(jìn)一步的，所述鎖緊蓋板上設(shè)置有安裝螺釘。
[0010]進(jìn)一步的，所述套筒與安裝基座之間采用球鉸鏈連接。
[0011]—種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置的使用方法，包括以下步驟: (1)將承力部件固連于主支撐架上，其中主支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔；
(2)將三根壓桿分別穿過承力部件的套筒，每個套筒兩端的壓桿上均套設(shè)緩沖彈簧、固連固定擋圈；
(3)調(diào)整各壓桿之間的角度，角度到位后鎖緊調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板；
(4)再根據(jù)各壓桿的位置固連副支撐架，其中先將承力部件的套筒、緩沖彈簧、固定擋圈再次安裝在三根壓桿上；
(5)將副支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔并鎖緊與之對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:該三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置能很好的進(jìn)行調(diào)節(jié)，且具有緩沖功能，其成本較低，具有較高的創(chuàng)新性；方形軸與方形孔的配合方式、鎖緊蓋板、安裝螺釘可實(shí)現(xiàn)承力部件在主支撐架和副支撐架上的快速、準(zhǔn)確軸向定位和周向定位，同時確保裝置在載荷作用下的穩(wěn)定性和可靠性；緩沖彈簧起到緩沖減震效果，有效提高裝置工作性能和使用壽命；固定擋圈用于限制緩沖彈簧行程，確保自由狀態(tài)下壓桿不會脫落，同時通過調(diào)整固定擋圈的位置能夠調(diào)整施加在緩沖彈簧上的預(yù)壓力；安裝基座和套筒之間采用球鉸鏈連接，松開調(diào)節(jié)螺釘時，可實(shí)現(xiàn)各壓桿間角度的微調(diào)，鎖緊調(diào)節(jié)螺釘時，可實(shí)現(xiàn)各壓桿的位置固定。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為該發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖2為該發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖3為該發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖三；
圖4為承力部件的安裝示意圖一；
圖5為承力部件的安裝示意圖二；
圖6為承力部件的安裝示意圖三；
圖中:
1-主支撐架；2_副支撐架；3-壓桿；4_承力部件；5_安裝基座；6_方形孔；7_方形軸；8-鎖緊蓋板；9-套筒；10_緩沖彈黃；11-固定擋圈；12-調(diào)節(jié)螺釘；13_安裝螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1?6所示，一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，包括豎向設(shè)置的主支撐架1、副支撐架2，所述主支撐架與副支撐架為大小不同的同軸環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述主支撐架與副支撐架的環(huán)周上均固連有三個用于分別傾斜穿設(shè)壓桿3并實(shí)現(xiàn)壓桿軸向滑動的承力部件4，承力部件上設(shè)有穿設(shè)壓桿的通道，同一環(huán)周上的兩相鄰承力部件的通道的軸線互相垂直。
[0017]在本實(shí)施例中，所述承力部件包括分別固連于主支撐架與副支撐架上的安裝基座5，所述安裝基座上設(shè)有方形孔6，所述主支撐架與副支撐架上設(shè)置有套入方形孔的方形軸7，安裝基座上設(shè)有將方形軸鎖在方形孔內(nèi)的鎖緊蓋板8，所述安裝基座的旁側(cè)鉸接有用于穿設(shè)壓桿的套筒9。
[0018]在本實(shí)施例中，所述通道設(shè)置于套筒內(nèi)，所述套筒沿主支撐架與副支撐架的軸線方向向下傾斜。
[0019]在本實(shí)施例中，所述承力部件還包括用于套在套筒兩端的壓桿上的緩沖彈簧10，還包括用于固連在壓桿上限制緩沖彈簧行程的固定擋圈11。
[0020]在本實(shí)施例中，所述套筒與安裝基座的鉸接端設(shè)置有用于調(diào)節(jié)套筒與安裝基座之間夾角的調(diào)節(jié)螺釘12。
[0021]在本實(shí)施例中，所述鎖緊蓋板上設(shè)置有安裝螺釘13。
[0022]在本實(shí)施例中，所述套筒與安裝基座之間采用球鉸鏈連接。
[0023]在本實(shí)施例中，方形軸與方形孔的配合方式、鎖緊蓋板、安裝螺釘可實(shí)現(xiàn)承力部件在主支撐架和副支撐架上的快速、準(zhǔn)確軸向定位和周向定位，同時確保裝置在載荷作用下的穩(wěn)定性和可靠性；緩沖彈簧起到緩沖減震效果，有效提高裝置工作性能和使用壽命；固定擋圈用于限制緩沖彈簧行程，確保自由狀態(tài)下壓桿不會脫落，同時通過調(diào)整固定擋圈的位置能夠調(diào)整施加在緩沖彈簧上的預(yù)壓力；安裝基座和套筒之間采用球鉸鏈連接，松開調(diào)節(jié)螺釘時，可實(shí)現(xiàn)各壓桿間角度的微調(diào)，鎖緊調(diào)節(jié)螺釘時，可實(shí)現(xiàn)各壓桿的位置固定。
[0024]—種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置的使用方法，包括以下步驟:
(1)將承力部件固連于主支撐架上，其中主支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔；
(2)將三根壓桿分別穿過承力部件的套筒，每個套筒兩端的壓桿上均套設(shè)緩沖彈簧、固連固定擋圈；
(3)調(diào)整各壓桿之間的角度，角度到位后鎖緊調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板；
(4)再根據(jù)各壓桿的位置固連副支撐架，其中先將承力部件的套筒、緩沖彈簧、固定擋圈再次安裝在三根壓桿上；
(5)將副支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔并鎖緊與之對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板。
[0025]上列較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括豎向設(shè)置的主支撐架、副支撐架，所述主支撐架與副支撐架為大小不同的同軸環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述主支撐架與副支撐架的環(huán)周上均固連有三個用于分別傾斜穿設(shè)壓桿并實(shí)現(xiàn)壓桿軸向滑動的承力部件，承力部件上設(shè)有穿設(shè)壓桿的通道，同一環(huán)周上的兩相鄰承力部件的通道的軸線互相垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述承力部件包括分別固連于主支撐架與副支撐架上的安裝基座，所述安裝基座上設(shè)有方形孔，所述主支撐架與副支撐架上設(shè)置有套入方形孔的方形軸，安裝基座上設(shè)有將方形軸鎖在方形孔內(nèi)的鎖緊蓋板，所述安裝基座的旁側(cè)鉸接有用于穿設(shè)壓桿的套筒。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述通道設(shè)置于套筒內(nèi)，所述套筒沿主支撐架與副支撐架的軸線方向向下傾斜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述承力部件還包括用于套在套筒兩端的壓桿上的緩沖彈簧，還包括用于固連在壓桿上限制緩沖彈簧行程的固定擋圈。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述套筒與安裝基座的鉸接端設(shè)置有用于調(diào)節(jié)套筒與安裝基座之間夾角的調(diào)節(jié)螺釘。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述鎖緊蓋板上設(shè)置有安裝螺釘。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述套筒與安裝基座之間采用球鉸鏈連接。8.—種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將承力部件固連于主支撐架上，其中主支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔； (2)將三根壓桿分別穿過承力部件的套筒，每個套筒兩端的壓桿上均套設(shè)緩沖彈簧、固連固定擋圈； (3)調(diào)整各壓桿之間的角度，角度到位后鎖緊調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板； (4)再根據(jù)各壓桿的位置固連副支撐架，其中先將承力部件的套筒、緩沖彈簧、固定擋圈再次安裝在三根壓桿上； (5)將副支撐架上的方形軸套入安裝基座上的方形孔并鎖緊與之對應(yīng)的調(diào)節(jié)螺釘和鎖緊蓋板。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置，包括豎向設(shè)置的主支撐架、副支撐架，所述主支撐架與副支撐架為大小不同的同軸環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述主支撐架與副支撐架的環(huán)周上均固連有三個用于分別傾斜穿設(shè)壓桿并實(shí)現(xiàn)壓桿軸向滑動的承力部件，承力部件上設(shè)有穿設(shè)壓桿的通道，同一環(huán)周上的兩相鄰承力部件的通道的軸線互相垂直。該三維霍普金森透射壓桿的導(dǎo)向調(diào)節(jié)裝置能很好的進(jìn)行調(diào)節(jié)，且具有緩沖功能，其成本較低，具有較高的創(chuàng)新性。
【IPC分類】G01N3/02
【公開號】CN105300790
【申請?zhí)枴緾N201510812147
【發(fā)明人】蔣國平, 肖三霞, 沈振輝
【申請人】福建江夏學(xué)院
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月23日