一种碰撞动量可调冲击疲劳试验机

本发明属于试验设备，特别是一种可用于多次重复的大冲击力、高频率冲击试验的碰撞动量可调冲击疲劳试验机。

背景技术：

1、自动武器的射击循环包括：发射、击发、开锁、抽壳、抛壳、输弹、进弹和闭锁，而其中的大部分过程各构件都要承受一定的冲击载荷，其特点是载荷强度高，作用时间短，如闭锁机构在射击时要承受弹丸发射时的火药燃气压力，同时在开闭锁时还需承受较大的约束反力，在后坐到位时，又会与其他构件发生撞击。自动武器的射速一般在400～2000发/min，火药气体冲刷速度达1800m/s，在高频变载荷的作用下，疲劳破坏是其主要失效形式，因此如何测定自动武器的疲劳寿命一直是枪械设计中的关键问题之一。

2、目前自动武器的疲劳寿命测定主要采用实弹射击的方法，需要消耗大量人力物力，已有文献报道的冲击疲劳试验装置主要采用液压复位系统，要求伺服阀最大流量与驱动电机功率均较大，冲击频率较低，成本较高，结构复杂。而冲击频率较高的冲击疲劳试验机多采用凸轮作为加载复位机构，工作过程中凸轮与其他机构产生碰撞，导致加载不稳定，若采用皮带轮传动，在高频率的冲击动作下，皮带轮打滑导致传动速度不稳定，传动效率低。

3、因此不难发现现有的冲击疲劳试验机在冲击频率和冲击力两个指标上存在相互制约，即高频的冲击疲劳试验机冲击力普遍较小，只能用于个别零件的测试，而冲击力大的试验机冲击频率很低，甚至只能完成单次冲击试验。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碰撞动量可调冲击疲劳试验机，针对现有技术所存在的不能同时满足冲击力和冲击频率的要求、多次重复冲击时加载不稳定和传动效率低等技术问题，本发明的目的在于提供一种大冲击力、高冲击频率并且能够调节冲击力大小的碰撞动量可调冲击疲劳试验机。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：

3、一种碰撞动量可调冲击疲劳试验机，包括：

4、机身，具有高低位；低位用于安装升降模块，枪械夹具模块或零件夹具模块；高位用于安装驱动模块和正弦加载模块；

5、枪械夹具模块或零件夹具模块，用于夹持枪械或枪械零件；

6、升降模块，用于驱动枪械夹具模块或零件夹具模块升降动作，起到调节被试枪械零件或枪械高度作用，将被试枪械零件或枪械高度调节到与冲头中心线平齐的位置；

7、分离式正弦加载模块，包括：正弦支座，作为冲头滑板的导向机构和监测调节装置的安装机构；监测调节装置，用于储存击发冲头滑板的弹性势能，并能够通过调节弹性势能实现冲击力的调节；挡架台，作为正弦机构运动的导向机构，并对正弦机构水平方向、竖直方向的位置进行限制，并能够在冲头滑板随正弦机构向后运动达到预定行程时使得冲头滑板与正弦机构分离；冲头滑板，作为冲击疲劳试验的作用机构，能够在正弦机构向前运动时与正弦机构扣合；正弦机构与驱动模块配合，能够在驱动模块的驱动下沿挡架台直线往复运动；

8、驱动模块，用于将自身的旋转运动转化为正弦机构的直线往复运动。

9、本发明与现有技术相比，其显著优点是：

10、(1)采用分离式正弦加载模块，正弦机构与冲头滑板采用分体设计，当其运动到预定位置时，连接两机构的挂铁通过挡架解脱，实现机构分离，冲头滑板单独完成冲击动作，大幅减少传递到主轴与电机上的振动，提高了疲劳试验机的寿命；(2)碰撞动量可调冲击疲劳试验机的加载模块采用正弦机构，大幅减少了传动过程中的碰撞，使运转平稳可靠，实现了多次重复冲击的功能，最高频率可达每分钟1200次；(3)采用两根储能弹簧进行能量储存，可以通过调节弹簧后端的双螺母实现对碰撞动量的调节，最大冲击力可达250000n。

1.一种碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述冲头滑板包括冲头、冲头驱动板、润滑铜套、复进滑块、复进弹簧；所述冲头固连于冲头驱动板，润滑铜套设置在冲头驱动板两侧的套筒内，与正弦支座滑动配合；复进滑块通过复进弹簧能够相对冲头驱动板实现弹性升降运动；

3.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述正弦支座包括前支座、导杆和后支座；

4.根据权利要求3所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述监测调节装置包括储能弹簧、压力传感器和调节螺母；所述储能弹簧套接在导杆上，前端与冲头滑板接触，后端与压力传感器顶面接触；所述调节螺母安装在导杆上，且位于压力传感器底部，转动调节螺母时，压力传感器在导杆的螺纹段前后移动，进而改变储能弹簧的预紧力，实现对冲击力的调节。

5.根据权利要求3所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述挡架台包括挡架、正弦导轨；两个正弦导轨平行固连于机身；所述挡架固定在两个正弦导轨上，其中间位置有凸起的挡块，用于复进滑块向后运动时下压复进滑块与挂铁分离。

6.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述驱动模块包括电机、减速器、联轴器、主轴、曲柄、轴承座和动平衡装置；所述电机通过减速器与主轴连接；所述动平衡装置设置在主轴中部，凸出方向与曲柄相反；所述曲柄设置在主轴上端，用于带动正弦机构运动；所述主轴通过轴承座支撑在机身上。

7.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述枪械夹具模块包括：

8.根据权利要求7所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述钳制器固连于钳制器滑块，与滑块共同安装在钳制器导轨上，所述钳制器导杆固连于钳制器滑块上，所述钳制器导轨固连于钳制器底座上，工作时，先将钳制器打开处于放松状态，再将钳制器导杆向前推动使其紧贴在枪尾后端面，最后锁紧钳制器完成枪械的装夹。

9.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，所述升降模块包括升降机、导向柱、手摇手柄、安装台面和连接装置；所述升降机共四台，设置在安装台面和机身之间，升降机之间通过联轴器和连接装置互相连接，其中正面一侧的两台升降机连接轴之间通过连接装置以及联轴器连接，背面一侧的两台升降机与正面两台升降机连接轴之间仅通过联轴器连接，连接装置的输入轴末端安装手摇手柄。

10.根据权利要求1所述的碰撞动量可调冲击疲劳试验机，其特征在于，零件夹具模块包括零件固定装置和冲击能量缓冲器；所述零件固定装置包括卡盘支架和自定心四爪卡盘；所述卡盘支架安装在机身上，自定心四爪卡盘固连于卡盘支架；所述冲击能量缓冲器布置在零件固定装置的侧端，包括缓冲器外框、缓冲器支架、缓冲器前盖、缓冲头和缓冲弹簧，所述缓冲器支架固定机身上，所述缓冲器外框固连于缓冲器支架，所述缓冲头和缓冲弹簧安装在缓冲器外框内，所述缓冲器前盖穿过缓冲头固连于缓冲器外框。