2.2產(chǎn)品外形、結(jié)構(gòu)、裝配使用等方面的特點(diǎn)
2.2.1安裝尺寸
原始臺(tái)面安裝面尺寸：200mm×200mm
二次沖擊裝置安裝面尺寸：120mm×120mm
2.2.2外形尺寸L×b×h:
試驗(yàn)機(jī)：1060mm×960mm×2609mm
控制測(cè)量柜：650mm×600mm×1340mm
2.2.3質(zhì)量：
試驗(yàn)機(jī)臺(tái)體：1500kg
測(cè)量控制柜：85kg
2.2.4電源：
a 試驗(yàn)機(jī)： 380V/AC 50Hz
b 控制箱： 220V/AC 50Hz
c 輸入功率： 小于3kVA
2.2.5結(jié)構(gòu)與原理
高加速度沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)由沖擊試驗(yàn)機(jī)、控制測(cè)量分析系統(tǒng)組成，組成框圖見圖2.1.2-1。
沖擊試驗(yàn)機(jī)包括：伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滾珠絲桿副、精密減速機(jī)、導(dǎo)軸、沖擊底座、連接底板、隔振空氣簧、沖擊砧座、主沖擊臺(tái)面、提升座、氣液增壓缸、二次沖擊裝置、蓄能彈力繩、波形發(fā)生器、不銹鋼護(hù)網(wǎng)、防護(hù)門等。
控制測(cè)量分析系統(tǒng)包括：操作控制柜、伺服驅(qū)動(dòng)控制單元、光電位置信號(hào)處理單元、沖擊脈沖信號(hào)分析處理單元、沖擊脈沖信號(hào)顯示及存儲(chǔ)單元等。
圖2.1.2-1系統(tǒng)組成框圖
設(shè)備在工作時(shí)，首先操作者應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品試驗(yàn)條件（沖擊脈沖加速度和脈沖持續(xù)時(shí)間）判斷試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)該安裝在原始工作臺(tái)面還是安裝在二次沖擊放大臺(tái)面上。這里有一個(gè)基本的判斷原則：當(dāng)沖擊脈沖加速度峰值不大于30000m/s
2時(shí)，脈沖持續(xù)時(shí)間不小于0.5ms時(shí)，試驗(yàn)產(chǎn)品就可以直接安裝在原始工作臺(tái)面上進(jìn)行試驗(yàn)；當(dāng)沖擊脈沖加速度峰值大于30000m/s
2時(shí)，脈沖持續(xù)時(shí)間小于0.5ms時(shí)，應(yīng)該先在原始工作臺(tái)面上安裝二次沖擊裝置，再將試驗(yàn)產(chǎn)品安裝在二次沖擊裝置中的放大臺(tái)面上進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。另外，操作者還應(yīng)選擇測(cè)試用的加速度傳感器類型。設(shè)備由于加速度跨度很大，從最小的脈沖加速度150m/s
2到最大的脈沖加速度15000g，如果選用一個(gè)加速度傳感器，在保證最大測(cè)量范圍的前提下，傳感器的靈敏度都很高，在小量級(jí)測(cè)試時(shí)，由于輸出電量很低，難以采集到?jīng)_擊脈沖波形。因此，設(shè)備專門配備了兩只型號(hào)的加速度傳感器，一只是最大量程只到30000m/s
2以下，用于在原始臺(tái)面上沖擊使用，另外一只是最大量程可以到20000g的高加速度傳感器，主要用于在二次沖擊裝置上使用，采集沖擊加速度比較高的沖擊脈沖波形。
設(shè)備工作時(shí)，是由提升機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)面沿導(dǎo)向軸提升到一定高度后，臺(tái)面就具有一定的重力勢(shì)能，同時(shí)該設(shè)備還配有四根高強(qiáng)度的彈力繩，當(dāng)臺(tái)面提升時(shí)，彈力繩也被拉伸具有彈性能。當(dāng)臺(tái)面到達(dá)指定的位置后，抱閘鎖緊機(jī)構(gòu)工作，將臺(tái)面牢牢的鎖死在導(dǎo)向軸上，提升機(jī)構(gòu)下落，當(dāng)提升機(jī)構(gòu)到達(dá)初始的最低位置后，檢測(cè)開關(guān)發(fā)出指令，控制器得到指令后就讓計(jì)算機(jī)控制界面的跌落按鈕變亮，在點(diǎn)擊跌落命令后，鎖緊機(jī)構(gòu)打開，靜止的臺(tái)面在重力勢(shì)能和彈力繩彈性能的作用下加速向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的臺(tái)面撞擊到臺(tái)體砧座上安放的波形發(fā)生器后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沖擊脈沖，測(cè)量系統(tǒng)撲捉并顯示這一沖擊脈沖的波形、脈沖峰值加速度、脈沖的持續(xù)時(shí)間等參數(shù)，我們就從顯示的數(shù)據(jù)上知道了這次臺(tái)面沖擊時(shí)獲得的脈沖峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖波形的失真情況。臺(tái)面在沖擊后會(huì)沿導(dǎo)向軸向上反彈，為防止工作臺(tái)面二次和波形發(fā)生器撞擊，產(chǎn)生二次碰撞沖擊脈沖，鎖緊機(jī)構(gòu)會(huì)在工作臺(tái)面反彈后鎖緊臺(tái)面在某一高度。臺(tái)面和波形發(fā)生器撞擊瞬間產(chǎn)生的沖擊能量將由臺(tái)體底部安裝的空氣彈簧以及阻尼器來(lái)運(yùn)動(dòng)吸收，有效降低沖擊能量對(duì)周圍環(huán)境的影響。調(diào)整波形發(fā)生器的硬度、厚度就可改變沖擊脈沖波形的持續(xù)時(shí)間，改變工作臺(tái)面的提升高度，就可改變沖擊脈沖峰值加速度的大小。
如果操作者根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程確定要在二次沖擊裝置的臺(tái)面上安裝試品，這時(shí)，應(yīng)通過(guò)二次沖擊裝置中的安裝底座將二次沖擊裝置安裝在原始工作臺(tái)面上，再將試驗(yàn)產(chǎn)品牢靠的固定在二次沖擊裝置工作臺(tái)面上，同時(shí)將大量程的加速度傳感器粘固于臺(tái)面某處，試驗(yàn)產(chǎn)品在臺(tái)面上固定時(shí)應(yīng)盡可能使產(chǎn)品重心和臺(tái)面中心重合，傳感器安裝時(shí)在不影響產(chǎn)品的安裝情況下也應(yīng)盡可能靠近臺(tái)面中心，如果是剛性負(fù)載，也可以將傳感器固定在試驗(yàn)試品上。這些工作做好后，就可以連接測(cè)試線，接通工業(yè)氣源，進(jìn)行設(shè)備操作了。通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤在運(yùn)行界面上輸入工作臺(tái)面需要提升的高度以及抱閘時(shí)間，在測(cè)量界面選擇好傳感器輸出電壓和觸發(fā)電平以及波形脈寬等參數(shù)后，就可點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，進(jìn)行設(shè)備工作了。這里應(yīng)注意由于大量程加速度傳感器的靈敏度數(shù)值都很小，在普通電荷放大器上要通過(guò)倍數(shù)變化后才能使用，如果擴(kuò)大了1000倍，電荷放大器上輸出電壓的檔位就要比計(jì)算機(jī)測(cè)量界面選擇的電壓大1000倍。另外，操作者還應(yīng)注意，在使用二次沖擊裝置時(shí)，沖擊底座的砧座上將永遠(yuǎn)使用設(shè)備所帶的半正弦波形發(fā)生器中的黑后墊，不必為調(diào)整脈沖持續(xù)時(shí)間而更換此處墊子。
同理，設(shè)備工作時(shí)，提升機(jī)構(gòu)將原始工作臺(tái)面以及固定在原是工作臺(tái)面上的二次沖擊裝置沿導(dǎo)向軸提升到一定高度后，臺(tái)面等就具有一定的重力勢(shì)能，同時(shí)由于彈力繩也被拉伸而具有彈性能。當(dāng)臺(tái)面等到達(dá)指定的位置后，抱閘鎖緊機(jī)構(gòu)工作，將臺(tái)面牢牢的鎖死在導(dǎo)向軸上，提升機(jī)構(gòu)下落，當(dāng)提升機(jī)構(gòu)到達(dá)初始的最低位置后，檢測(cè)開關(guān)發(fā)出指令，控制器得到指令后就讓計(jì)算機(jī)控制界面的跌落按鈕變亮，在點(diǎn)擊跌落命令后，鎖緊機(jī)構(gòu)打開，靜止的原始臺(tái)面以及二次沖擊裝置在重力勢(shì)能和彈力繩彈性能的作用下加速向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的原始臺(tái)面撞擊到臺(tái)體砧座上安放的黑厚波形發(fā)生器后，黑后波形發(fā)生器就會(huì)瞬間變形作用，將原始工作臺(tái)面向上反彈，在不考慮能量損失的情況下，就可認(rèn)為原始工作臺(tái)面向上反彈的最大速度大小和原始臺(tái)面撞擊波形發(fā)生器前的速度大小是一樣的，只不過(guò)方向相反。此時(shí)，二次沖擊裝置上的工作臺(tái)面以及試驗(yàn)產(chǎn)品是通過(guò)拉簧懸掛起來(lái)的，在原始臺(tái)面運(yùn)動(dòng)到與波形發(fā)生器相撞前的瞬間，它也會(huì)獲得跟原始臺(tái)面一樣的運(yùn)動(dòng)速度，具有自己的動(dòng)能，在原始臺(tái)面與波形發(fā)生器相撞反彈時(shí)，二次沖擊裝置上的臺(tái)面和試驗(yàn)產(chǎn)品會(huì)克服拉簧的彈性能繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，跟反彈的原始臺(tái)面和二次沖擊裝置的固定座上面的窄短脈沖發(fā)生器相撞，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沖擊脈沖，由于兩者是相向撞擊，撞擊烈度更大。測(cè)量系統(tǒng)撲捉并顯示這一沖擊脈沖的波形、脈沖峰值加速度、脈沖的持續(xù)時(shí)間等參數(shù)，我們就從顯示的數(shù)據(jù)上知道了這次二次沖擊裝置上臺(tái)面以及試驗(yàn)產(chǎn)品沖擊時(shí)獲得的脈沖峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖波形的失真情況。同理，原始臺(tái)面在沖擊后會(huì)沿導(dǎo)向軸向上反彈，為防止工作臺(tái)面二次和波形發(fā)生器撞擊，產(chǎn)生二次碰撞沖擊脈沖，鎖緊機(jī)構(gòu)會(huì)在工作臺(tái)面反彈后鎖緊臺(tái)面在某一高度。二次撞擊裝置中的工作臺(tái)面以及試驗(yàn)產(chǎn)品也會(huì)由于撞擊而發(fā)生反彈，但是，由于拉簧的作用以及二次撞擊裝置中阻尼緩沖墊的作用，臺(tái)面和試驗(yàn)產(chǎn)品雖然會(huì)有一定的震蕩，但是基本上不會(huì)和窄短脈沖發(fā)生器再次撞擊，其震蕩烈度和撞擊烈度不可同日而語(yǔ)，因此，雖然沖擊脈沖波形后沿略有畸變，但是滿足標(biāo)準(zhǔn)要求不成問(wèn)題。原始臺(tái)面和波形發(fā)生器撞擊瞬間產(chǎn)生的沖擊能量將由臺(tái)體底部安裝的空氣彈簧以及阻尼器來(lái)運(yùn)動(dòng)吸收，有效降低沖擊能量對(duì)周圍環(huán)境的影響。改變工作原始臺(tái)面的提升高度，就可改變沖擊脈沖峰值加速度的大小。適當(dāng)?shù)恼{(diào)整一下二次沖擊裝置上的窄短脈沖發(fā)生器的厚度，就會(huì)使放大臺(tái)面上產(chǎn)生的脈沖持續(xù)時(shí)間更符合要求。
2.2.6操作界面
3產(chǎn)品外形圖和實(shí)物圖片
高加速度沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
