一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法及其裝置，所述裝置包括安裝塊、吸能塊、沖擊錘頭和沖擊塊，所述沖擊錘頭與安裝塊之間設置一個內腔，所述吸能塊置于該內腔中，所述沖擊錘頭與安裝塊固定連接，所述安裝塊固定設置于沖擊臺面上，所述沖擊塊固定設置于沖擊底座上，所述方法為，沖擊過程中，沖擊錘頭將沖擊能量傳遞給吸能塊，使吸能塊產生變形，使得沖擊錘頭所受到的沖擊應力減小，從而延長沖擊錘頭的使用壽命。本發明通過對沖擊錘頭的結構進行改良，采用吸能塊吸收沖擊能量，降低了沖擊錘頭在沖擊過程中受到的沖擊應力，延長了沖擊錘頭的使用壽命，降低了使用成本。同時，本發明結構簡單，操作方便，成本低廉。
【專利說明】一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法及其裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種延長高速沖擊的環境試驗設備使用壽命的方法及其裝置，尤其涉 及一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法及其裝置。

【背景技術】
[0002] 環境試驗設備主要用于模擬被試件的實際工作環境，以考核被試件工作過程中的 可靠性和結構完好性。有些設備或元器件的工作環境就是高速沖擊環境。對于模擬高速沖 擊環境的試驗設備，其使用壽命往往取決于其部件的使用壽命，尤其是沖擊接觸部件的使 用壽命。
[0003] 沖擊試驗設備為被試件提供的沖擊破壞環境來自于兩個質量塊的相互撞擊，沖擊 速度1 ，(?.為沖擊加速度的作用時間。對于不同材料的撞擊塊，加速度作用時 間是不相同的。因此，相同的沖擊速度￥產生的沖擊加速度龜也是不相同的。
[0004] 由F = ?ΤΚ，即撞擊接觸件受到的沖擊力與沖擊加速度成正比。對于一定尺寸的 撞擊接觸件，其受力面積^是一定的，由? ，沖擊對撞擊接觸件產生的應力#與沖擊力 f_成正比，也即與沖擊加速度成正比，與沖擊作用時間It成反比。
[0005] 考慮到強度因素，在高速沖擊試驗設備工作過程中，沖擊接觸部件往往采用鋼制 零件，以承受巨大的沖擊加速度。同時，由于工程中的加工及裝配精度問題，兩個撞擊接觸 件無法完全以平面接觸，所以設計時通常做成一個平面與一個大直徑的球面接觸，接觸面 積較小。
[0006] 經分析驗證，鋼對鋼的沖擊作用時間丨t=?,7fmi，常用的撞擊接觸面為直徑 5mm的圓。目前常用的金屬材料45鋼調質后的屈服強度(Jf = 3.4?ρ?，彈簧鋼60Si2MnA 經標準熱處理后的屈服強度,? = 。
[0007] 由/_= .：jS可得出，接觸面為直徑5mm的圓時，45鋼所能承受的最大沖擊力 為1078. 125N，彈簧鋼60Si2MnA所能承受的最大沖擊力為4375N。設沖擊部件的質量 Π = SOoA;,山f_ = mi可得，上述45鋼材料可承受的沖擊加速度為2. 17m/s2,上述彈 簧鋼60Si2MnA材料可承受的沖擊加速度為8. 75m/s2 ;-旦超過上述數據，撞擊接觸件便會 產生疲勞屈服，出現凹陷、蝕點等缺陷。
[0008] 而工程中實際的沖擊能量往往大于上述數值，力學環境試驗設備必須滿足工程實 際數據折要求，為確保試驗的準確性，目前通常在兩個相互撞擊的碰撞件上分別安裝可拆 卸更換的撞擊塊，在撞擊塊發生疲勞塑性變形后，換上新的撞擊塊。
[0009] 但是目前撞擊塊的壽命較短，使用者需頻繁更換撞擊塊，制造、使用成本較高。


【發明內容】

[0010] 本發明的目的在于提出一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法及其裝置，以最小的制 造和使用成本延長沖擊錘頭疲勞塑性變形的周期，以延長沖擊設備的使用壽命，改善現有 狀況。
[0011] 如【背景技術】中所述，在相同條件下，沖擊對撞擊接觸件產生的應力σ與沖擊力F 成正比，也即與沖擊加速度成正比，與沖擊作用時間K成反比。通過延長沖擊作用時間 It，減小沖擊加速度霉，減小沖擊對撞擊接觸件產生的沖擊應力，以延長沖擊錘頭的壽 命。
[0012] 為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案： 就延長沖擊錘頭使用壽命的方法而言： 本發明解決上述技術問題提供的方法如下，首先將吸能塊置于所述沖擊錘頭與安裝塊 之間的內腔中，所述沖擊錘頭的一側凸臺壓住吸能塊，并將沖擊錘頭與安裝塊固定連接，再 將安裝塊固定設置在沖擊臺面上，將沖擊塊固定設置在沖擊底座上，沖擊過程中，沖擊錘頭 將沖擊能量傳遞給吸能塊，使吸能塊產生變形，使得沖擊錘頭所受到的沖擊應力減小，從而 延長沖擊錘頭的使用壽命。
[0013] 作為本發明的優選方案之一，在所述沖擊錘頭與沖擊塊之間設置緩沖墊，并將緩 沖墊與沖擊塊固定連接。
[0014] 優選的，所述內腔設置在安裝塊上或者設置在沖擊錘頭上或者同時設置在安裝塊 和沖擊錘頭上。
[0015] 更為優選的，所述內腔設置在安裝塊上。
[0016] 進一步的講，所述內腔直徑大于吸能塊外徑，所述內腔的深度大于吸能塊的厚度。
[0017] 作為優選方案之一，所述沖擊錘頭與安裝塊通過螺釘固定連接，連接螺釘的分布 圓大于內腔內徑，小于沖擊錘頭外徑，且連接螺釘的頭部不高于沖擊錘頭的沖擊面。
[0018] 優選的，所述沖擊錘頭兩側各設置有一凸臺，其中一側凸臺直徑與內腔配合，另一 側凸臺上表面設計成大球面結構。
[0019] 就延長沖擊錘頭使用壽命的裝置而言： 本發明為解決所述技術問題提供的一種延長沖擊錘頭使用壽命的裝置，其包括安裝 塊、吸能塊、沖擊錘頭和沖擊塊，所述安裝塊固定設置于沖擊臺面上，所述沖擊塊固定設置 于沖擊底座上，所述沖擊錘頭與安裝塊之間設置一個內腔，所述吸能塊置于該內腔中，所述 沖擊錘頭與安裝塊固定連接。
[0020] 作為優選方案之一，所述沖擊錘頭與沖擊塊之間設置有緩沖墊，所述緩沖墊與沖 擊塊固定連接。
[0021] 優選的，所述內腔設置在安裝塊上或者設置在沖擊錘頭上或者同時設置在安裝塊 和沖擊錘頭上。更為優選的，所述內腔設置在安裝塊上。
[0022] 利用本發明的方法及其裝置，在沖擊過程中，由于沖擊錘頭可以將沖擊能量傳遞 給吸能塊，使吸能塊產生變形，以延長沖擊作用時間!r，減小沖擊加速度，使得沖擊錘頭 所受到的沖擊應力減小，延長了沖擊錘頭的使用壽命，降低了使用成本。
[0023] 與現有技術相比，本發明的優點在于：通過對沖擊錘頭的受力進行分析，并對結構 進行改良，采用減小沖擊加速度的方法，減小了沖擊錘頭在工作過程中受到的沖擊應力，延 長了沖擊錘頭的使用壽命，同時，本發明結構簡單，操作方便，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發明結構特征和技術要點，下面結合附圖和【具體實施方式】對 本發明進行詳細說明。
[0025] 圖1是本發明的一較佳實施例的結構示意圖； 圖2是本發明的一較佳實施例堅直應用狀態示意圖； 圖3是本發明的一較佳實施例水平應用狀態示意圖。
[0026] 附圖標記說明：1-安裝塊，2-吸能塊，3-沖擊錘頭，4-緩沖墊，5-沖擊塊，6-導向 裝置，7-提升機構，8-沖擊臺面，9沖擊底座，10-推進裝置。

【具體實施方式】
[0027] 下面將結合本實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行作進一步具體、清楚、 完整地描述。
[0028] 參閱附圖1，為本實施例的一種延長沖擊錘頭使用壽命的裝置，其包括一個安裝塊 1、吸能塊2、沖擊錘頭3、緩沖墊4和沖擊塊5,所述安裝塊2上設置一個內腔，吸能塊2置于 該內腔中，其中，所述內腔也可以設置在沖擊錘頭3上或者同時設置在安裝塊1和沖擊錘頭 3上。所述內腔直徑大于吸能塊2外徑，所述內腔的深度大于吸能塊2的厚度。
[0029] 沖擊錘頭3與安裝塊1通過螺釘固定連接，連接螺釘的分布圓大于內腔內徑，小于 沖擊錘頭3外徑，且連接螺釘的頭部不高于沖擊錘頭3的沖擊面。所述沖擊錘頭3兩側各 設置有一凸臺，其中一側凸臺直徑與內腔配合，壓住吸能塊2,另一側凸臺上表面設計成大 球面結構。
[0030] 沖擊錘頭3與沖擊塊5之間安裝緩沖墊4,并將緩沖墊4與沖擊塊5固定連接，其 中，緩沖墊4也可以不安裝。
[0031] 參閱附圖2,本實施例中安裝塊1固定在沖擊臺面8下底面上，沖擊臺面8可沿 導向裝置6作堅直方向運動，由提升機構7提升到設定高度釋放，沖擊臺面8沿兩側的導 向裝置6滑下，沖擊錘頭3與安裝在底座9上的沖擊塊5或沖擊塊5上的緩沖墊4撞擊， 產生近似半正弦波。由于提升高度可設定，沖擊臺面8及安裝在其上的各部件獲得的勢 能可知，即￡ = ?·Π ￡?，由能量守恒有

【權利要求】
1. 一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述延長沖擊錘頭使用壽命的方 法如下： 首先將吸能塊（2)置于沖擊錘頭（3)與安裝塊（1)之間的內腔中，所述沖擊錘頭（3)的 一側凸臺壓住吸能塊（2)，并將沖擊錘頭（3)與安裝塊（1)固定連接，再將安裝塊（1)固定設 置在沖擊臺面（8)上，將沖擊塊（5)固定設置在沖擊底座（9)上，沖擊過程中，沖擊錘頭（3) 將沖擊能量傳遞給吸能塊（2)，使吸能塊（2)產生變形，使得沖擊錘頭（3)所受到的沖擊應 力減小，從而延長沖擊錘頭（3)的使用壽命。
2. 根據權利要求1所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，在所述沖 擊錘頭（3)與沖擊塊（5)之間設置緩沖墊（4)，并將緩沖墊（4)與沖擊塊（5)固定連接。
3. 根據權利要求1或2所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述內 腔設置在安裝塊（1)上或者設置在沖擊錘頭（3)上或者同時設置在安裝塊（1)和沖擊錘頭 (3)上。
4. 根據權利要求3所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述內腔 設置在安裝塊（1)上。
5. 根據權利要求1或2所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述內 腔直徑大于吸能塊（2)外徑，所述內腔的深度大于吸能塊（2)的厚度。
6. 根據權利要求1所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述沖擊 錘頭（3)與安裝塊（1)通過螺釘固定連接，連接螺釘的分布圓大于內腔內徑，小于沖擊錘頭 (3)外徑，且連接螺釘的頭部不高于沖擊錘頭（3)的沖擊面。
7. 根據權利要求1或6所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法，其特征在于，所述沖 擊錘頭（3)的兩側各設置有凸臺，其中一側凸臺直徑與內腔配合，另一側凸臺的上表面為大 球面結構。
8. -種用于實現權利要求1所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的方法的裝置，其特征 在于，所述延長沖擊錘頭使用壽命的裝置包括安裝塊（1)、吸能塊（2)、沖擊錘頭（3)和沖擊 塊（5)，所述安裝塊（1)固定設置于沖擊臺面（8)上，所述沖擊塊（5)固定設置于沖擊底座 (9)上，所述沖擊錘頭（3)與安裝塊（1)之間設置一個內腔，所述吸能塊（2)置于該內腔中， 所述沖擊錘頭（3)與安裝塊（1)固定連接。
9. 根據權利要求8所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的裝置，其特征在于，所述沖擊 錘頭（3)與沖擊塊（5)之間設置有緩沖墊（4)，所述緩沖墊（4)與沖擊塊（5)固定連接。
10. 根據權利要求8或9所述的一種延長沖擊錘頭使用壽命的裝置，其特征在于，所述 內腔設置在安裝塊（1)上或者設置在沖擊錘頭（3)上或同時設置在安裝塊（1)和沖擊錘頭 (3)上。
【文檔編號】G01M7/08GK104316284SQ201410577332
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】徐曼 申請人:蘇州世力源科技有限公司