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測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，包括基座、上橫梁，以及連接于基座、上橫梁的立柱，一直線滑軌的上端與上橫梁固定連接，下端與基座固定連接，該直線滑軌上滑動配合一沖擊運(yùn)動架，沖擊運(yùn)動架包括撞擊底座、上擱板，以及連接底座、上擱板的支撐柱，上擱板上固定磁流變彈性體，磁流變彈性體上固定質(zhì)量塊，質(zhì)量塊上固定第一加速度傳感器，撞擊底座上設(shè)有升降座，所述升降座的下部通過設(shè)有的螺桿與撞擊底座螺紋配合，升降座的上部為固定盤，一永磁體磁吸附固定固定盤上，撞擊底座上固定第二加速度傳感器。它能夠測試各種強(qiáng)度磁場下的磁流變彈性體緩沖性能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁流變彈性體領(lǐng)域，特別是涉及一種測試磁流變彈性體緩沖性能的裝 置。 測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 沖擊是系統(tǒng)受到了瞬態(tài)激勵(lì)之時(shí)，力、位移、速度及加速度等量發(fā)生了突然變化的 現(xiàn)象，同時(shí)也是能量的突然釋放過程，從理論的分析角度來看，沖擊響應(yīng)就是系統(tǒng)受到一種 短暫的脈沖、階躍或瞬態(tài)非周期激勵(lì)下的響應(yīng)。沖擊響應(yīng)引起的系統(tǒng)振動雖然能夠很快消 失，但它所引起的最大應(yīng)力很可能使系統(tǒng)損壞。因此要設(shè)法控制沖擊帶來的危害，即研究緩 沖技術(shù)。緩沖技術(shù)的發(fā)展對國防建設(shè)、航空航天技術(shù)研究以及工業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展都具 有重大的意義。緩沖器作為緩沖的關(guān)鍵設(shè)備，在沖擊隔離中起著舉足輕重的作用。而緩沖 材料作為緩沖器的核心，其性能直接決定著緩沖器的性能。
[0003] 磁流變材料是一類可以由外部磁場控制的新型智能材料。磁流變彈性體屬于磁流 變材料家族中一個(gè)新的分支，它是將軟磁顆粒填充于橡膠類基體中并在磁場作用下固化所 得。目前磁流變彈性體已經(jīng)應(yīng)用于隔振緩沖領(lǐng)域，但是，還沒有專門用于測試磁流變彈性體 緩沖性能的裝置，使所生產(chǎn)出的磁流變彈性體的緩沖性能不能得到保障，給使用磁流變彈 性體的緩沖器帶來安全隱患，從而容易引發(fā)事故。因此，構(gòu)建磁流變彈性體緩沖性能測試系 統(tǒng)可促進(jìn)其在緩沖工程中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試磁流變彈性體緩沖性能的 裝置，能夠測試各種強(qiáng)度磁場下的磁流變彈性體緩沖性能，使所生產(chǎn)出的磁流變彈性體的 緩沖性能得到有效保證，防止給使用磁流變彈性體的緩沖器帶來安全隱患。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，包括基座、上橫梁，以及連接于基座、上橫梁 的至少兩個(gè)立柱，一直線滑軌立設(shè)于基座、上橫梁之間，直線滑軌的上端與上橫梁固定連 接，直線滑軌的下端與基座固定連接，該直線滑軌上滑動配合一沖擊運(yùn)動架，沖擊運(yùn)動架包 括撞擊底座、上擱板，以及連接于底座、上擱板之間的至少兩個(gè)支撐柱，所述上擱板上固定 磁流變彈性體，磁流變彈性體的上端固定質(zhì)量塊，質(zhì)量塊的上端固定第一加速度傳感器，所 述撞擊底座上設(shè)有一升降座，所述升降座的下部為一向下延伸的螺桿，該螺桿與撞擊底座 螺紋配合，升降座的上部為固定盤，一用于改變磁流變彈性體彈性模量的永磁體磁吸附固 定所述固定盤上，永磁體、磁流變彈性體、質(zhì)量塊位于同一堅(jiān)直方向的直線上，所述撞擊底 座上固定第二加速度傳感器。第一加速度傳感器、第二加速度傳感器分別通過導(dǎo)線連接數(shù) 據(jù)采集儀。
[0006] 所述升降座的螺桿上螺紋配合一用于鎖定升降座軸向位置的鎖定螺母。
[0007] 所述磁流變彈性體與上擱板粘接固定，所述質(zhì)量塊與磁流變彈性體粘接固定。
[0008] 所述基座的上端面上固定一沖擊墊，該沖擊墊位于撞擊底座的正下方。
[0009] 所述沖擊墊的材料為聚氨酯，其厚度為2?6_。
[0010] 所述直線滑軌上滑動配合一滑塊，所述撞擊底座通過螺栓固定在該滑塊上。
[0011] 所述質(zhì)量塊、上擱板、支撐柱、緊固螺栓、沖擊塊均為不導(dǎo)磁材料制成。
[0012] 所述升降座由導(dǎo)磁金屬材料加工。
[0013] 所述永磁體為NdFeB磁體。
[0014] 所述第一加速度傳感器、第二加速度傳感器均為最大量程100?200g值的加速度 傳感器。
[0015] 由于采用了上述方案，基座、上橫梁通過立柱連接為一體，形成直線滑軌的固 定架，直線滑軌立設(shè)于基座、上橫梁之間，其上、下端分別與上橫梁、基座固定連接，用于 對沖擊運(yùn)動架作堅(jiān)直方向運(yùn)動的導(dǎo)向。該直線滑軌上滑動配合一沖擊運(yùn)動架，沖擊運(yùn) 動架包括撞擊底座、上擱板，撞擊底座、上擱板通過至少兩個(gè)支撐柱連接，形成一體。撞 擊底座上固定有第二加速度傳感器，當(dāng)沖擊運(yùn)動架堅(jiān)直向下運(yùn)動以及撞擊底座撞擊基 座回彈過程中撞擊底座上固定的第二加速度傳感器即檢測到激勵(lì)加速度，撞擊底座撞 擊基座的瞬間，第二加速度傳感器即檢測到激勵(lì)加速度的最大值。上擱板上固定磁流 變彈性體，磁流變彈性體的上端固定質(zhì)量塊，當(dāng)沖擊運(yùn)動架堅(jiān)直向下運(yùn)動，撞擊底座撞 擊基座后，質(zhì)量塊的上端固定的第一加速度傳感器即檢測到響應(yīng)加速度，撞擊底座撞擊 基座的瞬間，第一加速度傳感器即檢測到響應(yīng)加速度的最大值。沖擊加速度傳遞率為： T = 其中y為沖擊加速度的最大響應(yīng)值，沖擊加速度最大激勵(lì)值，由此測得磁流 變彈性體的緩沖性能。撞擊底座上設(shè)有一升降座，所述升降座的下部為一向下延伸的螺桿， 該螺桿與撞擊底座螺紋配合，升降座的上部為固定盤，永磁體磁吸附固定所述固定盤上，通 過轉(zhuǎn)動該螺桿即可調(diào)整升降座的高度，進(jìn)而調(diào)節(jié)永磁體與上擱板之間的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)磁 場強(qiáng)度，改變磁流變彈性體彈性模量，進(jìn)而可以測試磁流變彈性體在各種磁場強(qiáng)度下的緩 沖性能。
[0016] 升降座的螺桿上螺紋配合一用于鎖定升降座軸向位置的鎖定螺母，防止運(yùn)動過程 中升降座發(fā)生擺動或者轉(zhuǎn)動，影響測試的精度。磁流變彈性體與上擱板粘接固定，質(zhì)量塊與 磁流變彈性體粘接固定，使質(zhì)量塊可以軸向移動壓縮磁流變彈性體，進(jìn)而測試其緩沖性能， 且便于拆卸。基座的上端面上固定一沖擊墊，該沖擊墊位于撞擊底座的正下方，用于吸收撞 擊產(chǎn)生的能量，防止損壞基座和撞擊底座。沖擊墊的材料為聚氨酯，聚氨酯耐磨，不易損壞， 使用壽命較長。所述直線滑軌上滑動配合一滑塊，所述撞擊底座通過螺栓固定在該滑塊上， 便于沖擊運(yùn)動架的安裝與拆卸。質(zhì)量塊、上擱板、支撐柱、沖擊塊均為不導(dǎo)磁材料制成，防止 被永磁體磁化，引起磁場強(qiáng)度變化，使測試結(jié)果不準(zhǔn)確。永磁體為NdFeB磁體，磁力強(qiáng)，使磁 流變彈性體的彈性模量變化較大，測試結(jié)果更為準(zhǔn)確。第一加速度傳感器、第二加速度傳感 器均為最大量程1〇〇?200g值的加速度傳感器，測量范圍大，能夠測試各種強(qiáng)度磁場下的 磁流變彈性體緩沖性能，使所生產(chǎn)出的磁流變彈性體的緩沖性能得到有效保證，防止給使 用磁流變彈性體的緩沖器帶來安全隱患。
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的側(cè)視不意圖； 圖3為沖擊運(yùn)動架以及沖擊運(yùn)動架上部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 附圖中，1為沖擊運(yùn)動架，2為上橫梁，3為數(shù)據(jù)采集儀，4為計(jì)算機(jī)，5為直線滑軌， 6為沖擊墊，7為基座，11為第一加速度傳感器，12為質(zhì)量塊，13為磁流變彈性體，14為上擱 板，15為支撐柱,16為鎖定螺母,17為第二加速度傳感器,18為永磁體,19為升降座,20為 撞擊底座，21為滑塊，22為立柱。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 參見圖1至圖3,為測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置的一種實(shí)施例，包括基座7、 上橫梁2,以及連接于基座7、上橫梁2的至少兩個(gè)立柱22,本實(shí)施例中，立柱的數(shù)量為兩個(gè)， 基座設(shè)計(jì)為條形，以縮小基座的占地面積，兩個(gè)立柱的上下端分別與上橫梁、基座通過螺栓 固定連接。一直線滑軌5立設(shè)于基座7、上橫梁2之間，直線滑軌5的上端與上橫梁2固定 連接，直線滑軌5的下端與基座7固定連接，本實(shí)施例中，直線滑軌的上下端分別通過螺栓 固定連接于上橫梁、基座的中端，受力效果更好。
[0021] 該直線滑軌5上滑動配合一沖擊運(yùn)動架1，沖擊運(yùn)動架1包括撞擊底座20、上擱板 14,以及連接于底座20、上擱板14之間的至少兩個(gè)支撐柱15,進(jìn)一步地，所述直線滑軌5上 滑動配合一滑塊21，所述撞擊底座20通過螺栓固定在該滑塊21上。直線滑軌的橫截面呈 矩形、三角形等非圓形狀，該滑塊呈包圍或半包圍形狀，扣在直線滑軌上，形成滑動配合，且 形成對滑塊的周向定位，防止滑塊在堅(jiān)直方向的運(yùn)動過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，增大摩擦，影響測量 精度。當(dāng)然，也可以在直線滑軌上開軸向的燕尾槽，滑塊的一端制成燕尾狀，滑動配合在直 線滑軌的燕尾槽內(nèi)。所述基座7的上端面上固定一沖擊墊6,該沖擊墊6位于撞擊底座20 的正下方。進(jìn)一步地，所述沖擊墊6的材料為聚氨酯，其厚度為2?6_。
[0022] 所述上擱板14上固定磁流變彈性體13,磁流變彈性體13的上端固定質(zhì)量塊12， 質(zhì)量塊12的上端固定第一加速度傳感器11，進(jìn)一步地，所述14磁流變彈性體13與上擱板 粘接固定，所述質(zhì)量塊12與磁流變彈性體13粘接固定，所述第一加速度傳感器11與質(zhì)量 塊12粘接固定，便于拆卸、安裝。所述撞擊底座20上設(shè)有一升降座19,所述升降座19由導(dǎo) 磁金屬材料制成，便于與永磁體18磁吸附固定。所述升降座19的下部為一向下延伸的螺 桿19a，該螺桿19a與撞擊底座20螺紋配合，撞擊底座上設(shè)有用于與螺桿配合的螺紋通孔， 防止空氣擠壓在螺紋孔內(nèi)。所述升降座19的螺桿19a上螺紋配合一用于鎖定升降座軸向位 置的鎖定螺母16。所述鎖定螺母16、質(zhì)量塊12、上擱板14、支撐柱15、沖擊塊20均為不導(dǎo) 磁材料制成，本實(shí)施例中，鎖定螺母16、質(zhì)量塊12、上擱板14、支撐柱15、沖擊塊20均為不 導(dǎo)磁的不銹鋼制成，承載能力好，不易腐蝕，使用壽命更長。升降座19的上部為固定盤16， 一用于改變磁流變彈性體13彈性模量的永磁體18磁吸附固定所述固定盤16上，所述永磁 體18為NdFeB磁體。NdFeB磁體是由NdFeB磁粉加入粘合劑而制成，易于成型，磁力極強(qiáng)。 永磁體18與上擱板之間留有間隔距離，永磁體18、磁流變彈性體13、質(zhì)量塊12位于同一堅(jiān) 直方向的直線上。所述撞擊底座20上固定第二加速度傳感器17。所述第一加速度傳感器 11、第二加速度傳感器17均為最大量程100?200g值的加速度傳感器。第一加速度傳感 器11、第二加速度傳感器17分別通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集儀3,連接數(shù)據(jù)采集儀3通過導(dǎo)線 連接計(jì)算機(jī)4。數(shù)據(jù)采集儀3用于接受第一加速度傳感器11、第二加速度傳感器17檢測到 的激勵(lì)加速度信號、響應(yīng)加速度信號，計(jì)算機(jī)4用于對激勵(lì)加速度信號、響應(yīng)加速度信號進(jìn) 行計(jì)算，得到加速度傳遞率。
[0023] 本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，在不背離本發(fā)明技術(shù)方案原則精神的情況下進(jìn) 行些許改動的技術(shù)方案，應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：包括基座（7)、上橫梁（2)，以 及連接于基座（7 )、上橫梁（2 )的至少兩個(gè)立柱（22 )，一直線滑軌（5 )立設(shè)于基座（7 )、上橫 梁（2)之間，直線滑軌（5)的上端與上橫梁（2)固定連接，直線滑軌（5)的下端與基座（7)固 定連接，該直線滑軌（5 )上滑動配合一沖擊運(yùn)動架（1 )，沖擊運(yùn)動架（1)包括撞擊底座（20 )、 上擱板（14)，以及連接于底座（20)、上擱板（14)之間的至少兩個(gè)支撐柱（15)，所述上擱板 (14)上固定磁流變彈性體（13)，磁流變彈性體（13)的上端固定質(zhì)量塊（12)，質(zhì)量塊（12) 的上端固定第一加速度傳感器（11 )，所述撞擊底座（20)上設(shè)有一升降座（19)，所述升降座 (19)的下部為一向下延伸的螺桿（19a)，該螺桿（19a)與撞擊底座（20)螺紋配合，升降座 (19)的上部為固定盤（16)，一用于改變磁流變彈性體（13)彈性模量的永磁體（18)磁吸附 固定所述固定盤（16)上，永磁體（18)、磁流變彈性體（13)、質(zhì)量塊（12)位于同一堅(jiān)直方向 的直線上，所述撞擊底座（20)上固定第二加速度傳感器（17)，第一加速度傳感器（11)、第 二加速度傳感器（17)分別通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集儀（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述升降 座（19)的螺桿（19a)上螺紋配合一用于鎖定升降座軸向位置的鎖定螺母（16)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述磁流 變彈性體（13)與上擱板粘接固定，所述質(zhì)量塊（12)與磁流變彈性體（13)粘接固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述基座 (7)的上端面上固定一沖擊墊（6)，該沖擊墊（6)位于撞擊底座（20)的正下方。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述沖擊 墊（6)的材料為聚氨酯，其厚度為2?6mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述直線 滑軌（5 )上滑動配合一滑塊（21 )，所述撞擊底座（20 )通過螺栓固定在該滑塊（21)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述質(zhì)量 塊（12 )、上擱板（14 )、支撐柱（15 )、沖擊塊（20 )均為不導(dǎo)磁材料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述升降 座（19)由導(dǎo)磁金屬材料加工。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述永磁 體（18)為NdFeB磁體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試磁流變彈性體緩沖性能的裝置，其特征在于：所述第一 加速度傳感器（11 )、第二加速度傳感器（17)均為最大量程100?200g值的加速度傳感器。
【文檔編號】G01N3/30GK104101547SQ201410309215
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】居本祥, 張登友, 楊百煉, 唐銳 申請人:重慶材料研究院有限公司