一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置的制作方法

本实用新型涉及材料动态力学研究技术领域，特别是涉及一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置。

背景技术：

霍普金森杆是一种可以用来开展材料动态试验研究的实验装置，被广泛应用于测试材料的动态力学特性。目前，霍普金森杆机械装置主要包括加载装置15、压杆装置16和数据采集系统17，其中加载装置15包括发射器18、炮管19和子弹20，压杆装置16包括入射杆21、透射杆22、吸收杆23和阻尼器24，试样25通过一定方法与入射杆21和透射杆22连接，如图1所示。

其工作原理如下：加载脉冲由子弹20撞击入射杆21的端部产生。子弹20在炮管19中由高压气体的推动作用被加速到一定的撞击速度，以此速度撞击入射杆21的端部，产生一个持续时间取决于子弹20长度的入射弹性压力脉冲。当初始的压力脉冲经子弹20的自由端反射成为一个拉力脉冲并回到撞击面时，子弹20就完成了对入射杆21的卸载，因而在入射杆21中将产生波长为子弹20长度两倍的入射应力波。当入射杆21中的入射应力波到达试样25时，一部分由于入射杆21和试样25横截面积不等和波阻抗不匹配而反射回入射杆21形成反射应力波，另一部分则穿过试样25到达透射杆22形成透射应力波，透射应力波再由吸收杆23捕获，最后由阻尼器24吸收。

阻尼器通常固定安装在底面平台上，所受冲击力大，长期使用会造成底面平台的螺纹孔损坏，即导致底面支撑平台(型材或光学平台)损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置，以解决上述现有技术存在的问题，对吸收杆冲击力产生的能量进行吸收，缓冲吸能效果好，能够减小对支撑平台的损伤。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置，包括底板、前面板、后面板、缓冲立板、第一弹性元件、第二弹性元件、缓冲器和缓冲垫，所述底板用于固定安装在霍普金森杆支撑平台上，所述前面板和所述后面板分别垂直固定于所述底板前端和后端，所述缓冲立板滑动连接在所述底板上且所述缓冲立板位于所述前面板和所述后面板之间，所述缓冲立板能够沿前后方向滑动，所述第一弹性元件两端分别与所述前面板和所述缓冲立板固定连接，所述第二弹性元件两端分别与所述后面板和所述缓冲立板固定连接，所述前面板和所述后面板上均固定设有所述缓冲器，各所述缓冲器均朝向所述缓冲立板设置并能够对所述缓冲立板进行缓冲，所述缓冲立板上固定设有所述缓冲垫，所述缓冲垫用于接收吸收杆的冲击。

优选的，所述缓冲立板底部固定连接有转接板，所述转接板上固定连接有滑块，所述底板上固定连接有滑轨，所述滑轨沿前后方向延伸设置，所述滑块滑动连接于所述滑轨上。

优选的，所述缓冲立板上设有一凹槽，所述缓冲垫嵌入至所述凹槽内。

优选的，所述凹槽底面设有一通孔。

优选的，所述缓冲垫为聚氨酯缓冲垫。

优选的，所述底板两侧各设有一侧板，各所述侧板均位于所述前面板和所述后面板之间且各所述侧板两端面分别与所述前面板和所述后面板相接触，所述侧板底面设有凸起，所述底板上设有与所述凸起相配合的凹槽，所述凸起插入至所述凹槽内。

优选的，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件均为弹簧。

优选的，所述缓冲器为液压缓冲器，所述液压缓冲器沿前后方向水平设置。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置，将该装置固定安装在霍普金森杆支撑平台上，当吸收杆冲击缓冲垫时，使得缓冲立板在底板上滑动，第一弹性元件和第二弹性元件能够对缓冲立板的滑动进行缓冲，将冲击力产生的能量吸收，而且，设置的缓冲器也能够对缓冲立板进行缓冲，吸收冲击力产生的能量，通过本实用新型的缓冲吸能保护装置将吸收杆冲击力产生的能量进行吸收，缓冲吸能效果好，减少底部支撑平台受力，从而能够减小对支撑平台的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为霍普金森杆机械装置结构示意图；

图2为本实用新型提供的霍普金森杆缓冲吸能保护装置的立体结构示意图；

图3为本实用新型提供的霍普金森杆缓冲吸能保护装置的俯视图；

图4为本实用新型提供的霍普金森杆缓冲吸能保护装置去除一侧板后的侧视图；

图5为本实用新型提供的霍普金森杆缓冲吸能保护装置底板上导轨滑块连接结构示意图；

图6为本实用新型提供的霍普金森杆缓冲吸能保护装置的缓冲立板与底板连接的半剖视图；

图中：1-底板、2-前面板、3-后面板、4-缓冲立板、5-第一弹性元件、6-第二弹性元件、7-缓冲器、8-缓冲垫、9-转接板、10-滑块、11-滑轨、12-通孔、13-侧板、14-凹槽、15-加载装置、16-压杆装置、17-数据采集系统、18-发射器、19-炮管、20-子弹、21-入射杆、22-透射杆、23-吸收杆、24-阻尼器、25-试样。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置，以解决现有技术存在的问题，对吸收杆冲击力产生的能量进行吸收，缓冲吸能效果好，能够减小对支撑平台的损伤。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2～6所示，本实施例提供一种霍普金森杆缓冲吸能保护装置，包括底板1、前面板2、后面板3、缓冲立板4、第一弹性元件5、第二弹性元件6、缓冲器7和缓冲垫8，底板1用于固定安装在霍普金森杆支撑平台上，前面板2和后面板3分别垂直固定于底板1前端和后端，缓冲立板4滑动连接在底板1上且缓冲立板4位于前面板2和后面板3之间，缓冲立板4能够沿前后方向滑动，第一弹性元件5两端分别与前面板2和缓冲立板4固定连接，第二弹性元件6两端分别与后面板3和缓冲立板4固定连接，前面板2和后面板3上均固定设有缓冲器7，各缓冲器7均朝向缓冲立板4设置并能够对缓冲立板4进行缓冲，缓冲立板4上固定设有缓冲垫8，缓冲垫8用于接收吸收杆的冲击。

使用时，将底板1固定安装在霍普金森杆支撑平台上，使缓冲垫8位于吸收杆的外侧，当吸收杆捕获透射应力波后，吸收杆对缓冲垫8产生冲击，缓冲垫8会吸收一部分冲击力，同时带动缓冲立板4在底板1上沿前后方向滑动，在第一弹性元件5和第二弹性元件6的作用下，能够有效的吸收冲击时产生的能量，对缓冲立板4进行缓冲，使得缓冲立板4逐渐复位；若冲击力较大，缓冲立板4与缓冲器7接触，缓冲器7能够进一步吸收冲击所产生的能量，对缓冲立板4进行缓冲，同时在第一弹性元件5和第二弹性元件6的缓冲作用下，使得缓冲立板4逐渐复位；通过本实用新型的缓冲吸能保护装置对吸收杆冲击力产生的能量进行吸收，缓冲吸能效果好，减少底部支撑平台受力，从而能够减小对支撑平台的损伤。

如图4～6所示，缓冲立板4底部固定连接有转接板9，转接板9上固定连接有滑块10，底板1上固定连接有滑轨11，滑轨11沿前后方向延伸设置，滑块10滑动连接于滑轨11上，其中，在转接板9底部沿左右方向对称设置有两个滑块10，每个滑块10均滑动连接于一个滑轨11上，通过滑块与滑轨的设置，使得缓冲立板4滑动更加顺畅，便于第一弹性元件5、第二弹性元件6和缓冲器7对缓冲立板4进行缓冲，使缓冲立板4自复位。

如图2和图6所示，缓冲立板4上设有一凹槽，缓冲垫8嵌入至凹槽内，通过缓冲垫8的设置，将吸收杆的冲击力进行初步吸收并传递至缓冲立板4，从而在第一弹性元件5、第二弹性元件6和缓冲器7的作用下，将冲击力所产生的能量吸收，使缓冲立板4自复位。

如图6所示，凹槽底面设有一通孔12，便于对缓冲垫8进行拆取。

缓冲垫8为聚氨酯缓冲垫，缓冲效果好，经久耐用。

如图2～3和图5所示，底板1两侧各设有一侧板13，各侧板13均位于前面板2和后面板3之间且各侧板13两端面分别与前面板2和后面板3相接触，侧板13底面设有凸起，底板1上设有与凸起相配合的凹槽14，凸起插入至凹槽14内，拆装方便，两侧板13能够与前面板2和后面板3形成口字型结构，结构更加稳定。

如图3～4所示，第一弹性元件5和第二弹性元件6均为弹簧，结构简单，安装方便，缓冲吸能效果好。

如图2～4所示，缓冲器7为液压缓冲器，液压缓冲器沿前后方向水平设置，两个液压缓冲器通过螺栓分别安装固定在前面板2和后面板3上，安装方便，便于进行更换。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。