JP-10是全自動(dòng)液壓提升沖擊測(cè)試系統(tǒng),用于測(cè)量和確定產(chǎn)品或包裝的抗沖擊性能,考核試品在沖擊環(huán)境下功能的可靠性和結(jié)構(gòu)的完好性。QC系列沖擊臺(tái)可執(zhí)行常規(guī)的半正弦波、后峰鋸齒波等波形的沖擊試驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中所遭受的沖擊波及沖擊能量,從而改進(jìn)系統(tǒng)或優(yōu)化產(chǎn)品的包裝結(jié)構(gòu)。本設(shè)備滿足GB/T2423.5《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程Ea:沖擊試驗(yàn)方法》、GJB150.18-86《設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法:沖擊試驗(yàn)》等相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沖擊試驗(yàn)的要求
1 、系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)
a) 基于Windows XP的控制測(cè)量系統(tǒng);
b) 雙軌導(dǎo)向支柱:結(jié)合液壓平衡升降系統(tǒng),潤(rùn)滑性好,無(wú)噪音,全自動(dòng)定位臺(tái)面;
c) 升降高度的自動(dòng)控制:高度設(shè)定完成后,計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制臺(tái)面升降高度,準(zhǔn)確度高,重復(fù)性能好;
d) 高性能的鑄造鋼制臺(tái)面:鑄造鋼制臺(tái)面具有較高的強(qiáng)度和硬度以及較高的一階諧振頻率,噪音低,無(wú)雜波產(chǎn)生;
e) 的剎閘系統(tǒng):內(nèi)置制動(dòng)機(jī)構(gòu),避免二次反彈碰撞,更安全的定位臺(tái)面;
f) 多種波形:更換不同的波形發(fā)生器,可執(zhí)行常規(guī)的半正弦波、后峰鋸齒波波形;
g) 安裝方便:設(shè)備自帶高性能緩沖隔振裝置,無(wú)需專(zhuān)用地基,安裝方便、可靠;
h) 完善的測(cè)量系統(tǒng):系統(tǒng)內(nèi)存各種波形容差帶,方便用戶調(diào)整、套用,自動(dòng)完成試驗(yàn)結(jié)束后的試驗(yàn)報(bào)告生成;
1.1 主要技術(shù)指標(biāo)
設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表 1 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)
額定負(fù)載(kg): | 10 (含夾具、試驗(yàn)件) |
沖擊波形 | 半正弦波 |
沖擊形式 | 自由跌落 |
峰值加速度(半正弦波) | 150~15000m/s2 |
脈沖持續(xù)時(shí)間 | 1~20ms |
臺(tái)面尺寸(長(zhǎng)×寬) | 300×350mm |
外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) | 1100mm×850mm×2200mm。 |
設(shè)備重量(kg) | 2500 |
電 源 | 220VAC±10% 50Hz |
380VAC±10%,1.5kVA |
液壓源 | 隨機(jī)配置 |
環(huán)境條件 | 溫度(℃) | 0~40 |
濕度(25℃) | <85% |
可靠性 | 平均積累工作時(shí)間≥1000h; 半正弦波形發(fā)生器連續(xù)沖擊次數(shù)不小于5000 次; 半正弦波形發(fā)生器的在干凈、常溫環(huán)境下的存儲(chǔ) 時(shí)間不小于5 年。 |
測(cè)控系統(tǒng) | SHOCKDAQ沖擊測(cè)量控制系統(tǒng) |
適用標(biāo)準(zhǔn) | GB2423.5、GJB150.18、GJB360.23、IEC68-2-27、 MIL-STD810B符合GB/T 18287, UN38.3, EC62133, GB 31241等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)的要求。 |
檢定標(biāo)準(zhǔn) | 加速度幅值、脈寬、均勻度和橫向運(yùn)動(dòng)比滿足JJG541-88的要求。 |
技術(shù)要求 | 樣品固定在沖擊臺(tái)上,進(jìn)行半正弦脈沖沖擊試驗(yàn),在最初的3ms內(nèi),最小平均加速度為75gn,峰值加速度為150gn±25gn,脈沖持續(xù)時(shí)間為6ms±1ms,電池每個(gè)方向進(jìn)行三次加速度沖擊試驗(yàn)。 |
1 、系統(tǒng)組成
JP-10型沖擊臺(tái)由沖擊臺(tái)臺(tái)體,液壓系統(tǒng),控制測(cè)量系統(tǒng)三大部分組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
1.1 沖擊臺(tái)體
本沖擊臺(tái)為JP系列沖擊臺(tái),是一種液壓提升、液壓剎車(chē)的跌落式垂直沖擊試驗(yàn)臺(tái)。產(chǎn)品圖片和沖擊臺(tái)結(jié)構(gòu)示意如如圖2所示。
JP-10型沖擊臺(tái)由于負(fù)載和平臺(tái)重量較大,為了使試品平穩(wěn)緩慢上升,系統(tǒng)采用兩個(gè)液壓缸為提升動(dòng)力,一方面可以減小液壓源壓力,克服液壓油溫的上升,主要是為了減小和工作臺(tái)連接處受力,提高了系統(tǒng)的可靠性。
系統(tǒng)的到位后鎖緊和防止二次反彈均由安裝在工作臺(tái)導(dǎo)耳和導(dǎo)向柱之間的液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。液壓剎車(chē)機(jī)構(gòu)采用增壓缸為動(dòng)力源,液體壓力可達(dá)16MPa,可以快速、可靠地制動(dòng),防止二次反彈。
提升的高度通過(guò)安裝在底座上的光電編碼器組件測(cè)量,光電編碼器測(cè)量具有精度高、抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,保證了沖擊的重復(fù)性。
為了減小系統(tǒng)對(duì)地面的沖擊力,沖擊臺(tái)設(shè)計(jì)了自緩沖系統(tǒng),系統(tǒng)由大質(zhì)量底座、高性能阻尼器、進(jìn)口氣囊組成。不考慮負(fù)載,固有頻率設(shè)計(jì)為5Hz左右。減振系統(tǒng)一方面大大減小工作臺(tái)沖擊傳遞到地面的沖擊力(在沖擊脈沖為6~20ms時(shí),對(duì)地面沖擊力的為原沖擊力的10~30%),另一方面,對(duì)沖擊波形也具有很好的高頻濾波作用,使沖擊波形更加平滑。
1.1.1 固定脈寬半正弦波發(fā)生器
半正弦波形發(fā)生器主要用工程橡膠制造(考慮橡膠的剛度和聚合力)。波形發(fā)生器采用圓柱形,一般設(shè)計(jì)成幾種不同的厚度,如圖3所示。不同的厚度相互串聯(lián),組成多種剛度,實(shí)現(xiàn)不同的沖擊脈沖寬度。
1.1 液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)由油泵電機(jī),低壓油泵,高壓油泵,各種壓力控制閥,流量控制閥,方向控制閥,功能控制閥以及油箱,油管,濾油器,壓力表等組成,它們分別完成對(duì)壓力流量,方向的控制,以及完成特定的功能。
液壓系統(tǒng)為工作臺(tái)面的升降,制動(dòng)提供了動(dòng)力,與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起完成對(duì)沖擊臺(tái)體的自動(dòng)控制。液壓系統(tǒng)構(gòu)成如圖4所示。
結(jié)合圖4,JP-10沖擊臺(tái)的工作方式如下:三位四通電磁閥1DT得電,提升油缸活塞桿上升,當(dāng)上升到吊耳與工作臺(tái)面接觸后,行程開(kāi)關(guān)K1閉合,二位四通電磁閥3DT得電,高壓油液失壓,制動(dòng)活塞松開(kāi),臺(tái)面上升;當(dāng)臺(tái)面上升到預(yù)定的高度時(shí),二位四通電磁閥3DT失電,高壓油液推動(dòng)制動(dòng)活塞制動(dòng)工作臺(tái)面,同時(shí)三位四通電磁閥1DT失電,提升油缸活塞桿停止上升;三位四通電磁閥2DT得電,提升油缸活塞桿下降,當(dāng)活塞桿下降到位置,微動(dòng)開(kāi)關(guān)K2觸點(diǎn)閉合;此時(shí),工作臺(tái)面仍制動(dòng)于預(yù)設(shè)的跌落高度,處于待跌落狀態(tài)。當(dāng)?shù)玫降湫盘?hào)后,二位四通電磁閥3DT得電,制動(dòng)缸活塞失壓,工作臺(tái)面自由跌落,與底座通過(guò)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生碰撞;產(chǎn)生沖擊波形,測(cè)量系統(tǒng)完成對(duì)沖擊波形的測(cè)量;工作臺(tái)面反彈上升,此時(shí),二位四通電磁閥3DT失電,制動(dòng)缸活塞制動(dòng)工作臺(tái)面,防止二次沖擊。
1.1 沖擊測(cè)量控制儀
系統(tǒng)采用ShockDAQ 沖擊測(cè)量控制軟件,它包括沖擊控制和沖擊測(cè)量?jī)刹糠止δ堋_擊測(cè)量系統(tǒng)主要用于測(cè)量沖擊過(guò)程中的加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間、速度變化量等沖擊試驗(yàn)參量,并能打印出所有的測(cè)量數(shù)據(jù)。采集板采用ADLink公司多通道采集板,通道采樣率100kHz。ShockDAQ測(cè)量軟件用LabWindow開(kāi)發(fā)平臺(tái)研制,具有界面友好、操作方便、系統(tǒng)可靠等優(yōu)點(diǎn)。軟件界面參照下圖5所示。
圖5 軟件界面
1.1.1 測(cè)量軟件的功能
a) 具有測(cè)量量程設(shè)置功能,有效提高信號(hào)分辨率;
b) 自動(dòng)增益調(diào)整,FIR數(shù)字無(wú)級(jí)濾波;
c) 具有沖擊波形自動(dòng)參數(shù)測(cè)量功能,可以自動(dòng)顯示沖擊加速度峰值,脈沖寬度及速度變化量等參數(shù);
d) 具有單次采集和連續(xù)采集功能;
e) 具有歷史紀(jì)錄顯示,存儲(chǔ),值最小值統(tǒng)計(jì)功能;
f) 提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能,實(shí)現(xiàn)采集參數(shù)的自動(dòng)保存和加載;測(cè)量數(shù)據(jù)保存和復(fù)現(xiàn);
g) 采集的數(shù)據(jù)能形成試驗(yàn)報(bào)告、word文檔,方便用戶打印沖擊曲線和后期文檔制作;
h) 提供GJB150、GJB360A、GB/T2423、GJB548A、GJB1217、MIL-STD-810F等標(biāo)準(zhǔn)容帶;
1.1.2 測(cè)量軟件主要技術(shù)指標(biāo)
a) 峰值加速度: 1~5000g;
b) 脈沖持續(xù)時(shí)間:100ms~0.1ms;