電磁力錘的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電磁力錘，包括力錘導(dǎo)管和錘頭，其中，所述力錘導(dǎo)管為多段，每一段力錘導(dǎo)管均包括外部絕緣體和內(nèi)部導(dǎo)體，相鄰的力錘導(dǎo)管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導(dǎo)管延伸方向分段導(dǎo)通的導(dǎo)通體；所述錘頭為導(dǎo)體，并設(shè)置于導(dǎo)通體內(nèi)部，所述錘頭的外部均布電磁力。本發(fā)明對操作員的要求較低，可根據(jù)實(shí)際需求，通過控制電磁鐵的電壓和力錘導(dǎo)管內(nèi)不同段導(dǎo)體的上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體之間的電壓，對同一點(diǎn)進(jìn)行多次不同沖擊量級的且量級可控的錘擊實(shí)驗(yàn)，操作靈活，在一些特殊的環(huán)境下，能夠在狹小的工作空間內(nèi)工作。對于沖擊試驗(yàn)，也可以實(shí)現(xiàn)大量級的沖擊試驗(yàn)。
【專利說明】電磁力錘
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天【技術(shù)領(lǐng)域】的一種力錘裝置，具體是一種用于模態(tài)試驗(yàn)等錘擊類試驗(yàn)的電磁力錘。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的力錘是由人工敲擊的，在結(jié)構(gòu)的模態(tài)的試驗(yàn)時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)人員敲擊特定的一系列點(diǎn)，測得結(jié)構(gòu)的模態(tài)。在沖擊試驗(yàn)中，需要大量級的沖擊，但是，通過試驗(yàn)人員敲擊的方法，需要試驗(yàn)人員能夠準(zhǔn)確地控制力錘的敲擊方向和大小，對實(shí)驗(yàn)人員要求很高，且無法實(shí)現(xiàn)大量級的沖擊；同時(shí)，由于力錘敲擊需要一定的空間，在一些空間狹小的點(diǎn)，就無法使用力錘敲擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的力錘對試驗(yàn)人員的極高要求，同時(shí)狹小空間無法進(jìn)行錘擊試驗(yàn)的不足，本發(fā)明提供一種電磁力錘，該電磁力錘對操作員的要求較低，對同一點(diǎn)進(jìn)行多次不同沖擊量級的且量級可控的實(shí)驗(yàn)，操作靈活，能夠在狹小的工作空間內(nèi)工作，環(huán)保無污染。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]一種電磁力錘，包括力錘導(dǎo)管和錘頭，其中，所述力錘導(dǎo)管為多段，每一段力錘導(dǎo)管均包括外部絕緣體和內(nèi)部導(dǎo)體，相鄰的力錘導(dǎo)管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導(dǎo)管延伸方向分段導(dǎo)通的導(dǎo)通體；所述錘頭為導(dǎo)體，并設(shè)置于導(dǎo)通體內(nèi)部，所述錘頭的外部均布電磁力。
[0006]優(yōu)選地，所述內(nèi)部導(dǎo)體包括上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體，所述上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體之間通過絕緣體連接。
[0007]優(yōu)選地，所述導(dǎo)通體的一端為起始端，導(dǎo)通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
[0008]優(yōu)選地，所述起始端的端口設(shè)有閥門。
[0009]優(yōu)選地，所述閥門和與其相鄰的力錘導(dǎo)管之間設(shè)有夾角。
[0010]優(yōu)選地，所述力錘導(dǎo)管的內(nèi)部導(dǎo)體正負(fù)極接電方式為:根據(jù)電磁力方向，始終保證錘頭處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選地，所述電磁力通過電磁鐵產(chǎn)生。
[0012]本發(fā)明提供的電磁力錘，其電磁鐵產(chǎn)生均勻磁場，力錘導(dǎo)管為絕緣材料，力錘導(dǎo)管內(nèi)部設(shè)有多段導(dǎo)體段，任意一段導(dǎo)體段都分上下兩塊，上下兩塊之間填充絕緣材料。在準(zhǔn)備進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)，將錘頭放置在起始端，將錘頭出口端放在擊打點(diǎn)的位置，通過合理地設(shè)置力錘導(dǎo)管內(nèi)兩塊導(dǎo)體之間的電勢差，保證在錘頭從起始端向擊打點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，通電時(shí)始終受到正向的加速度，最終以高速入射沖擊實(shí)驗(yàn)對象，達(dá)到試驗(yàn)的目的。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0014]能夠在較小的空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大速率的沖擊，同時(shí)在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行沖擊或模態(tài)錘擊試驗(yàn)。本發(fā)明通過控制輸入電壓準(zhǔn)確地控制力錘沖擊力的大小，能夠在狹小的空間內(nèi)工作，適用于模態(tài)試驗(yàn)等錘擊類試驗(yàn)，尤其是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的航天領(lǐng)域。
[0015]本發(fā)明對操作員的要求較低，可根據(jù)實(shí)際需求，通過控制電磁鐵的電壓和力錘導(dǎo)管內(nèi)不同段導(dǎo)體的上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體之間的電壓，對同一點(diǎn)進(jìn)行多次不同沖擊量級的且量級可控的錘擊實(shí)驗(yàn)，操作靈活，在一些特殊的環(huán)境下，能夠在狹小的工作空間內(nèi)工作。對于沖擊試驗(yàn)，也可以實(shí)現(xiàn)大量級的沖擊試驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為力錘導(dǎo)管剖面圖；
[0019]圖中:1為開關(guān)Kl，2為開關(guān)K2，3為開關(guān)K3，4為開關(guān)K4，C為起始端，D為閥門，M為錘頭，X為電磁鐵產(chǎn)生的磁場,5為上端導(dǎo)體,6為下端導(dǎo)體,7為絕緣體。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]本實(shí)施例提供了一種電磁力錘，包括力錘導(dǎo)管和錘頭，其中，所述力錘導(dǎo)管為多段，每一段力錘導(dǎo)管均包括外部絕緣體和內(nèi)部導(dǎo)體，相鄰的力錘導(dǎo)管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導(dǎo)管延伸方向分段導(dǎo)通的導(dǎo)通體；所述錘頭為導(dǎo)體，并設(shè)置于導(dǎo)通體內(nèi)部，所述錘頭的外部均布電磁力。
[0022]進(jìn)一步地，所述內(nèi)部導(dǎo)體包括上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體，所述上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體之間通過絕緣體連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)通體的一端為起始端，導(dǎo)通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
[0024]進(jìn)一步地，所述起始端的端口設(shè)有閥門。
[0025]進(jìn)一步地，所述閥門和與其相鄰的力錘導(dǎo)管之間設(shè)有夾角。
[0026]進(jìn)一步地，所述力錘導(dǎo)管的內(nèi)部導(dǎo)體正負(fù)極接電方式為:根據(jù)電磁力方向，始終保證錘頭處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0027]進(jìn)一步地，所述電磁力通過電磁鐵產(chǎn)生。
[0028]本實(shí)施例具體為:
[0029]如圖1所示，將錘頭M放置到力錘導(dǎo)體的起始端C中，然后將閥門D放入起始端C中。接通電磁鐵的外接電源，產(chǎn)生磁場；開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4分別接在外接直流電源的+極、-極、-極、+極上，閉合開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4，錘頭M在電磁力的作用下，在第一段將向左做加速運(yùn)動(dòng)，在圓弧段依靠動(dòng)能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，第二段由于電流反向，錘頭M將向右做加速運(yùn)動(dòng)，依次類推，錘頭將在每一段的圓弧段做勻速運(yùn)動(dòng)，在平直段做加速運(yùn)動(dòng)，直至出口處，撞擊試驗(yàn)點(diǎn)。加速段的數(shù)量不局限與圖1所示的數(shù)量，可以根據(jù)實(shí)際情況增加或減少。對于同一點(diǎn)，可以重復(fù)多次試驗(yàn)。通過控制開關(guān)K1、開關(guān)K2、開關(guān)K3、開關(guān)K4端的電壓、或者電磁鐵的電壓，實(shí)現(xiàn)不同量級的，可控制的沖擊或模態(tài)試驗(yàn)。
[0030]如圖2所示，在上端導(dǎo)體與下端導(dǎo)體之間，填充絕緣體，避免上端導(dǎo)體與下端導(dǎo)體之間短路，對電磁力錘造成破壞性損傷。
[0031]如圖1所示，在電磁力錘的力錘出口端，用絕緣層包裹，放置人員的誤操作導(dǎo)致發(fā)生觸電事故；在起始端也采用同樣的處理方式。
[0032]如圖1所示，導(dǎo)體段的段與段之間通過絕緣材料構(gòu)成的圓弧連接，充分利用了空間，避免了電磁力錘的力錘導(dǎo)管段空間長度過長，難以攜帶的缺點(diǎn)。
[0033]在本實(shí)施例中，電磁鐵產(chǎn)生磁場，錘頭在力錘導(dǎo)管內(nèi)，通過特定的電壓組合方式，產(chǎn)生確定期望方向的電磁力，使錘頭加速運(yùn)行至出口。電磁力錘內(nèi)存在導(dǎo)體的力錘導(dǎo)管段，導(dǎo)體分上下兩層，層與層之間通過絕緣材料連接。力錘導(dǎo)管的起始端和錘頭的出口處，均有絕緣層包裹。力錘導(dǎo)管的起始端閥門與力錘導(dǎo)管的平直段成一定的夾角。力錘導(dǎo)管采用分段導(dǎo)通，段與段之間采用絕緣材料連接，沿力錘導(dǎo)管方向，導(dǎo)通段分段往復(fù)。力錘導(dǎo)管內(nèi)的導(dǎo)體正負(fù)極接電方式，根據(jù)電磁力方向，始終保證錘頭處于加速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
[0034]本實(shí)施例提供的電磁力錘，其錘頭為導(dǎo)體，磁鐵產(chǎn)生均勻磁場，力錘導(dǎo)管分內(nèi)外兩層，外層為絕緣材料，內(nèi)層為多段導(dǎo)體，任意一段導(dǎo)體都分上下兩塊，上下兩塊之間填充絕緣材料，相鄰兩段的導(dǎo)體之間采用絕緣材料制成的圓管連接。在準(zhǔn)備進(jìn)行錘擊試驗(yàn)時(shí)，將錘頭放置在起始端，將電磁力錘的另一端放在擊打點(diǎn)的位置，通過合理地設(shè)置力錘導(dǎo)管內(nèi)層兩塊導(dǎo)體之間的電勢差，保證在錘頭從起始端向擊打點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，通電時(shí)始終受到正向的加速度，最終以高速入射沖擊實(shí)驗(yàn)對象，達(dá)到試驗(yàn)的目的。
[0035]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁力錘，其特征在于，包括力錘導(dǎo)管和錘頭，其中，所述力錘導(dǎo)管為多段，每一段力錘導(dǎo)管均包括外部絕緣體和內(nèi)部導(dǎo)體，相鄰的力錘導(dǎo)管之間通過絕緣彎管連接，從而首尾相連，形成沿力錘導(dǎo)管延伸方向分段導(dǎo)通的導(dǎo)通體；所述錘頭為導(dǎo)體，并設(shè)置于導(dǎo)通體內(nèi)部，所述錘頭的外部均布電磁力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力錘，其特征在于，所述內(nèi)部導(dǎo)體包括上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體，所述上端導(dǎo)體和下端導(dǎo)體之間通過絕緣體連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力錘，其特征在于，所述導(dǎo)通體的一端為起始端，導(dǎo)通體的另一端為錘頭出口端，所述起始端和錘頭出口端均包裹有絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁力錘，其特征在于，所述起始端的端口設(shè)有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁力錘，其特征在于，所述閥門和與其相鄰的力錘導(dǎo)管之間設(shè)有夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力錘，其特征在于，所述力錘導(dǎo)管的內(nèi)部導(dǎo)體正負(fù)極接電方式為:根據(jù)電磁力方向，始終保證錘頭處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電磁力錘，其特征在于，所述電磁力通過電磁鐵產(chǎn)生。
【文檔編號】G01M7/08GK103712764SQ201310628319
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】李太平, 文祥, 張利 申請人:上海衛(wèi)星裝備研究所