概述
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。
系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)
（a）基于WindowsXP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，無需專用地基，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；
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)
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。
本沖擊臺(tái)為JP系列沖擊臺(tái)，是一種液壓提升、液壓剎車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。
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機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。液壓剎車機(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
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。
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。
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?。沖擊測(cè)量系統(tǒng)主要用于測(cè)量沖擊過程中的加速度、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。
（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，F(xiàn)IR數(shù)字無級(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；
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；
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。
系統(tǒng)功能和技術(shù)指標(biāo)
（a）基于WindowsXP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，無需專用地基，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；
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)
系統(tǒng)組成
| 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； | |
| 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)。 | |
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。
圖1系統(tǒng)組成框圖
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。
圖2沖擊臺(tái)實(shí)物參考圖片
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機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。液壓剎車機(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
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。
圖3固定式半正弦波形發(fā)生器
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。
圖4液壓系統(tǒng)原理圖
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，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。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?。沖擊測(cè)量系統(tǒng)主要用于測(cè)量沖擊過程中的加速度、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
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，F(xiàn)IR數(shù)字無級(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；
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；
