试验机各部分结构的材料以及功能

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试验机各部分结构的材料以及功能

发布时间:2014-09-15 08:01      浏览次数:

试验机各部分结构的材料以及功能

试验机 
图3-2跌落试验机的结构示意图
         1、跌落台导轨 2、冲击平台 3、基座 4、电磁释放器 5、托盘导轨 6、升降机构
         7、遥控装置   8、标尺    9、光敏传感器  10、托盘  11、跌落台
 
如图3-2所示为微电子产品的基本结构,其整体结构主要由机架、冲击台面、跌落台、电机、升降机构、遥控装置以及自动释放机构等组成。
电动机的选择可以参考表3-1,通过表格各种电动机类型的对比,可以选择鼠笼式异步电动机。可以选择Y系列的电动机,因为Y系列的电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。
 
表3-1典型的电动机类型
表3-1典型的电动机类型 
 
如图3-3所示为机架的基本结构的三视图,机架由跌落台导轨、托盘导轨以及基座组成。
如图3-3 
图 3-3 基座结构的三视图
 
基座可以由钢板和大理石构成,对外界的震动有很好的隔离作用,它的质量占有整个试验机质量的百分之九十,从而保证整个试验机的稳定性。
基座上的导轨可以选择HT200或HT300,渗碳淬硬到46-52HRC,磨削加工后淬硬深度不低于2.5mm,其优点是:1.耐磨性好 2.摩擦系数小 3.加工和使用时的内应力变形小,尺寸稳定性能好 。
如图3-4为本试验机托盘的基本结构,此结构可以实现跌落台第一次反弹后被接住。其材料可以选择高强度和高韧性的非调制钢。非调质钢是在中等含碳量的钢中,加入某些微量合金元素之后,即形成它们的碳化物或氮化物,并以微细的粒子析出,起到强化钢材作用,并阻止钢的晶粒长大,而对于上述析出强化过程最有效的元素是V、Nb、Ti,尤其是同时加入V和N,可提高其强度与屈服点,而且非调质钢的耐磨性较好,且稳定,优于45号钢。所以该材料可以满足托盘抗冲击的要求。
基座结构的三视图 
图 3-4 托盘结构的立体图
 
首先托盘的高度可以手动的调动,为了使得跌落台第一次反弹后可以很好的被接住,而不至于接住后依然会反弹的很高,则需先通过在指定高度空载释放跌落台,然后目测跌落台第一次反弹的高度来确定托盘的高度,反复试验几次,确认手动调节的反弹高度是否符合要求,如果符合要求,则可以将微电子产品安放在跌落台上进行跌落试验。
其次托盘的结构是一个类似于匣子的结构,可以用来打开和向上收起,我们可以想象一个匣子侧卧着,打开匣子的盖子,就相当于打开了托盘,此时跌落台撞击上托盘是一定可以被接住的,因为此机构打开时正好处于死点,在受到向下的冲击力时,侧壁会支撑住托盘,因此机构不会发生运动,所以此托盘可以实现接住跌落台;关闭匣子的盖子,就相当于向上收起了托盘,此时跌落台就可以不受到托盘的干扰,自由的在导轨上升降。
最后如示意图所示,托盘下方安装有一个光敏传感器,用来控制托盘的打开与收起。通过控制设计,使得光敏传感器每感应两次,托盘只反应一次。
如图3-5所示为冲击平台结构的三视图。冲击台和刚性基础可以是不同质地的材料,一般选择花岗岩钢板、木板和纺织材料等,模拟实际中的撞击环境。本试验机选择花岗岩钢板,从而具有很强的硬度和抗冲击能力。另外在冲击平台上除了安装应变片外,还要装有用来记录加速度的压力传感器以及计数用的压力传感器。
图 3-5 冲击平台结构的三视图 
图 3-5 冲击平台结构的三视图
 
如图所示为跌落台的基本结构,其材料也可以是非调质钢。跌落台上方有一些螺纹孔,可以用来固定各种微电子产品。
自动释放装置就是一个电磁释放器,在给定一个释放的信号后,试件自由下落,要求响应速度快,同时托盘在这个释放信号下,会向上收起托盘,从而实现试件的自由下落。
遥控装置则可以控制电机使升降台上下升降。从而实现了跌落台自由落体后,将升降台下降,给电磁释放器通电,吸住跌落台,再将升降台上升至初试高度。


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