1、 設(shè)備用途及概述：KSD-GS-832S型5Kg垂直機械沖擊試驗臺是全自動液壓提升沖擊測試系統(tǒng)，用于測量和確定產(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，供各類電工電子產(chǎn)品做沖擊試驗用。KSD-GS系列機械沖擊試驗臺可執(zhí)行常規(guī)的半正弦波形的沖擊試驗，以實現(xiàn)產(chǎn)品在實際環(huán)境中所遭受的沖擊波及沖擊能量，從而改進系統(tǒng)或優(yōu)化產(chǎn)品的包裝結(jié)構(gòu)。本機械沖擊試驗臺滿足GB/T2423.5《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程Ea：沖擊試驗方法》、GJB150.18－86《軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法：沖擊試驗》、GJB548、GJB360等相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)及IEC68-2-27，MIL—STD—202F，MIL—STD—810F對沖擊試驗機的要求。

2、 機械沖擊試驗臺主要技術(shù)指標(biāo)：
產(chǎn)品型號：KSD-GS-832S
2.1? 最大載荷：5kg（含夾具及試品，可擴展至10kg）。
2.2? 沖擊脈沖波形：半正弦波 。
2.3? 沖擊方向：垂直。
2.4? 峰值加速度：半正弦波：? 100 m/s2 ～15000 m/s2
2.5? 脈沖持續(xù)時間：半正弦波： 24ms ～0.5ms
2.6? 設(shè)備提升方式：液壓自動升降
2.7? 原始臺面尺寸：200mm×200mm
2.8? 試品或夾具在工作臺上的安裝孔尺寸：M10
2.9? 試品或夾具在工作臺上的安裝孔間距：50mm×50mm
2.10 設(shè)備體積尺寸與質(zhì)量：
臺體： 形尺寸L×b×h:900mm×720mm×2150mm；質(zhì)量：980kg
電氣控制箱：550mm×1200mm×1000mm；?????? 80kg
2.11電源：
a? 油泵電機：?????? AC380V 50Hz
b? 控制箱：???????? AC220V 50Hz
c? 輸入功率：?????? 小于3000W
2.12計算機控制測量分析系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)：
峰值加速度：A≤50000m/s2，誤差≤±5%；
脈沖持續(xù)時間：0.2ms≤T≤100ms，誤差≤±10%；
速度變化量：V≤10m/s，誤差≤±10%；
2.13工作環(huán)境：溫度0～40℃，濕度≤80%（不結(jié)露）

3、系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)原理：
KSD-GS-832S型5Kg垂直機械沖擊試驗臺由沖擊臺臺體，液壓源、電氣控制、控制測量系統(tǒng)組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)框圖

臺體包括：工作臺面、兩個導(dǎo)向柱、機座、空氣簧支撐系統(tǒng)、提升油缸、計數(shù)裝置、增壓剎車系統(tǒng)等。
液壓源：由油泵電機、箱體、電磁閥、油泵等組成。
電氣控制箱：由箱體、工控機、顯示器、穩(wěn)壓電源等組成。
沖擊臺采用液壓驅(qū)動、提升油缸提升、自由跌落、增壓剎車限制臺面二次回跳。
本沖擊臺可進行手動、自動、單次、連續(xù)自動沖擊。并能預(yù)置和顯示沖擊次數(shù)。

3.1 沖擊臺體
本垂直機械沖擊試驗臺較之傳統(tǒng)的沖擊試驗臺進行了許多改進，試驗機盡可能的使用了各類標(biāo)準(zhǔn)件，提高了整機可靠性，使各零部件更換方便，降低了售后與維護成本，各改進機構(gòu)均已在專利申請當(dāng)中。
沖擊臺體包括一個鋼制工作臺面，臺面由兩根鍍鉻的實心圓形導(dǎo)軌導(dǎo)向，圓形導(dǎo)軌安裝在一個大質(zhì)量的底座上，底座下安裝氣囊構(gòu)成的緩沖裝置，以減小在沖擊時傳遞給地基上的沖擊力。液壓源為臺面的提升提供動力，工作臺面上安裝了剎車抱緊裝置，根據(jù)需要，通過液壓源提供能量，使剎車裝置工作，保證臺面安全地停留在任意位置或自由在導(dǎo)向柱上滑動。
本試驗機導(dǎo)向軸為兩根根平直且互相平行的精密導(dǎo)桿，導(dǎo)向軸與沖擊面板的夾角為90o，導(dǎo)向軸表面清潔、光滑、并安裝有直線位移傳感器，以便使工作臺面能在導(dǎo)向軸的任意位置上停留。工作臺面上安裝有高精度銅質(zhì)滑套，以便臺面運動時平穩(wěn)均勻。具有剛性好，直線度與光潔度高，阻尼較小等特點，外觀精致，使試驗機整體外觀質(zhì)量較以往有很大提高。
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

3.2 電氣控制部分
考慮系統(tǒng)環(huán)境的需要及操作方便，計算機、控制箱安裝在一個控制柜中。工作臺上的電器元件和控制開關(guān)通過安裝在工作臺上的一個轉(zhuǎn)接面板和控制柜中的控制箱連接。控制柜示意如圖4所示。當(dāng)然也可以根據(jù)用戶需要選用其余的控制柜。

圖4? 控制柜示意圖（僅供參考）

垂直機械沖擊試驗臺的電氣控制部分，采用計算機控制。結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。輸出執(zhí)行機構(gòu)采用固態(tài)繼電器及快速電磁換向閥。干擾小，執(zhí)行機構(gòu)靈敏。高度傳感機構(gòu)采用光電編碼器，技術(shù)先進，精度高。電源采用開關(guān)電源，分別給各部分供電，從而減小了各部分之間的相互干擾。只要從計算機輸入所需的試驗參數(shù)和命令，控制系統(tǒng)就通過輸出接口驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進入工作循環(huán)。控制系統(tǒng)設(shè)有完備的保護機構(gòu)及自檢。誤操作保護程序，以確保設(shè)備工作正常，安全可靠。

電氣控制系統(tǒng)框圖

控制元件設(shè)置及功能
行程開關(guān)?? 當(dāng)液壓缸活塞桿上升時，裝在液壓缸頂端的行程開關(guān)首先動作，此時開始計算高度，當(dāng)液壓缸所帶動的吊錘升到吊耳觸及工作臺面時，安裝在機座上的行程開關(guān)觸點閉合，制動缸松閘，臺面開始上升。
光電編碼器?? 當(dāng)液壓缸頂端的行程開關(guān)松開時，編碼器開始記錄高度。

3.3 沖擊測量控制儀
沖擊測量控制儀主要實現(xiàn)測試臺提升、回彈的控制、高度信號的采集處理和加速度傳感器的信號采集及處理。
系統(tǒng)軟件包括沖擊控制和沖擊測量兩部分功能。沖擊測量系統(tǒng)主要用于測量沖擊過程中的加速度、脈沖持續(xù)時間、速度變化量等沖擊試驗參量，并能打印出所有的測量數(shù)據(jù)。采集板采用ADLink公司多通道采集板，通道最大采樣率100kHz。測量軟件用LabWindow開發(fā)平臺研制，具有界面友好、操作方便、系統(tǒng)可靠等優(yōu)點。軟件界面如下圖5所示。

4 、系統(tǒng)的功能與技術(shù)特點：
4.1 主要系統(tǒng)功能
控制方式：采用計算機控制測量分析系統(tǒng)，臺體控制與沖擊采集測量分析一體化完成，實時顯示測量試驗的波形及參數(shù)，并將試驗波形及數(shù)據(jù)以報告形式存儲或打印出來。
4.2 系統(tǒng)的技術(shù)性能
a)?? ?沖擊工作臺具有較高的固有頻率,沖擊時高頻雜波小；
b)?? ?采用一體鍛造鋁合金平臺，大質(zhì)量底座，富余度極大的鍍鉻導(dǎo)軌，使產(chǎn)品有足夠的剛度和較長的使用壽命；
c)?? ?采用全自動高精度位移傳感器測量提升高度，沖擊重復(fù)性高；
d)?? ?通過提升兩套同步提升索提升，提升力大，在沖擊過載較小時，可以安裝超過額定載荷2倍以上的負載；
e)?? ?系統(tǒng)自帶大質(zhì)量緩沖底座，能大大減小沖擊時產(chǎn)生的高頻雜波，使沖擊波形更加平滑。
f)?? ?采用全自動驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。并且無污染，可以保持環(huán)境干凈、衛(wèi)生。
g)?? ?采用高效驅(qū)動，大大提高了沖擊試驗效率。
h)?? ?可以很方便地實現(xiàn)大脈寬和小過載試驗。
4.3 主要技術(shù)特點
a）?? ?基于Windows10及以上的控制系統(tǒng)：全自動遠端控制界面，操作者只需輸入簡單的數(shù)值，沖擊控制測量儀能準(zhǔn)確的完成沖擊試驗；
b）?? ?升降高度的控制：采用全自動高精度位移傳感器控制升降高度控制，計算機自動控制、識別臺面的升降高度，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性能好；
c）?? ?可靠的剎閘系統(tǒng)：采用鎖緊機構(gòu)，在更換沖擊墊時可靠鎖緊工作臺，配上手動安全銷，絕對保證操作人員的安全；
d）?? ?方便的二次反彈控制：控制鎖緊單元的快慢來控制二次反彈，實現(xiàn)方便、可靠；
e）?? ?高性能的鍛造鋼制臺面：鍛造鋼制臺面具有很高的強度和硬度以及高的一階諧振頻率，噪音低，無雜波產(chǎn)生；
f）?? ?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；
g）?? ?完善的測量系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)存各種波形容差帶，方便用戶調(diào)整、套用，自動完成試驗結(jié)束后的試驗報告生成；
h）?? ?系統(tǒng)的兼容性能：可與多種沖擊測量分析軟件系統(tǒng)兼容，提供用戶更多的選擇空間。
4.4 系統(tǒng)優(yōu)勢
a)?? ?系統(tǒng)優(yōu)勢系統(tǒng)自帶大質(zhì)量緩沖底座，不需要專用地基，占地面積小，安裝方便；
b)?? ?采用半正弦波形發(fā)生器，不僅方便了脈沖寬度的調(diào)整，并且可以較精確地調(diào)整脈沖寬度；
c)?? ?操作全部在計算機上完成，使用方便，自動化程度高；系統(tǒng)保留了手動操作功能，在檢修時，可以脫機使用；
d)?? ?軟件集沖擊臺控制和沖擊數(shù)據(jù)采集為一體，設(shè)備操作方便、標(biāo)校簡單。

圖 6自動生成試驗報告

3.3.1 測量軟件的功能
??? ?具有測量量程設(shè)置功能，有效提高信號分辨率；
??? ?自動增益調(diào)整，F(xiàn)IR數(shù)字無級濾波；
??? ?具有沖擊波形自動參數(shù)測量功能，可以自動顯示沖擊加速度峰值，脈沖寬度及速度變化量等參數(shù)；
??? ?具有單次采集和連續(xù)采集功能；
??? ?具有歷史紀錄顯示，存儲，最大值最小值統(tǒng)計功能；
??? ?提供數(shù)據(jù)庫管理功能，實現(xiàn)采集參數(shù)的自動保存和加載；測量數(shù)據(jù)保存和復(fù)現(xiàn)；
??? ?采集的數(shù)據(jù)能形成試驗報告、word文檔，方便用戶打印沖擊曲線和后期文檔制作；
??? ?提供GJB150、GJB360A、GB/T2423、GJB548A、GJB1217、MIL-STD-810F等標(biāo)準(zhǔn)容帶；
3.3.2 主要技術(shù)指標(biāo)
a）?? ?峰值加速度： 1～5000g；
b）?? ?脈沖持續(xù)時間：100ms～0.2ms；
c）?? ?可以連接各種加速度傳感器和放大器。
沖擊測量儀也可以獨立使用，用于其余沖擊碰撞臺的使用。測量系統(tǒng)的連接示意圖如圖 7所示。

圖7 測量系統(tǒng)的連接示意圖

4、 系統(tǒng)的功能與技術(shù)特點：
4.1 主要系統(tǒng)功能
控制方式：采用計算機控制測量分析系統(tǒng)，臺體控制與沖擊采集測量分析一體化完成，實時顯示測量試驗的波形及參數(shù)，并將試驗波形及數(shù)據(jù)以報告形式存儲或打印出來。
4.2 系統(tǒng)的技術(shù)性能
a)?? ?沖擊工作臺具有較高的固有頻率,沖擊時高頻雜波小；
b)?? ?采用一體鍛造鋁合金平臺，大質(zhì)量底座，富余度極大的鍍鉻導(dǎo)軌，使產(chǎn)品有足夠的剛度和較長的使用壽命；
c)?? ?采用全自動高精度位移傳感器測量提升高度，沖擊重復(fù)性高；
d)?? ?通過提升兩套同步提升索提升，提升力大，在沖擊過載較小時，可以安裝超過額定載荷2倍以上的負載；
e)?? ?系統(tǒng)自帶大質(zhì)量緩沖底座，能大大減小沖擊時產(chǎn)生的高頻雜波，使沖擊波形更加平滑。
f)?? ?采用全自動驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。并且無污染，可以保持環(huán)境干凈、衛(wèi)生。
g)?? ?采用高效驅(qū)動，大大提高了沖擊試驗效率。
h)?? ?可以很方便地實現(xiàn)大脈寬和小過載試驗。
4.3 主要技術(shù)特點
a）?? ?基于Windows10及以上的控制系統(tǒng)：全自動遠端控制界面，操作者只需輸入簡單的數(shù)值，沖擊控制測量儀能準(zhǔn)確的完成沖擊試驗；
b）?? ?升降高度的控制：采用全自動高精度位移傳感器控制升降高度控制，計算機自動控制、識別臺面的升降高度，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性能好；
c）?? ?可靠的剎閘系統(tǒng)：采用鎖緊機構(gòu)，在更換沖擊墊時可靠鎖緊工作臺，配上手動安全銷，絕對保證操作人員的安全；
d）?? ?方便的二次反彈控制：控制鎖緊單元的快慢來控制二次反彈，實現(xiàn)方便、可靠；
e）?? ?高性能的鍛造鋼制臺面：鍛造鋼制臺面具有很高的強度和硬度以及高的一階諧振頻率，噪音低，無雜波產(chǎn)生；
f）?? ?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；
g）?? ?完善的測量系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)存各種波形容差帶，方便用戶調(diào)整、套用，自動完成試驗結(jié)束后的試驗報告生成；
h）?? ?系統(tǒng)的兼容性能：可與多種沖擊測量分析軟件系統(tǒng)兼容，提供用戶更多的選擇空間。
4.4 系統(tǒng)優(yōu)勢
a)?? ?系統(tǒng)優(yōu)勢系統(tǒng)自帶大質(zhì)量緩沖底座，不需要專用地基，占地面積小，安裝方便；
b)?? ?采用半正弦波形發(fā)生器，不僅方便了脈沖寬度的調(diào)整，并且可以較精確地調(diào)整脈沖寬度；
c)?? ?操作全部在計算機上完成，使用方便，自動化程度高；系統(tǒng)保留了手動操作功能，在檢修時，可以脫機使用；
d)?? ?軟件集沖擊臺控制和沖擊數(shù)據(jù)采集為一體，設(shè)備操作方便、標(biāo)校簡單。

5、 產(chǎn)品質(zhì)量可靠性技術(shù)方案：
所謂可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。是產(chǎn)品質(zhì)量的重要組成部分。無論是設(shè)計者、生產(chǎn)者還是使用者都十分關(guān)心產(chǎn)品的可靠性。可靠性設(shè)計的目的就是保證產(chǎn)品的固有可靠性，保證產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能。
垂直機械沖擊試驗臺用于考核或驗證試品在恒加速度環(huán)境下完成規(guī)定功能的能力，是試品可靠性保證體系的重要環(huán)節(jié)。因此設(shè)備本身的可靠性就顯得尤為重要。如果本身沒有必要的可靠性保證，就無法考核試品的可靠性。主要采取的可靠性保障措施：
5.1.認真貫徹執(zhí)行ISO9001標(biāo)準(zhǔn)。
5.2.嚴格貫徹現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，校對和審核嚴格把關(guān)。
5.3.在滿足預(yù)定性能指標(biāo)的前提下，總體方案力求電路結(jié)構(gòu)盡量簡化，采用集成化、積木化、模塊化技術(shù)。所用元器件的品種、數(shù)量盡量少。
5.4.采用國內(nèi)外經(jīng)實踐證明的成熟技術(shù)和新技術(shù)。
5.5.采用經(jīng)過實踐證明可靠性高的結(jié)構(gòu)模式。
5.6.采用保證產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性的防護技術(shù)和措施。
5.7.影響產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的關(guān)鍵件采用降額設(shè)計法、熱設(shè)計、容差設(shè)計、防振設(shè)計、電磁兼容設(shè)計。
5.8.提高產(chǎn)品機構(gòu)動作的可靠度和靈敏度
5.9.選用失效率五級以上的元器件。
5.10.力求離心機結(jié)構(gòu)合理，各部件裝拆方便。
5.11.提供必要的專用工具。
5.12.各零部件及標(biāo)準(zhǔn)電氣元件要求互換性好。
5.13.設(shè)置半自動或全自動故障檢測點。
5.14. 確定影響可靠性的關(guān)鍵件和重要件。
5.15.對關(guān)鍵件和重要件制訂內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)、嚴密的工藝路線，建立有設(shè)計人員參與
的質(zhì)量管理部門。
5.16.在零件加工過程中，嚴格工藝紀律、質(zhì)量紀律、實行“五查”工作法。
5.17.在部件、整機裝配過程中，嚴格執(zhí)行《通用技術(shù)條件》和《產(chǎn)品技術(shù)文件》。
5.18.嚴格按《電子專用設(shè)備使用服務(wù)規(guī)范》編制產(chǎn)品使用說明書。
5.19.為使用部門培訓(xùn)操作人員和維修人員。
5.20.提供充足的備件、附件、易損件。
5.21.嚴格包裝中的工藝紀律，防止產(chǎn)品在儲存、運輸過程中損壞或降低性能。
5.22.按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進行必要的環(huán)境試驗。
5.23.作好設(shè)備的質(zhì)量信息及反饋工作。
5.24.有計劃的進行用戶調(diào)查，建立產(chǎn)品質(zhì)量檔案。