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試驗機各部分結構的材料以及功能

發布時間:2014-09-15 08:01????? 瀏覽次數:

試驗機各部分結構的材料以及功能

試驗機 
圖3-2跌落試驗機的結構示意圖
         1、跌落臺導軌 2、沖擊平臺 3、基座 4、電磁釋放器 5、托盤導軌 6、升降機構
         7、遙控裝置   8、標尺    9、光敏傳感器  10、托盤  11、跌落臺
 
如圖3-2所示為微電子產品的基本結構,其整體結構主要由機架、沖擊臺面、跌落臺、電機、升降機構、遙控裝置以及自動釋放機構等組成。
電動機的選擇可以參考表3-1,通過表格各種電動機類型的對比,可以選擇鼠籠式異步電動機??梢赃x擇Y系列的電動機,因為Y系列的電動機效率高、節能、堵轉轉矩高、噪音低、振動小、運行安全可靠。
 
表3-1典型的電動機類型
表3-1典型的電動機類型 
 
如圖3-3所示為機架的基本結構的三視圖,機架由跌落臺導軌、托盤導軌以及基座組成。
如圖3-3 
圖 3-3 基座結構的三視圖
 
基座可以由鋼板和大理石構成,對外界的震動有很好的隔離作用,它的質量占有整個試驗機質量的百分之九十,從而保證整個試驗機的穩定性。
基座上的導軌可以選擇HT200或HT300,滲碳淬硬到46-52HRC,磨削加工后淬硬深度不低于2.5mm,其優點是:1.耐磨性好 2.摩擦系數小 3.加工和使用時的內應力變形小,尺寸穩定性能好 。
如圖3-4為本試驗機托盤的基本結構,此結構可以實現跌落臺第一次反彈后被接住。其材料可以選擇高強度和高韌性的非調制鋼。非調質鋼是在中等含碳量的鋼中,加入某些微量合金元素之后,即形成它們的碳化物或氮化物,并以微細的粒子析出,起到強化鋼材作用,并阻止鋼的晶粒長大,而對于上述析出強化過程最有效的元素是V、Nb、Ti,尤其是同時加入V和N,可提高其強度與屈服點,而且非調質鋼的耐磨性較好,且穩定,優于45號鋼。所以該材料可以滿足托盤抗沖擊的要求。
基座結構的三視圖 
圖 3-4 托盤結構的立體圖
 
首先托盤的高度可以手動的調動,為了使得跌落臺第一次反彈后可以很好的被接住,而不至于接住后依然會反彈的很高,則需先通過在指定高度空載釋放跌落臺,然后目測跌落臺第一次反彈的高度來確定托盤的高度,反復試驗幾次,確認手動調節的反彈高度是否符合要求,如果符合要求,則可以將微電子產品安放在跌落臺上進行跌落試驗。
其次托盤的結構是一個類似于匣子的結構,可以用來打開和向上收起,我們可以想象一個匣子側臥著,打開匣子的蓋子,就相當于打開了托盤,此時跌落臺撞擊上托盤是一定可以被接住的,因為此機構打開時正好處于死點,在受到向下的沖擊力時,側壁會支撐住托盤,因此機構不會發生運動,所以此托盤可以實現接住跌落臺;關閉匣子的蓋子,就相當于向上收起了托盤,此時跌落臺就可以不受到托盤的干擾,自由的在導軌上升降。
最后如示意圖所示,托盤下方安裝有一個光敏傳感器,用來控制托盤的打開與收起。通過控制設計,使得光敏傳感器每感應兩次,托盤只反應一次。
如圖3-5所示為沖擊平臺結構的三視圖。沖擊臺和剛性基礎可以是不同質地的材料,一般選擇花崗巖鋼板、木板和紡織材料等,模擬實際中的撞擊環境。本試驗機選擇花崗巖鋼板,從而具有很強的硬度和抗沖擊能力。另外在沖擊平臺上除了安裝應變片外,還要裝有用來記錄加速度的壓力傳感器以及計數用的壓力傳感器。
圖 3-5 沖擊平臺結構的三視圖 
圖 3-5 沖擊平臺結構的三視圖
 
如圖所示為跌落臺的基本結構,其材料也可以是非調質鋼。跌落臺上方有一些螺紋孔,可以用來固定各種微電子產品。
自動釋放裝置就是一個電磁釋放器,在給定一個釋放的信號后,試件自由下落,要求響應速度快,同時托盤在這個釋放信號下,會向上收起托盤,從而實現試件的自由下落。
遙控裝置則可以控制電機使升降臺上下升降。從而實現了跌落臺自由落體后,將升降臺下降,給電磁釋放器通電,吸住跌落臺,再將升降臺上升至初試高度。

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