[发明专利]一种混凝土及砂浆用自动抗冲击实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及建筑行业中的一种测试仪器，具体而言是一种混凝土或砂浆自动抗冲击测试试验仪，属于机械装置领域。

背景技术

混凝土或砂浆的抗冲击性能是指在反复冲击荷载作用下，混凝土或砂浆吸收动能的能力，是衡量混凝土或砂浆力学性能的重要指标之一，同时也是进行混凝土工程设计及施工的一个重要参考依据。目前国际上比较通用的抗冲击试验方法主要有爆炸试验、射弹试验、却贝摆锤冲击试验和落锤冲击试验，国内主要依据的是中国工程建设协会标准中推荐的“CECS13-2009纤维混凝土试验方法”进行试验检测。该试验方法采用的是落锤式冲击试验，其使用的冲击设备主要由冲击架、直径63mm钢质冲击球、重量4kg-20kg冲击落锤三部分组成的自制冲击试验仪，其中落锤高度为400mm-2000mm可调。

现有的混凝土或砂浆落锤式冲击试验仪多依据“CECS13-2009纤维混凝土试验方法”中给出的试验参数自行设计或采用如江苏省水利科学研究所申请的混凝土抗冲击测试仪，其有关技术内容在其专利中均有记载，名称为“混凝土抗冲击测试仪”(ZL200620070501.8)，其具体结构多由试件底座、立柱、落锤底座、落锤组成，通过手动把手或手提落锤自由落体冲击试件的方法来测试混凝土或砂浆冲击次数。上述方案存在的缺陷主要表现在：首先，通过手提落锤的方法无法保证每次落锤的高度完全符合“CECS13-2009纤维混凝土试验方法”中要求的高度值；其次，一般混凝土或砂浆的抗冲击次数均在200次以上，对于强度高的混凝土或砂浆试块其抗冲击次数甚至在1000次以上，且标准中指出该试验离散型很大，其一组试验的试件数为6个，因此，通过手动提起落锤或手动控制的方法操作极为费时费力。

发明内容

本发明提供了一种混凝土及砂浆用自动抗冲击实验仪，解决了上述背景技术中的不足，该冲击实验仪结构简单，使用方便，能够自动控制重锤的起落，并且高度定位精确。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种混凝土及砂浆用自动抗冲击实验仪，至少包括底座和支架，所述的支架由立柱和横梁组成，立柱至少设有两根且固定安装于底座上，横梁位于立柱的顶端，所述的底座上设有向上凸起的定位板，底座上设有固定于定位板之间的试样座，所述的试样座的内部为开口向上的中空的腔室，腔室内用于放置混凝土或砂浆试样；试样座的上方放置有重锤，重锤与试样座之间设有硬质钢球，重锤的顶部设有朝上凸起的呈三角状的重锤柄；支架上设有重锤升放装置以及控制系统，所述的重锤升放装置包括吊钩、配重杆、挡轮以及气缸，气缸固定安装于横梁上且气缸的活塞杆朝向下方，活塞杆的运动方向与立柱平行，吊钩安装于活塞杆的底端，所述的吊钩由相互闭拢的且铰接在活塞杆底端的两半钩体组成，配重杆上设有一凸轮，凸轮铰接在活塞杆的底端且位于两半钩体之间，配重杆通过凸轮安装于活塞杆的底端并且能够随活塞杆一起上下运动，当配重杆的一端向上或向下旋转时能带动凸轮转动，从而将两半钩体撑开；档轮固定安装于横梁上且朝向下方，挡轮的底端位于配重杆的运动轨迹上；所述的控制系统包括PLC控制器、电磁阀及空气换向阀，其中空气换向阀与气缸的气管连接，用于调节气缸上的活塞杆的运行方向；PLC控制器和电磁阀均与气缸连接，用于控制气缸上的活塞杆的行程大小以及运行方向。

所述的试样座的顶部设有硬质钢球定位圈，用于限定硬质钢球的位置。

所述的挡轮由档杆及位于档杆底端的滚轮组成，档杆通过螺杆及螺帽与横梁连接，档杆在横梁上的位置可调节。

所述的控制系统中还设有空气调压阀，空气调压阀与气缸连接，用于控制气缸上的活塞杆的运行速度。

本发明提供的混凝土及砂浆用自动抗冲击实验仪与现有技术相比有以下优点，由于采用气缸代替人工提升，节省了人力并且大大提高了测试效率；同时实验仪中采用的重锤升放装置能够对重锤的高度进行精确调节，从而确保每次的有效冲击高度相同，避免了手提落锤的高度偏差；同时，底座上设有的定位板以及试样座上设置的硬质钢球定位圈能够保证重锤每次都砸落在钢球上，从而确保了测试的精确性。立柱上设置的挡轮在与配重杆相接触时，由于滚轮的存在，将挡轮与配重杆之间滑动摩擦变成滚动摩擦，因此两者之间的摩擦力极小，从而使配重杆的转动不受到摩擦力的影响，转动灵敏、快捷。将本发明中还采用了控制系统，能够自动控制气缸的行程大小、换向及运行速度，从而能够实现自动化控制。

附图说明

图1为本发明所提供的自动抗冲击实验仪的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为底座的结构示意图；

图4为试样座的结构示意图；