[实用新型]一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统

说明书

本实用新型公开了一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统，可以提高试验应用范围和试验测试结果的可靠度。该方法采用一组固定滑轮和动滑轮组起吊重块，达到所需高度时释放重块产生加速度，并通过钢绞线带动水平置放于导轨上的滑动平台及固定于其上面的冲击加载模块，使其撞击被撞物体模块，实现碰撞和冲击实验模拟。本实用新型方法通过调整滑轮组滑轮的数目可以在重块落差不大的条件下实现冲击加载模块的加速度放大，简便和高效实施撞击和冲击试验。同时，本实用新型所设计的滑轮组支撑框架以及导轨均为可拆装构件，方便在不同场地上组装并实施实验。

技术领域

本实用新型涉及一种用于结构构件的冲击试验装置，尤其涉及一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统。

背景技术

在土木建筑工程领域和运载工具制造领域都经常涉及到冲击碰撞的试验问题。对于土木结构工程，如结构柱、墙等竖向受力构件的受冲击的力学性能和能力关乎到整个结构以及相应的人身财产安全。而对于运载工具制造领域，如汽车之间的碰撞以及汽车与道路桥梁防护机构之间的碰撞目前也是关乎社会人身财产安全的重要问题。因此，结构构件在冲击荷载作用下性能研究以及测试极为重要。

目前，在进行大型结构及构件的碰撞冲击性能试验时，通常使用的装置都是落锤冲击试验系统。其主要的工作原理是：安装锤头在落锤试验架上，试验时释放锤头，锤头沿着安装好的导轨做自由落体运动，从而使锤头获得相应的速度和动能以此冲击结构构件。而用这种试验装置和试验方式来应用于诸如汽车碰撞和竖向受力构件的侧向冲击的问题存在着以下不足之处：

(1)由于传统的落锤冲击实验装置完全依赖锤头自由落体产生的速度来冲击构件，其最终冲击速度与落锤的释放高度有关，但是落锤试验系统装置高度有限，因此无法进行速度较高的冲击试验。而对于汽车碰撞试验和竖向受力构件的侧向冲击试验通常都是速度较大的冲击试验，这是由研究的实际应用情景所决定的。如车辆冲击桥墩或高速护栏通常都是发生在高速公路上，而冲击车辆在冲击时的时速可以超过100km/h。如果按此速度使用传统落锤冲击试验装置，落锤释放高度将达到38米以上，显然难以满足。

(2)使用传统的落锤装置进行结构构件侧向冲击的做法通常是将构件横向固定在锤头正下方，这样才能够实现侧向冲击的试验目的。但是这种方式也存在这一定的问题：首先，这种冲击形式并不是完全模拟实际结构构件受侧向冲击的状态，横置的构件无法在轴向方向施加轴力，也无法对构件的两端模拟与实际贴合的边界约束条件。其次，传统落锤对结构构件冲击时，在冲击方向还存在着重力加速度，这样可能会造成冲击物的二次碰撞，而实际情况下的冲击物的重力加速度是不沿着构件方向的。

因此，在模拟汽车碰撞和结构构件侧向碰撞方面，传统的落锤冲击系统有着难以解决的缺陷和降低试验可信度的情况。此外，模拟汽车或其他交通运载工具的碰撞也采用实车通过斜坡或特殊的加速跑道加速运载工具模型进行碰撞试验。而这些实验设施往往需要较大的实验场地，或专有设备其造价及维护比较昂贵。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统，包括轨道，滑动平台，冲击物，缆绳，试验构件，传感器，底部钢梁，四柱框架，滑轮组，转向滑轮，落锤、反力支撑；其中，轨道、试验构件、四柱框架、转向滑轮、反力支撑均安装在底部钢梁上；反力支撑固定连接四柱框架；冲击物固定连接滑动平台，滑动平台滑动连接轨道；试验构件位于冲击物和四柱框架之间；传感器一端连接试验构件，另一端连接四柱框架；滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，定滑轮安装在四柱框架顶部横梁上，落锤挂在动滑轮上；缆绳一端连接滑动平台，另一端与脱钩装置配合后，经过转向滑轮，再穿插绕在滑轮组的定滑轮和动滑轮上，最后固定连接滑轮组的最后一个定滑轮；脱钩装置位于滑动平台和试验构件之间。

进一步地，所述脱钩装置与试验构件受冲击面的距离不小于滑动平台与缆绳连接处与冲击物冲击面的距离。