[发明专利]一种高能量撞击柔性摆锤式冲击试验机

说明书

本发明属于摆锤式冲击试验机技术领域，具体涉及一种高能量撞击柔性摆锤式冲击试验机。本发明包括撞击锤、一号钢架、二号钢架、一号吊绳、二号吊绳、滑轮、电动卷扬机和悬臂墙构件；撞击锤与一号钢架和二号钢架分别通过一号吊绳和二号吊绳柔性连接，一号吊绳与撞击锤活动连接，二号吊绳与撞击锤可拆卸连接，电动卷扬机带动二号吊绳将撞击锤升至所需高度，断开二号吊绳与撞击锤的连接，撞击锤的重力势能转化为动能，在到达最低点时以水平方向冲击悬臂墙构件，并且在冲击过程中减少撞击时撞击锤与一号吊绳之间的内力变化，保证试验机的稳定性。本发明大大增强了整个试验装置的耐久性，同时也提高了试验过程的安全性和稳定性，适用于高能量撞击试验。

技术领域

本发明属于摆锤式冲击试验机技术领域，具体涉及一种高能量撞击柔性摆锤式冲击试验机。

背景技术

随着国家经济的迅速发展，我国公共交通系统日益发达，公路与桥梁数量与日俱增。与此同时，车辆撞击栏杆、轮船撞击桥墩的事故时有发生。因此研究结构构件在撞击荷载作用下的力学性能与工作机理具有重要的工程意义。目前撞击试验主要分为以下两类：一类为真实汽车撞击试验，另一类为落锤与水平摆锤撞击试验。真实汽车撞击试验由于成本高、试验难度大而较少被采用；落锤试验适用于两端同时具有边界条件的构件；水平摆锤常用于评价悬臂柱或防撞墙的抗撞性能。

目前，水平摆锤试验机大多数采用刚性系杆和摆锤组合。其中，刚性连接杆具有较好的方向稳定性且在撞击结构物时摆锤不易出现偏转，但在模拟高能量撞击的时候，连接杆内部尤其在摆锤连接节点处内力急剧增加，显著降低了试验装置的稳定性和使用耐久性，维护成本高。

发明内容

本发明要解决传统刚性系杆试验机内力大，机降低了试验装置的稳定性和使用耐久性，维护成本高的问题，提供了一种高能量撞击柔性摆锤式冲击试验机。

本发明采用如下的技术方案实现：一种高能量撞击柔性摆锤式冲击试验机，包括撞击锤、一号钢架、二号钢架、一号吊绳、二号吊绳、滑轮、电动卷扬机和悬臂墙构件；

所述撞击锤与一号钢架和二号钢架分别通过一号吊绳和二号吊绳柔性连接，一号吊绳与撞击锤活动连接，二号吊绳与撞击锤可拆卸连接，二号钢架的顶部中央设有滑轮，二号吊绳绕过滑轮与电动卷扬机连接，电动卷扬机带动二号吊绳将撞击锤升至所需高度，断开二号吊绳与撞击锤的连接，撞击锤的重力势能转化为动能，在到达最低点时以水平方向冲击悬臂墙构件，并且在冲击过程中减少撞击时撞击锤与一号吊绳之间的内力变化，保证试验机的稳定性。

进一步的，所述一号钢架的顶部连接有高度可调的横梁，横梁底部中央滑动连接有悬臂梁，悬臂梁横向设置，悬臂梁距一号钢架的横向距离可调；

所述悬臂墙构件连接在一号钢架的底部，电动卷扬机设于二号钢架的底部。

进一步的，所述横梁的侧面设有连接孔；

所述一号钢架上设有若干竖向排列的安装孔，横梁的连接孔与安装孔通过螺栓连接；

所述横梁的底面设有连接孔，悬臂梁上沿其走向设有多个连接孔，悬臂梁的连接孔与横梁底面的连接孔通过螺栓连接。

进一步的，所述的一号吊绳包括4根长度相等的吊绳，分为吊绳Ⅰ、吊绳Ⅱ、吊绳Ⅲ和吊绳Ⅳ，吊绳Ⅰ与吊绳Ⅲ平行，吊绳Ⅱ与吊绳Ⅳ平行；

所述的撞击锤的顶部设有两个吊点，两个吊点对称设置于撞击锤中心的两侧，其中的一个吊点与的吊绳Ⅰ和吊绳Ⅱ的底端连接，另一个吊点与吊绳Ⅲ和吊绳Ⅳ的底端连接；

所述悬臂梁的底部设有4个吊点，吊绳Ⅰ、吊绳Ⅱ、吊绳Ⅲ和吊绳Ⅳ的顶端依次连接在悬臂梁的4个吊点上。

进一步的，所述撞击锤为“鱼雷”型结构，撞击锤包括半球形结构的锤头和圆柱形结构的圆柱主体，锤头与圆柱主体的直径相等；

所述圆柱主体的自由端设有加速度感应计。

进一步的，所述撞击锤的重心位置处设有脱钩，所述二号吊绳的一端与脱钩相连。