[发明专利]低速冲击加载模式的摆锤试验装置及其工作方法

说明书

本发明提供一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置及其工作方法，包括用以放置试件的冲击平台装置以及设置在冲击平台装置一侧且用以冲击试件的加载装置；所述冲击平台装置包括支座钢板以及设置在支座钢板外侧的弹簧阻尼器，所述支座钢板内侧设置有两个可沿支座钢板长度方向调整间距的试件调距机构；所述加载装置包括摆锤台本体以及上端铰接在摆锤台本体顶部且质量可调的摆锤体。本发明结构简单，设计合理，根据试验所需的冲击动能来确定砝码的数量和摆锤的高度，并由此换算出摆锤的冲击荷载，实现了动能的可变性，同时通过弹簧阻尼器能够有效吸收摆锤体产生的冲击波，避免支座端所产生的透射波再次影响试件破坏模态。

技术领域

本发明涉及一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置及其工作方法。

背景技术

目前，随着对产品结构的要求越来越高，在工业领域中，通常通过冲击试验来研究冲击载荷下产品的冲击性能，为材料的安全性和可靠性提供保证。而在冲击领域中，摆锤冲击装置是冲击试验中比较常用的设备，其工作原理为：让具有一定重量的摆锤在一定高度下通过重力的作用来产生动能，并将其自由降落到最低点时撞击试件的表面，从试件的破坏结果中评估其物理性能。目前传统的摆锤冲击试验装置，往往需要频繁更换锤头来实现不同冲击加载力，这无疑降低试验效率，并且试验操作极为不便；传统的摆锤冲击试验机中并没有考虑锤头所产生的冲击波通过试件到达支座端后反射回试件内部所产生的干扰问题；现有冲击试验装置结构复杂，加工成本高，操作繁琐且测试检验成本较高；目前大多数冲击试验装置并不能精准采集到摆锤锤头冲击速度和冲击力。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种低速冲击加载模式的摆锤试验装置及其工作方法，使用方便且高效。

本发明的具体实施方案是这样构成的，它包括用以放置试件的冲击平台装置以及设置在冲击平台装置一侧且用以冲击试件的加载装置；所述冲击平台装置包括支座钢板以及设置在支座钢板外侧的弹簧阻尼器，所述支座钢板内侧设置有两个可沿支座钢板长度方向调整间距的试件调距机构；所述加载装置包括摆锤台本体以及上端铰接在摆锤台本体顶部且质量可调的摆锤体。

进一步的，所述弹簧阻尼器包括U型钢板，所述U型钢板内部分别设置有第一钢板和第二钢板，所述第一钢板与第二钢板之间设置有多个小圆管，每个小圆管上套有弹簧，所述第一钢板与U型钢板滑动配合，所述第二钢板与U型钢板固定连接，所述第一钢板与支座钢板之间设有圆柱钢。

进一步的，所述小圆管一端与第一钢板焊接，所述小圆管另一端贯穿第二钢板，弹簧两端分别抵靠在第一钢板与第二钢板之间。

进一步的，所述试件调距机构包括可滑动支座以及设置在可滑动支座一侧的支座载物杆，所述支座钢板内侧设置有滑动槽，所述可滑动支座与滑动槽滑动配合。

进一步的，所述摆锤台本体上侧部设置有定位盘，所述定位盘沿摆锤体摆动方向依次设有多个定位孔，其中一定位孔内插设有用以阻止摆锤体向下摆动的定位钢管。

进一步的，所述摆锤体包括摆锤杆以及设置在摆锤杆下端的摆锤，所述摆锤靠近试件的一端设有锤头，所述锤头与摆锤之间设有力传感器，所述摆锤远离试件的一端设有用以放置砝码的导杆，所述导杆上设有用以固定砝码的六角螺母。

进一步的，所述摆锤台本体包括摆锤台以及两个设置在摆锤台上方支撑轴，所述支撑轴与摆锤台的连接处设有红外线测速仪。

进一步的，加载装置、冲击平台装置下方设置有工字型钢梁，所述工字型钢梁与地面之间设有两个凹型钢块，加载装置、冲击平台装置安装在工字型钢梁上。