[發(fā)明專利]一種大型落錘沖擊裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810518046.0
• 申請日: 2018-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN108760537A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱翔;張強(qiáng);常積玉;劉宏;常建峰
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/317
• 分類號(hào): G01N3/317;G01M7/08
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

一種大型落錘沖擊裝置，用于測試金屬、非金屬、復(fù)合材料的性能，它包括：樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、剛性平臺(tái)、格構(gòu)式剛性支架、高精度導(dǎo)軌、落錘、配重、防回彈二次撞擊系統(tǒng)、激發(fā)裝置、剛性墻、蝶形彈簧和千斤頂。所述的落錘包括錘體和錘頭兩部分，錘體和錘頭之間安裝有傳感器，在落錘上的配重可根據(jù)情況自由增減，以滿足不同沖擊質(zhì)量下的試驗(yàn)要求；配重上方的防回彈二次撞擊系統(tǒng)可在錘頭第一次撞擊試件以后立即鎖死，防止二次撞擊，確保試驗(yàn)精度；格構(gòu)式剛性支架上設(shè)置激發(fā)裝置，此激發(fā)裝置為一種彈射器，試驗(yàn)時(shí)可給予錘頭初速度，使落錘沖擊速度增大，滿足高速撞擊試驗(yàn)需求。該大型落錘沖擊裝置既滿足低速低質(zhì)量的沖擊試驗(yàn)也可滿足高速高質(zhì)量的沖擊試驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及試驗(yàn)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種大型落錘沖擊裝置。

背景技術(shù)

目前我國試驗(yàn)機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，在大型化、精細(xì)化方面做出了一定成果，但從試驗(yàn)機(jī)整體水平上看，還與國外先進(jìn)水平的技術(shù)指標(biāo)有較大差距。尤其進(jìn)行大型足尺試驗(yàn)的設(shè)備比較匱乏，試驗(yàn)機(jī)精細(xì)程度不夠。因此，對于精細(xì)化，大型化設(shè)備的開發(fā)需要著重關(guān)注。

落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)作為測定試件抗沖擊性能的必備試驗(yàn)設(shè)備而被廣泛應(yīng)用。目前落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)有兩方面問題；一方面：落錘試驗(yàn)機(jī)精細(xì)化程度不夠，直接為落錘沖擊試件，設(shè)備中導(dǎo)軌、防回彈二次撞擊系統(tǒng)都未安裝；另一方面：落錘試驗(yàn)機(jī)尺寸較小，難以滿足現(xiàn)階段土木工程、航天航空和機(jī)械工程等領(lǐng)域?qū)Υ笮蜆?gòu)件以及足尺構(gòu)件的沖擊試驗(yàn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供試驗(yàn)精度高的一種大型落錘沖擊裝置，該裝置可用于測試金屬、非金屬、復(fù)合材料等多種機(jī)械工程、航天航空和土木工程等材料制造的結(jié)構(gòu)元件，以及各類土木建筑工程結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能等，可有效提高試驗(yàn)的精度、速度和沖擊質(zhì)量需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種大型落錘沖擊裝置，其特征在于：該大型落錘裝置主要包括樁基礎(chǔ)（1）、承臺(tái)（2）、剛性平臺(tái)（3）、格構(gòu)式剛性支架（4）、高精度導(dǎo)軌（5）、落錘（6）、配重（7）、防回彈二次撞擊系統(tǒng)（8）、激發(fā)裝置（9）、剛性墻（10）、蝶形彈簧（11）、千斤頂（12）、試驗(yàn)試件（13）、傳感器（14）。所述的樁基礎(chǔ)（1）承受試驗(yàn)設(shè)備及樁基礎(chǔ)自身的自重荷載和試驗(yàn)時(shí)的沖擊荷載；所述的承臺(tái)（2）將樁基礎(chǔ)連接在一起，并成為一個(gè)整體，同時(shí)作為試驗(yàn)所需的工作平臺(tái)；所述的剛性平臺(tái)（3）設(shè)置在承臺(tái)（2）上方，通過高強(qiáng)螺栓連接在一起，試驗(yàn)時(shí)可對承臺(tái)（2）起到一定的保護(hù)作用；所述的格構(gòu)式剛性支架（4）采用對稱結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)格構(gòu)式剛性立柱和一個(gè)格構(gòu)式剛性梁組成，采用國標(biāo)型鋼制作，兩個(gè)格構(gòu)式剛性立柱設(shè)置在剛性平臺(tái)（3）的上方，沿剛性平臺(tái)的寬度方向布置，頂部通過格構(gòu)式剛性梁連接；所述的高精度導(dǎo)軌（5）采用工字型的鐵路重軌，翼緣焊接在格構(gòu)式剛性立柱的高度方向；所述的落錘（6）安裝在高精度導(dǎo)軌（5）之間，包括錘頭和錘體兩部分，錘體與錘頭之間安裝有傳感器（14），錘體材料用45#鍛鋼制造，錘頭材料用高強(qiáng)度合金鋼材，且為可更換錘頭，錘頭形狀可為平頭、錐頭、半球頭、楔形頭等；所述的配重（7）設(shè)置在落錘（6）的上方，可以增加落錘的自重，以滿足不同的試驗(yàn)要求；所述的防回彈二次撞擊系統(tǒng)（8）設(shè)置在配重（7）上方，可防止試件與錘頭的二次撞擊，確保試驗(yàn)精度；所述的激發(fā)裝置（9）設(shè)置在格構(gòu)式剛性梁下方，作用是對錘頭提供一定的初速度，增加錘頭撞擊能量；所述的剛性墻（10）用來固定試件（13），試件水平放置在兩個(gè)格構(gòu)式剛性立柱之間。

上述技術(shù)方案中，