一种可调式撞击试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可调式撞击试验装置及方法，装置包括以下部分：上部中心滚轴固定于试验室的反力墙上，四组两头设有螺纹的圆钢杆作为刚性连杆，通过对接螺母实现连杆的对接，底部连杆通过端部插板将圆饼状摆锤固定在连杆上，与上部滚轴组成一套摆锤系统，利用连杆可方便地调节摆锤至不同撞击点位置。摆锤撞击点处设有夹具，用于安放压力传感器，摆锤上部中间预留吊装孔和安装孔，斜下45°处预留加载孔，钢丝绳穿过加载孔，并套在X形滑钩上。通过1号手拉葫芦调整摆锤并用滑钩将其固定在初始高度，2号手拉葫芦拉动滑钩释放摆锤，摆锤重力势能转换为动能撞击试件，改变摆锤的初始高度和更换不同质量的摆锤，可方便快捷地提供不同撞击速度和能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种撞击试验的方法，具体涉及一种可以提供可变速度及能量的撞击试验装置。
技术介绍
随着航运事业快速发展和城市规模的日益扩大，船撞桥、车撞桥事故时有发生，撞击问题已经成为各高校和科研机构研究的热点领域，撞击过程因其复杂多变，需要通过撞击试验来研究撞击过程中撞击力、能量的变化。但目前，因为大中型撞击试验机造价昂贵，操作复杂，使用和维护成本高，仅有少数单位能够完成真型结构的撞击试验研究；而市面上较多的的摆锤式撞击试验机，普遍规格较小，能提供的最大撞击速度和能量十分有限，难以完成较大构件撞击试验研究。由于存在的上述问题，导致撞击试验受到很大的制约，使得一些单位无法开展撞击试验，阻碍了撞击问题的研究发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有条件的制约，提供一种结构安全可靠、便于制作安装，易于操作的可变撞击速度及能量的撞击试验装置及方法。本专利技术的技术方案是：一种可变撞击速度及能量的撞击试验方法，包括上部中心滚轴、带螺纹的多段刚性连杆、对接螺母、端部插板、固定螺栓、圆饼状摆锤、传感器、X形滑钩、两个手拉葫芦，所述上部滚轴的中心轴穿过轴承和反力墙上的孔洞，将中心滚轴固定在反力墙上，根据试件撞击点位置选择合适数量的连杆可以粗略调整摆臂长度，并通过对接螺母进行连接，顶部连杆的上端螺纹长度较长，利用位于翼缘上下两侧的紧固螺母固定和微调摆臂长度，底部连杆下端插板开孔，固定螺栓将摆锤连接在四组连杆上，与上部滚轴组成一套摆锤系统。作为优选，所述的刚性连杆单根长度1.5m左右，顶部连杆上螺纹长度为单根杆长的一半，顶部连杆下螺纹、中间连杆两头螺纹、底部连杆上螺纹以及对接螺母长度不小于10cm，连杆、螺纹尺寸统一，螺母内螺纹与连杆端螺纹匹配。作为优选，所述的底部连杆下端与插板焊接，连杆与插板一头贴住一定长度，沿杆长度方向施加角焊缝。插板的另一头开孔，固定螺栓穿过插板孔和摆锤安装孔，同时螺杆两头带有螺纹，通过紧固螺母将摆锤和插板固定住。作为优选，所述的摆锤上开四个孔，其中两个安装孔位于上部两侧位置，用于和底部连杆上的端板连接，一个孔位于摆锤上部中间用于吊装，另一个孔位于斜下45°处用于加载。摆锤撞击点处设有夹具，用于安放压力传感器，摆锤撞击点处整平与夹具的内层盖板焊接连接，外层盖板上有一突出部分，突出部分高度大于盖板上的螺帽突出高度，内外盖板都开螺栓孔，螺栓由外盖板穿过内盖板，由内盖板一侧拧上螺母，夹住传感器。摆锤加载孔引出钢丝绳套，钢丝绳另一头套在滑钩3号分肢上，1号手拉葫芦与滑钩1号分肢孔连接，2号手拉葫芦与滑钩2号分肢孔连接，拉动1号手拉葫芦调节摆锤至某高度，通过2号手拉葫芦可以使X形滑钩绕3号分肢上的挂点转动，可以保证转动过程中摆锤不会移动，滑钩转到一定角度，钢丝绳套会从滑钩3号分肢上滑落，平稳地释放摆锤撞击试验构件，位于撞击点处的压力传感器，通过数据线将采集到的数据传输到数据采集器中。作为优选，所述的X形滑钩有四个分肢，1、3号分肢夹角70°～80°之间，1、2号分肢端部开孔，方便1号分肢与手拉葫芦1相连，2号分肢与手拉葫芦2相连。摆锤的重力势能转换为动能撞击试件，由计算出撞击速度所需的初始高度；调节不同的初始高度释放摆锤和更换不同尺寸的摆锤，可以轻易地实现不同速度和能量的撞击试验。有益效果：1、针对大中型撞击试验造价昂贵，操作复杂，使用和维护成本高，提出一种方便高效的可变撞击速度及能量的撞击试验装置及方法。2、结构简单，构造清晰明了，同时便于制作和安装，造价成本低，低能耗，能够轻易提供不同的撞击速度和能量。3、利用摆锤的原理，提供的撞击能量精度可靠，试验结果有保障，同时摆锤在撞击过程中可以平稳的进行和结束，安全性好。4、适用范围广，便于普及推广，使更多的科研单位可以较为容易地开展撞击试验研究。附图说明图1为本专利技术的总体示意图；图2为中心滚轴细部示意图；图3为摆锤细部示意图；图4为滑钩工作示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明：如图1、2、3和4所示：一种可变撞击速度及能量的撞击试验装置及方法，包括以下步骤：根据试件尺寸和所需的撞击能量，将中心滚轴1固定在反力墙合适的高度，根据撞击点位置选择合适数量的刚性连杆2粗略调整摆臂长度，并通过对接螺母3进行连接；利用位于翼缘上下两侧的紧固螺母微调摆臂长度，用固定螺栓7穿过底部连杆上的端部插板4的孔洞和摆锤5的安装孔，并用拧上螺母固定住。将压力传感器6放置于摆锤夹具的内盖板前，再盖上外盖板，从外盖板插入螺栓，从内盖板侧拧上螺母，夹住传感器6。摆锤加载孔引出钢丝绳套，钢丝绳另一头套在滑钩3号分肢上，1号手拉葫芦8与滑钩1号分肢孔连接，2号手拉葫芦9与滑钩2号分肢孔连接，拉动1号手拉葫芦调节摆锤至某高度，通过2号，手拉葫芦可以使X形滑钩绕3号分肢上的挂点转动，滑钩转到一定角度，钢丝绳套会从滑钩3号分肢上滑落，转动过程中可以保证摆锤不会晃动，保证平稳地释放摆锤撞击试验构件，位于撞击点处的压力传感器，通过数据线将采集到的数据传输到数据采集器中。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式撞击试验装置及方法，其特征在于：包括上部中心滚轴、带螺纹的多段刚性连杆、对接螺母、端部插板、固定螺栓、圆饼状摆锤、传感器、X形滑钩、1号和2号手拉葫芦，所述滚轴由中心轴固定于试验室的反力墙上，刚性连杆采用四组圆钢杆，连杆两端设有螺纹，通过对接螺母实现连杆的对接，摆锤撞击点处设有夹具，用于安放压力传感器，摆锤上开四个孔，其中两个安装孔位于上部两侧位置，用于和底部连杆上的端部插板连接，一个孔位于摆锤上部中间用于吊装，另一个孔位于斜下45°处用于加载，钢丝绳一头穿过加载孔，另一头套在X形滑钩中3号分肢上。通过1号手拉葫芦调整摆锤并用滑钩将其固定在初始高度，2号手拉葫芦拉动滑钩释放摆锤，摆锤重力势能转换为动能撞击试件，改变摆锤的初始高度和更换不同质量的摆锤，可提供不同撞击速度和能量。

【技术特征摘要】
1.一种可调式撞击试验装置及方法，其特征在于：包括上部中心滚轴、带螺纹的多段刚
性连杆、对接螺母、端部插板、固定螺栓、圆饼状摆锤、传感器、X形滑钩、1号和2号手
拉葫芦，所述滚轴由中心轴固定于试验室的反力墙上，刚性连杆采用四组圆钢杆，连杆两端
设有螺纹，通过对接螺母实现连杆的对接，摆锤撞击点处设有夹具，用于安放压力传感器，
摆锤上开四个孔，其中两个安装孔位于上部两侧位置，用于和底部连杆上的端部插板连接，
一个孔位于摆锤上部中间用于吊装，另一个孔位于斜下45°处用于加载，钢丝绳一头穿过加
载孔，另一头套在X形滑钩中3号分肢上。通过1号手拉葫芦调整摆锤并用滑钩将其固定在初
始高度，2号手拉葫芦拉动滑钩释放摆锤，摆锤重力势能转换为动能撞击试件，改变摆锤的
初始高度和更换不同质量的摆锤，可提供不同撞击速度和能量。
2.根据权利要求1所述的一种可调式撞击试验装置及方法，其特征在于：滚轴两侧焊接
外伸翼缘，焊缝需满足强度要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大长，张宇峰，李布辉，曹丹，
申请(专利权)人：南京工业大学，江苏省交通科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32