一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种摆锤试验用高温耦合装置、试验系统及方法，包括混凝土地基，混凝土地基上通过锚杆固定有试样固定架，试样固定架上安装有试样，所述摆锤试验用高温耦合装置还包括横框架，横框架上设有导轨，导轨上设有外部尺寸2x2x5米，内部尺寸1.5x1.5x4米的高温箱，高温箱最高升温达到1400℃，所述高温箱为一体式结构，设有天然气加热机构和温度控制机构，高温箱在导轨上自由移动，高温箱移动方式采用车轮式自行走机构；本发明专利技术试样为足尺试样，能真实反应建筑行业结构件受火灾后冲击的实际状况，便于试样的安装以及冲击过程的观察。便于试样的安装以及冲击过程的观察。便于试样的安装以及冲击过程的观察。

【技术实现步骤摘要】
一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置系统


[0001]本专利技术涉及采用机械应力测试固体材料的强度
，尤其涉及在高温下可以实现大型试样摆锤试验的高温耦合装置，带有该高温耦合装置的摆锤试验系统及方法。

技术介绍

[0002]大型高温试验系统，主要研究土木工程行业的梁、柱、板、桥墩等结构在火灾情况下受到水平冲击时，结构的损伤情况，比较真实的反应实际情况，为结构形式的优化和材料性能的改进提供数据支撑。
[0003]CN201096681Y公开了一种金属摆锤冲击试验机高温自动送样装置，包括设于试验机砧座一侧的高温炉，设于高温炉内放置试样的加热槽，加热槽顶端与一通道槽连通，通道槽顶端延伸至砧座处，还包括可将加热槽内试样推入通道槽的纵向进给机构，可将通道槽内试样推进至砧座处的横向给进机构，砧座另一侧设有给试样端面定位的定位机构，还包括将定位后试样与砧座贴紧的顶紧机构。为金属摆锤冲击试验机提供自动的试样加热、试样送出、试样定位的装置，使高温冲击试验在标准规定时间内完成。
[0004]CN113252442A公开了一种用于冲击试验的试样保温装置，试样间隔大于10mm，试样与最近表面距离大于50mm，试样转移工具的试样接触部分与试样一起加热或冷却；试样放在专用的圆环型托盘上，托盘放在可旋转固定角度的平台上，可通过气缸推动推杆将达到规定保温时间后的试样推出托盘至试样末端板上，然后通过放置在该固定位置上的专用试样转移工具将试样移送到测试设备上。所述试样托盘一次可放数量不小于3根，可以装载60根及以上的试样，可实现高低温保温。
[0005]在上述的现有的高温试样试验，都是把试样放进高温箱里面，待达到温度后从高温箱里面拿出进行冲击试验。此方法的缺点是：1）试样均为按比例缩小的试样，试样尺寸比较小，试验可靠性不高。2）试样从温度箱拿出后无法固定，只能放置在工装上冲击，不能反应试样的实际约束条件。3） 试样从高温箱拿出后再放置，由于高温设备与其他静/动加载设备距离较远，试件加热后运输到加载设备处热量损耗较大，中间耗费的时间过长，造成试样温度下降很快，影响实验准确性，达不到设定温度下的冲击状况。4）此外，现有高温箱为电阻丝加热，升温范围较小，难以模拟实际高温（>1000℃）下结构受热受力情况，且电阻丝加热温度不均匀，耗能高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种摆锤试验用高温耦合装置、试验系统及方法。
[0007]本专利技术完整的技术方案包括：一种摆锤试验用高温耦合装置，包括混凝土地基，混凝土地基上通过锚杆固定有试样固定架，试样固定架上安装有试样，所述摆锤试验用高温耦合装置还包括横框架，横框架上设有导轨，导轨上设有高温箱，所述高温箱为一体式结构，设有天然气加热机构和温度
控制机构，高温箱在导轨上自由移动，高温箱移动方式采用车轮式自行走机构，电磁制动，变频调速。
[0008]进一步的，所述高温箱外部尺寸2x2x5米，内部尺寸1.5 m
×
1.5 m
×
4m，所述高温箱炉衬采用耐火材料。
[0009]进一步的，所述耐火材料为高铝砖炉衬或耐火纤维炉衬。
[0010]进一步的，所述天然气加热机构最高加热温度为1400℃。
[0011]进一步的，所述天然气加热机构在加热后的废气排放温度为80℃。
[0012]进一步的，所述温度控制机构，保证在加热时高温箱内的恒温。
[0013]进一步的，所述温度控制机构在监测到燃气泄漏、点火不成功、熄火、鼓风引风故障、炉压不正常情况下通过控制机构切断燃气。
[0014]进一步的，试件放入高温箱后，高温箱内的大缝隙填充耐火砖模块，较小缝隙采用耐火纤维填充。
[0015]带有所述高温耦合装置的摆锤试验系统，还包括摆锤冲击块，摆锤冲击块设于试样固定架一侧，并对试样进行摆锤冲击试验。
[0016]利用所述系统进行摆锤冲击试验的方法，包括如下步骤：（1）将试样固定在试样固定架上；（2）高温箱沿着导轨移动到试样固定架位置，把试样包裹在高温箱的内部，试样呈现“凹”型包裹状态，在开口的一侧，耐火砖模块放置在大缝隙处，较小缝隙用耐火纤维填充，此时冲击块远离高温箱；（3）高温箱内燃烧天然气加热试样，等试样到一定温度后，保温一段时间；（4）高温箱向外移动到冲击区域以外，冲击块经固定轴转动冲击试样，冲击块上的冲击传感器采集冲过过程中力值变化，生成相应曲线，以观测冲过过程中力的变化。
[0017]本专利技术的有益效果是：1. 采用大尺寸的高温箱结构，内部空间容量1.5 m
×
1.5 m
×
4m，可以让试样做成足尺寸试样，能真实反应建筑行业结构件受火灾后冲击的实际状况。
[0018]2. 试样先在试样固定架上进行固定，更能反应试样的真实实际约束条件，使测试结果的参考性更高，并且高温箱可在滑轨上移动，便于试样的加热过程，同时在进行试验时分离，便于冲击过程的观察，较为准确，同时采用试样不动，高温箱移动的方式，由于高温箱移动速度远远大于试样放置的速度，温度损失较小最大限度减少温度耗散。
[0019]3. 高温箱最高升温可达1400℃，通过优化的温度控制方式，高温箱整体移动到指定位置，试样呈现“凹”型包裹状态，在开口的一侧，耐火砖模块放置在大缝隙处，较小缝隙用耐火纤维填充，实现了升温的精确控制和稳定的保温效果，并且节省了燃气用量。
附图说明
[0020]图1为本专利技术装置的整体结构示意图。
[0021]图2为高温箱结构示意图。
[0022]图中：1
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试样固定架，2
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试样，3
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摆锤冲击块，4
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高温箱，5
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导轨，6
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燃气进气口，7
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喷气嘴，8
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管道，9
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鼓风机。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。
[0024]本专利技术公开了包括一种摆锤试验用温控装置、试验系统及方法，如图1
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2所示，包括混凝土地基，试样固定架1通过锚杆固定在混凝土地基上，试样固定架1上安装有试样2，还包括横框架，横框架上设有导轨5，导轨5上设有高温箱4，高温箱4可以在导轨5上自由移动，移动方式采用车轮式自行走机构，电磁制动，变频调速，行走稳定可靠。在试样2敞开的一侧放置由高铝砖组成的耐火外壳，缝隙处填充耐火纤维。当高温箱4移动到试验固定架1一侧时，会和高温箱4形成一个密闭的空间，并且和高温箱4的缝隙只有1
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2cm，缝隙处填充耐火材料，起保温作用，可以保证高温箱4内的温度。试样固定架1一侧设有摆锤冲击块3，并对试样进行摆锤冲击试验。
[0025]高温箱炉衬可选用高铝砖炉衬或耐火纤维炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，包括混凝土地基，混凝土地基上通过锚杆固定有试样固定架，试样固定架上安装有试样，所述摆锤试验用高温耦合装置还包括横框架，横框架上设有导轨，导轨上设有高温箱，所述高温箱为一体式结构，设有天然气加热机构和温度控制机构，高温箱在导轨上自由移动，高温箱移动方式采用车轮式自行走机构，采用电磁制动且变频调速。2. 根据权利要求1所述的一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，所述高温箱外部尺寸2x2x5米，内部尺寸1.5 m
×
1.5 m
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4m，高温箱炉衬采用耐火材料。3.根据权利要求2所述的一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，所述耐火材料为高铝砖炉衬或耐火纤维炉衬。4.根据权利要求3所述的一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，所述天然气加热机构最高加热温度为1400℃。5.根据权利要求4所述的一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，所述天然气加热机构在加热后的废气排放温度为80℃。6.根据权利要求1所述的一种用于摆锤冲击试验的高温耦合装置，其特征在于，所述温度控制机构，保证在加热时高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鹏，云惟经，黄心恒，隗广，王本钊，冯道超，
申请(专利权)人：济南商泰试验仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：