CN102841025A - 一种落锤式冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种落锤式冲击试验装置，用于对置于水中的试件进行冲击测试，其包括：基座（2），其设置在一水池（1）中，该基座（2）上设置有固定台（3），用于固定待测试的试件（4）；导轨（7），其通过塔架（5）竖直设置在所述水池上，并位于所述基座（2）上方；自由下落组件（9），其设置在所述导轨（7）上，用于从高处沿导轨下落，以对置于水中的试件（4）进行冲击。本发明的装置能够通过准确的调节轨道竖直度和测量冲击速度实现高冲击能量的冲击试验，能进行不同水深的水下冲击试验。

Description

一种落锤式冲击试验装置

技术领域

本发明涉及冲击试验设备领域，尤其是涉及一种落锤式冲击试验装置。

背景技术

冲击强度或称冲击韧性是材料重要的力学性能之一，用来衡量材料的抗冲击能力及韧性程度。目前常用测试材料冲击强度的方法有摆锤式冲击试验和落锤式冲击试验。

落锤式冲击试验是将落锤由一定高度自由落下对试样进行冲击，通过对试样各种力学参数进行测试，得到试样承受冲击载荷能力的方法。所用装置即为落锤式冲击试验机。

申请号为200720087210.4的中国专利文献中公开了一种用于测量铁素体刚的无塑形转变温度的落锤式冲击试验机，在其用途范围内冲击能量达到了550J，但是，对于材料冲击强度试验中需要高冲击能量如200KJ以上冲击能量的情况，这种落锤式冲击试验机不能满足。另外，为了增大冲击能量，往往从增加冲击高度着手，但是冲击高度增加后，需要轨道保持较好的竖直度，现有落锤式冲击试验机结构简单，对轨道竖直度不能很好的调节，而且随冲击高度的增加，冲击速度的求取将不准确，需要对冲击时的冲击速度进行专门的测量。

目前越来越多的材料需要测试其在水中的冲击强度，这就需要具有在水下进行冲击能力的冲击装置，目前的这类冲击装置不能满足要求。

发明内容

本发明目的是解决现有技术存在的冲击能量不足和不能进行水下冲击试验的技术问题，提供一种能进行高冲击能量和水下冲击试验的落锤式冲击试验装置。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案如下：

一种落锤式冲击试验机，包括水池、用于固定试样的基座、具有导轨的塔架、能在导轨上做竖直运动的自由下落组件、缓冲器、电机、光电测速装置。

其中，所述基座位于水池中，试样固定在基座上，在水池中加注水后，通过组装不同高度的基座能够进行不同水深的水下冲击试验；在基座上还装有用于消除冲击后剩余能量的缓冲器。

所述塔架安装在水池上，塔架上装有导轨和能够在导轨上滑动的自由下落组件，自由下落组件上装有用于冲击试验的冲击冲头；塔架上还安装有用于吊起自由下落组件的电机和用于测量冲击速度的光电测速装置。

所述导轨在与塔架连接的各节点上装有竖直度调节组件，能够通过手动实现粗调和细调导轨各方向位置，从而保证在高冲击能量下导轨的竖直度。

本发明能够通过准确的调节轨道竖直度和测量冲击速度实现高冲击能量的冲击试验，能进行不同水深的水下冲击试验。

附图说明

图1是本发明的冲击装置的立体结构示意图；

图2是图1中自由下落组件的侧视图；

图3是图2中自由下落组件与导轨联接处的侧向剖视图；

图4是导轨竖直度调节组件的分解透视图。

图中，水池1、固定基座2、固定平台3、试件4、塔架5、光电测速装置6、导轨7、竖直度调节装置8、自由下落组件9、缓冲器10、电机11、雨棚12、维修用人梯13、冲击头14、冲击头联接器15、配重滑车16、电磁释放装置17、铁链18、滑轮19、滚珠轴承20、粗调螺钉21、支撑平板22、平面调节螺钉23、弹簧24、垫片25、压紧楔形块26、联接螺钉27、横向调节螺钉28。

具体实施方式

下面参考附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。下述实施例仅是说明性的，并不构成是对本发明的限定。

如图1所示，水池1内安装有固定基座2，固定基座2通过不同的组装方式能够获得不同的高度，从而进行不同水深的水下冲击试验。固定平台3固定在固定基座2上，实验室根据不同的边界条件将试件4固定在固定平台3上。

塔架5在基脚处与水池1联接固定，光电测速装置6安装在塔架5基脚处，用来对冲击速度进行测量。塔架5上设有导轨7，塔架5与导轨7间安装有竖直度调节组件8，通过调节竖直度调节组件8来保证轨道的竖直度。

自由下落组件9设在导轨7上，并能在导轨7上做上下垂直运动，在冲击试验中通过自由下落组件9在导轨7上自由下落来完成冲击。为吸收在试件4破坏后自由下落组件9的冲击能量，在固定平台3上装有缓冲器10。

此外，在塔架5顶端装有电机11和配套的雨棚12，以便在冲击完成后将自由下落组件9从底部提至顶端。考虑到电机的维修在塔架5上还装有维修用人梯13。

如图2所示，自由下落组件9包括冲击头14，冲击头联接器15和配重滑车16，冲击头14通过冲击头联接器15与配重滑车16相连，对于不同的试验要求可选用不同的冲击头14，配重滑车16也可根据冲击能量的要求进行配重。

自由下落组件9还包括电磁释放装置17，铁链18和滑轮19，配重滑车16通过电磁释放装置17与铁链18联接，铁链18与滑轮19联接，滑轮19由电机11控制。在进行冲击试验时，通过遥控器使电磁释放装置17将配重滑车16释放，使其自由落体完成冲击。随后通过滑轮19放下铁链18通过电磁释放装置17与配重滑车16联接后将其掉回原位，准备进行下一次冲击。

如图3所示，配重滑车16通过两个方向上的滚珠轴承20与导轨7实现滑动联接，保证配重滑车16能在导轨7上自由滑动。

如图4中轨道竖直度调节组件8所示，包括粗调螺钉21，支撑平板22，调节螺钉23，弹簧24，垫片25，压紧楔形块26，连接螺钉27，横向调节螺钉28。

塔架5上装有粗调螺钉21，能够通过调节支撑平板22对导轨位置进行粗调。

支撑平板22上装有平面调节螺钉23，平面调节螺钉23与弹簧24、垫片25、粗调螺钉21相配合使支撑平板22与塔架5相联。平面调节螺钉23能够通过对支撑平板22不同方向上联接点进行调节，达到对支撑平板22的竖直度调节的目的。

导轨7通过压紧楔形块26和联接螺钉27固定到支撑平板22上，在楔形块上装有横向调节螺钉28，可对导轨7的横向位置进行调节。

通过导轨7与塔架5相联的各节点处如图4所示的竖直度调节组件调节，可保证导轨7有较高的竖直度精度，从而进行高冲击能量的冲击试验。

本发明对落锤式冲击试验装置的导轨7进行了有效的竖直度调节，利用光电测速装置6可以对冲击速度进行精确测量，能够进行不同要求下高冲击能量的冲击试验以及水下冲击试验。

由于在不背离本发明的实质或本质特性的前提下本发明可能体现为各种形式，所以还应理解，上述实施方式不限于以上描述的任何细节，除非另外说明，而是应在所附权利要求中限定的实质和范围内宽泛地进行解释，因此，所附权利要求旨在包含落在权利要求的边界和范围内或这些边界和范围的等同物内的所有改变和修改。

Claims (7)

1.一种落锤式冲击试验装置，用于对置于水中的试件进行冲击测试，其包括：

基座（2），其设置在一水池（1）中，该基座（2）上设置有固定台（3），用于固定待测试的试件（4）；

导轨（7），其通过塔架（5）竖直设置在所述水池（1）上，并位于所述基座（2）上方；

自由下落组件（9），其设置在所述导轨（7）上，用于从高处沿导轨（7）下落，以对置没于水中的试件（4）进行冲击。

2.根据权利要求1所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述的自由下落组件（9）包括冲击头（14），冲击头联接器（15）和配重滑车（16），其中，所述配重滑车（16）两端与所述导轨（7）可滑动地连接，所述冲击头（14）通过冲击头联接器（15）与配重滑车（16）相连。

3.根据权利要求2所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述的自由下落组件（9）还包括铁链（18）和滑轮（19），所述铁链（18）通过滑轮（19）释放和收起，用于在该自由下落组件（9）下落后通过该滑轮（19）放下铁链（18）将其拉回原位。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，该装置还包括竖直度调节组件（8），用于调节所述导轨（7）的竖直度。

5.根据权利要求4所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述竖直度调节组件（8）包括粗调螺钉（21），支撑平板（22）和多个调节螺钉（23），其中，所述粗调螺钉（21）穿过所述支撑平板（22）后将塔架（5）与所述导轨（7）连接，所述调节螺钉（23）穿过所述支撑平板（22）将其旋合固定在导轨（7）上，通过调节所述粗调螺钉（21）与所述支撑平板（22）的旋合度对导轨（7）的竖直度进行粗调，通过旋合所述调节螺钉（23）与所述支撑平板（22）的旋合度对导轨（7）的竖直度进行精调。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述装置还包括缓冲器（10），其设置在所述固定台（3）上，用于缓存冲击所述试件（4）后的自由下落组件（9）的冲击力。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述装置还包括光电测速装置（6），其设置在所述导轨（7）基脚处，用于测量所述自由下落组件（9）的冲击速度。

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