CN110108435B - 一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法，本发明通过姿态调整装置的升降机和机械臂相配合，将落锤固定在指定位置上的熔断器上，熔断器固定在横向钢梁下表面，控制装置上的熔断器开关控制熔断器工作，使落锤落到指定试验位置；本发明在运用于冲击实验时，可以消除挂钩对落锤的各种非人为因素影响，例如装置振动，装置间摩擦作用，更真实的模拟实际工况，能够降低试验误差，使实验结果更加精确，且真实可信。

Description

一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法

技术领域

本发明属于冲击试验领域，具体涉及一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法。

背景技术

建筑物在使用过程中除了要承受静荷载外，还要承受动荷载。其中冲击荷载影响尤为重要，通常采用落锤冲击试验装置进行结构构件冲击荷载试验。

然而，现有的用于冲击试验的装置大多只是考虑装置的理想状态，而在实际工程中装置的理想状态基本是不存在的，这样严重影响了实际的试验结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置及工作方法，能够消除挂钩对落锤的各种非人为因素影响，提高试验精度。

为了达到上述目的，一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置包括熔断构造装置、控制装置和姿态调整装置；

熔断构造装置包括横向钢梁，横向钢梁下设置有熔断器，熔断器上能够固定落锤，熔断器连接控制装置；

控制装置连接电源，控制装置上设置有熔断器开关；

姿态调整装置包括升降台，升降台的顶部设置有用于抓取落锤的机械臂。

横向钢梁下表面设置有记忆金属，记忆金属的下部设置有熔断器。

记忆金属采用镍钛合金。

熔断器中的熔体材料采用铅合金。

熔断构造装置的竖向钢梁上设置有激光信号发射器和激光信号采集器，激光信号发射器指向激光信号采集器，激光信号发射器和激光信号采集器均连接控制装置，控制装置连接上位机。

熔断器能够调整熔断电流。

控制装置上设置有警示开关和警示灯，警示开关连接警示灯。

警示开关采用机械开关，熔断器开关采用按钮开关。

控制装置通过供能线路与熔断器连接。

落锤上设置有气泡式水准器。

一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，通过姿态调整装置的机械臂将落锤抓起，调整升降台的位置，将落锤安装到熔断器上，并调整落锤的水平位置和竖直位置，使其置于试验位置的正上方；

步骤二，按动熔断器开关，开启熔断器，熔断器中的熔体材料持续加热直至融化后断裂，使落锤落下；

步骤三，落锤落下时，记录落锤下落的时间和速度，并将下落时间和速度通过控制装置发送至上位机。

步骤二中，按动熔断器开关前，首先按动警示开关开启警示灯10，警示灯亮起并发出声音示警，提示周围工作人员装置即将运行。

步骤三中，落锤下落的时间和速度的计算方法如下：

竖向钢梁上设置有激光信号发射器和激光信号采集器，落锤落下时，阻挡激光信号发射器发射的信号，激光信号采集器采集不到信息，当落锤下落后激光信号采集器采集到信号，控制装置根据接收到信号的间隔，计算出落锤下落的时间和速度。

与现有技术相比，本发明通过姿态调整装置的升降机和机械臂相配合，将落锤固定在指定位置上的熔断器上，熔断器固定在横向钢梁下表面，控制装置上的熔断器开关控制熔断器工作，使落锤落到指定试验位置；本发明在运用于冲击实验时，可以消除挂钩对落锤的各种非人为因素影响，例如装置振动，装置间摩擦作用，更真实的模拟实际工况，能够降低试验误差，使实验结果更加精确，且真实可信。

进一步的，本发明熔断器中的熔体材料采用铅合金，铅合金的熔点低，容易熔断，在熔断器通电后不需要等太久就可以开始试验，而且由于其电阻较大，能够制作成截面较大的熔断器，支撑重量更大的落锤。

进一步的，本发明设置有激光信号发射器和激光信号采集器，当落锤下落时激光信号采集器采集到信号，就可以记录下落锤下落的时间。

进一步的，本发明设置有警示开关和警示灯，能够防止人为误触开关，造成装置运行，使落锤下落造成危险。

进一步的，本发明的落锤上设置有气泡式水准器，能够通过姿态调整装置对落锤的水平度进行调整。

本发明的工作方法通过姿态调整装置将落锤安装到试验位置的正上方的熔断器上，开启熔断器使落锤落下，并记录落锤下落的时间和速度发送至上位机，本发明在放置落锤和控制落锤下落的过程完全通过机械操作，避免了人为因素对试验结果的影响，使试验能够更加真实的模拟真实工况，提高了试验精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中记忆金属、熔断器和落锤的配合示意图；

其中，1、记忆金属；2、熔断器；3、落锤；4、激光信号发射器；5、激光信号采集器；6、横向钢梁；7、供能线路；8、控制装置；9、熔断器开关；10、警示灯；11、警示开关；12、机械臂；13、升降台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1，本发明用于在轴压状态下，对冲击荷载的研究，包括熔断构造装置、控制装置8和姿态调整装置；

参见图1和图2，熔断构造装置包括横向钢梁6，横向钢梁6下表面设置有记忆金属1，记忆金属1的下部设置有熔断器2，熔断器2上能够固定落锤3，落锤3上设置有气泡式水准器，熔断器2连接控制装置8，熔断器2能够调整熔断电流；熔断构造装置的竖向钢梁上设置有激光信号发射器4和激光信号采集器5，激光信号发射器4指向激光信号采集器5，激光信号发射器4和激光信号采集器5均连接控制装置8，控制装置8连接上位机。

控制装置8连接电源，控制装置8上设置有熔断器开关9，控制装置8上设置有警示开关11和警示灯10，警示开关11连接警示灯10，控制装置8通过供能线路7与熔断器2连接。

姿态调整装置包括升降台13，升降台13的顶部设置有用于抓取落锤3的机械臂12。

优选的，记忆金属1采用镍钛合金。

优选的，熔断器2中的熔体材料采用铅合金。

优选的，警示开关11采用机械开关，熔断器开关9采用按钮开关。

本发明的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，通过机械臂12将落锤3抓起，调整升降台13的位置，将落锤3安装到熔断器2上，并调整落锤3的水平位置和竖直位置，使其置于试验位置的正上方；

步骤二，按动警示开关11开启警示灯10，警示灯亮起并发出声音示警，提示周围工作人员装置即将运行，按动熔断器开关9，开启熔断器2，熔断器2中的熔体材料持续加热直至融化后断裂，使落锤3落下；

步骤三，落锤3落下时，阻挡激光信号发射器4发射的信号，激光信号采集器5采集不到信息，当落锤3下落后激光信号采集器5采集到信号，控制装置根据接收到信号的间隔，计算出落锤3下落的时间和速度，并将下落时间和速度通过控制装置8发送至上位机。

Claims (5)

1.一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置，其特征在于，包括熔断构造装置、控制装置(8)和姿态调整装置；

熔断构造装置包括横向钢梁(6)，横向钢梁(6)下设置有熔断器(2)，熔断器(2)上能够固定落锤(3)，熔断器(2)连接控制装置(8)；

控制装置(8)连接电源，控制装置(8)上设置有熔断器开关(9)；

姿态调整装置包括升降台(13)，升降台(13)的顶部设置有用于抓取落锤(3)的机械臂(12)；

记忆金属(1)采用镍钛合金，熔断器(2)中的熔体材料采用铅合金；

熔断构造装置的竖向钢梁上设置有激光信号发射器(4)和激光信号采集器(5)，激光信号发射器(4)指向激光信号采集器(5)，激光信号发射器(4)和激光信号采集器(5)均连接控制装置(8)，控制装置(8)连接上位机；

熔断器(2)能够调整熔断电流；

落锤(3)上设置有气泡式水准器；

横向钢梁(6)下表面设置有记忆金属圆环，记忆金属圆环的下部缺口处设置有熔断器(2)。

2.根据权利要求1所述的一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置，其特征在于，控制装置(8)上设置有警示开关(11)和警示灯(10)，警示开关(11)连接警示灯(10)，警示开关(11)采用机械开关，熔断器开关(9)采用按钮开关。

3.一种如权利要求1所述的基于冲击试验的熔断型挂钩装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，通过姿态调整装置的机械臂(12)将落锤(3)抓起，调整升降台(13)的位置，将落锤(3)安装到熔断器(2)上，并调整落锤(3)的水平位置和竖直位置，使其置于试验位置的正上方；

步骤二，按动熔断器开关(9)，开启熔断器(2)，熔断器(2)中的熔体材料持续加热直至融化后断裂，使落锤(3)落下；

步骤三，落锤(3)落下时，记录落锤(3)下落的时间和速度，并将下落时间和速度通过控制装置(8)发送至上位机。

4.权利要求3所述的一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置的工作方法，其特征在于，步骤二中，按动熔断器开关(9)前，首先按动警示开关(11)开启警示灯（ 10） ，警示灯亮起并发出声音示警，提示周围工作人员装置即将运行。

5.权利要求3所述的一种基于冲击试验的熔断型挂钩装置的工作方法，其特征在于，步骤三中，落锤(3)下落的时间和速度的计算方法如下：

竖向钢梁上设置有激光信号发射器(4)和激光信号采集器(5)，落锤(3)落下时，阻挡激光信号发射器(4)发射的信号，激光信号采集器(5)采集不到信息，当落锤(3)下落后激光信号采集器(5)采集到信号，控制装置根据接收到信号的间隔，计算出落锤(3)下落的时间和速度。

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