CN110411867A - 一种新型多功能冲击破裂试验装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型多功能冲击破裂试验装置及使用方法，包括可起降移动试验架、组合式支撑板、多形态锤头、多方位锤头移动组件和冲击落锤，组合式支撑板设在可起降移动试验架的底部；组合式支撑板上设小推车，小推车的前部与组合式支撑板转动连接，小推车的后部与可起降移动试验架的前侧可拆卸连接，小推车的下部与组合式支撑板配合；多形态锤头通过多方位锤头移动组件与可起降移动试验架活动连接，多形态锤头的上部与冲击落锤的下部相配合；冲击落锤设在多形态锤头与多方位锤头移动组件之间，冲击落锤的上部与多方位锤头移动组件活动连接；多方位锤头移动组件与可起降移动试验架的上部活动连接。本发明具有灵活便捷且适于多种工况的优点。

Description

一种新型多功能冲击破裂试验装置及使用方法

技术领域

本发明属于试验辅助设备技术领域，具体涉及一种新型多功能冲击破裂试验装置及使用方法。

背景技术

冲击试验一般是确定军用、民用设备、生产产品或实验室试验样品等在经受外力冲撞或作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种试验方法。目前关于板结构的冲击破裂试验对象大多数是在四角或四边简支或固支条件下的底部脱空板，对于更为复杂支承条件下板结构的冲击试验，现有试验设备仍不够完善，而本试验装置主要解决的是试验板底面与支承介质顶面完全接触条件下的冲击破裂，且冲击试验后能及时地对试验板底部、顶部以及周边的破裂现象进行观察记录，此种类型的试验装置较少，所以针对该类型试验的研究提出一套新型试验装置很有意义。

发明内容

针对现有的冲击试验装置试验板与支撑面均无接触的问题，本发明提出了一种新型多功能冲击破裂试验装置及使用方法，通过对工程实践活动的近似模拟，可以用于研究不同条件下对试验样品冲击破裂的影响，记录数据后可以将试验现象与数值模拟现象进行对比，掌握基本规律，进而指导工程实践。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种新型多功能冲击破裂试验装置，包括可起降移动试验架、组合式支撑板、多形态锤头、多方位锤头移动组件和冲击落锤，所述组合式支撑板设置在可起降移动试验架内，且组合式支撑板与可起降移动试验架的底部固定连接；所述组合式支撑板内设有小推车，推动小推车，小推车可以在组合式支撑板的上表面前后移动；小推车的上部与组合式支撑板的上部形成水平支撑面，水平支撑面用于放置试验试件；所述小推车的前部与组合式支撑板转动连接，小推车的后部与可起降移动试验架的翻板固定梁可拆卸连接，所述翻板固定梁固定在可起降移动试验架的前部；所述多形态锤头通过多方位锤头移动组件与可起降移动试验架活动连接，多形态锤头的下部与组合式支撑板上的试验试件相配合，多形态锤头的上部与冲击落锤的下部相配合；所述冲击落锤位于多形态锤头与多方位锤头移动组件之间，冲击落锤套设在多方位锤头移动组件的下部，且冲击落锤的上部与多方位锤头移动组件活动连接，冲击落锤可以沿多方位锤头移动组件的下部上下移动；所述多方位锤头移动组件设置在可起降移动试验架上，多方位锤头移动组件与可起降移动试验架的上部活动连接，且多方位锤头移动组件在可起降移动试验架内三维移动。

进一步地，本发明还包括牵引翻板组件，所述牵引翻板组件设置在可起降移动试验架的前部，牵引翻板组件与小推车的前部活动连接，牵引翻板组件与小推车的后部可拆卸连接；所述牵引翻板组件包括可伸缩固定压条、驱动翻转装置和拉动装置，所述可伸缩固定压条与小推车的上部可拆卸连接；所述驱动翻转装置和拉动装置固定在可起降移动试验架的前部，驱动翻转装置与小推车的后部可拆卸连接，启动驱动翻转装置可以翻转小推车使小推车以小推车与组合式支撑板的连接处为中心进行翻转；所述拉动装置与小推车的前部活动连接，启动拉动装置，小推车在组合式支撑板上前移。

所述驱动翻转装置包括动力装置I和卷线器I，所述动力装置I和卷线器I固定在可起降移动试验架的前侧，且动力装置I的转动部与卷线器I固定连接，卷线器I随动力装置I一起旋转；所述卷线器I通过卷线器I上的绕线I与小推车的后部可拆卸连接；所述绕线I的一端与卷线器I固定连接，绕线I的另一端与小推车的后部可拆卸连接。所述拉动装置包括动力装置II、卷线器II和定滑轮，所述动力装置II和卷线器II固定在可起降移动试验架的前部，且动力装置II通过卷线器II上的绕线II和定滑轮与小推车的前部活动连接；所述卷线器II与动力装置II的转动部固定连接，卷线器II随动力装置II一起旋转；所述绕线II的一端与卷线器II固定连接，绕线II的另一端穿过定滑轮后与小推车的前部活动连接；所述定滑轮设置在小推车的前部，且定滑轮与可起降移动试验架的底部活动连接。

进一步地，所述多方位锤头移动组件包括竖向导杆、活动工作台、横向导杆和纵向导杆，所述竖向导杆的下部穿过活动工作台和冲击落锤后与多形态锤头的上部活动连接，且竖向导杆通过传动机构I与活动工作台活动连接，转动传动机构I带动竖向导杆在活动工作台内上下运动，竖向导杆的运动进而带动多形态锤头的上下运动；所述活动工作台设置在纵向导杆上，且活动工作台通过传动机构II与纵向导杆活动连接，转动传动机构II带动活动工作台沿纵向导杆纵向移动，活动工作台的移动带动多形态锤头和冲击落锤的纵向移动；所述纵向导杆的两端通过传动机构III与横向导杆活动连接；所述横向导杆对称设置在纵向导杆的两端，且横向导杆与可起降移动试验架的上部固定连接，转动传动机构III驱动纵向导杆的横向运动，纵向导杆的运动同步带动多形态锤头和冲击落锤的横向运动。

进一步地，所述多形态锤头包括母锤、锤头和锤柄，所述锤头固定设置在锤柄的下部，锤柄通过弹簧锁头与母锤的下部固定连接；所述锤柄设置在母锤下部的装配槽内；所述母锤与多方位锤头移动组件的下部固定连接，母锤的上部与冲击落锤相配合；所述弹簧锁头的一端位于母锤的外部，弹簧锁头的另一端与母锤活动连接；拉动弹簧锁头，锤柄从母锤上脱离；所述弹簧锁头包括弹簧、导杆和锁头，所述导杆的一端位于在母锤的外部，导杆的另一端穿过弹簧后与锁头固定连接；所述弹簧设置在母锤内，弹簧的一端与母锤活动连接，弹簧的另一端与导杆固定连接；所述锁头设置在母锤内，且锤柄通过锁头与母锤可拆卸连接。试验时，锤头与组合式支撑板上的试验试件接触，冲击落锤沿多方位锤头移动组件的下部自由落下冲击母锤，冲击落锤的冲击力通过锤头传递到试验试件。

进一步地，所述冲击落锤包括落锤、牵引机构和夹持装置，所述落锤套设在多方位锤头移动组件的下部，落锤的上部与夹持装置的夹持端可拆卸连接，落锤的下部与多形态锤头的上部配合；所述夹持装置与牵引机构的下部固定连接；所述牵引机构的上部与多方位锤头移动组件的上部活动连接。利用牵引机构可以调节落锤的上下位置，松开夹持装置落锤沿多方位锤头移动组件的下部自由落下，落锤落下后对多形态锤头进行冲击。

所述牵引机构包括牵引平台、牵引绳、卷盘、动力源和连接轴，所述动力源设置在多方位锤头移动组件上，且动力源的转动部与连接轴固定连接；所述连接轴设置在多方位锤头移动组件上，且连接轴与多方位锤头移动组件活动连接；所述卷盘对称设置在连接轴的两端，卷盘与连接轴固定连接，且卷盘设置在多方位锤头移动组件的外部；所述牵引绳的一端与卷盘固定连接，牵引绳的另一端与牵引平台活动连接；所述牵引平台设置在多方位锤头移动组件与落锤之间，且牵引平台与夹持装置固定连接；所述夹持装置对称固定设置在牵引平台的两侧，且夹持装置的夹持端与落锤可拆卸连接。夹持装置夹持住落锤时，转动卷盘，牵引绳带动落锤上下运动。

进一步地，所述组合式支撑板包括支撑板，所述支撑板设置在可起降移动试验架内，支撑板的上部设有开槽，且支撑板的下部与可起降移动试验架的底部固定连接；所述小推车设置在开槽内，小推车与开槽相配合，小推车可以沿开槽方向前后移动；所述小推车与支撑板可拆卸连接，以便于冲击时固定小推车，避免小推车移动影响冲击试验；所述小推车的后侧设有把手，小推车的前侧与支撑板活动连接；所述把手与翻板固定梁可拆卸连接。所述开槽的前部设有槽口，所述滑轮设置在槽口内，且滑轮位于槽口的前部，所述小推车通过小推车前部的行进轮与滑轮卡接；所述行进轮位于开槽内，行进轮与小推车的下部活动连接。当小推车行进至开槽的最前方时，行进轮落入槽口内，行进轮与滑轮卡接，这样可以限制小推车在试验过程中的前后移动，同时在试验后还有利于小推车的翻转，翻转时行进轮和滑轮起到了旋转中心和支点的作用。所述组合式支撑板还包括推动器，所述推动器设置在开槽内，推动器的固定部与组合式支撑板固定连接，推动器的活动部与小推车的前部接触，启动推动器推动小推车后移。

优选地，所述可起降移动试验架还包括外架、可收放移动轮和起重组件，所述翻板固定梁设置在外侧的前侧，且翻板固定梁与外架固定连接；所述小推车通过翻板固定梁上的梁上固定卡扣与外架可拆卸连接；所述可收放移动轮对称设置于外架的底部，可收放移动轮与外架活动连接，且可收放移动轮的数量至少为两个；旋转可收放移动轮可以实现可收放移动轮的收纳避免试验中由于可收放移动轮的活动影响冲击试验；所述起重组件与可收放移动轮对应设置，倒置的起重组件的固定部的顶部与外架的底部固定连接。调节外架的高度可以通过驱动起重组件来实现，起重组件未开启时，起重组件活动部的顶部与地面接触，同时外架的底部也与地面接触。

进一步地，所述可收放移动轮包括轮收放架、轮体旋转轴和轮体支撑架，所述轮收放架与外架的底部固定连接；所述轮体支撑架通过轮体旋转轴与轮收放架活动连接；所述轮体旋转轴设置在轮收放架内；所述起重组件包括千斤顶和顶盖，所述顶盖通过倒置的千斤顶与外架活动连接；所述千斤顶的底座与外架的底部固定连接，千斤顶的顶盘与顶盖固定连接；所述外架包括车架、承载梁和底部横梁，所述承载梁与底部横梁固定连接，且承载梁与底部横梁的两侧均与外架的底部固定连接；所述组合式支撑板设置在承载梁、底部横梁和车架的底部组成的空间中，组合式支撑板与车架底部固定连接。承载梁与底部横梁对组合式支撑板起到支撑固定的作用。

一种新型多功能冲击破裂试验装置的使用方法，包括如下步骤：

S1，开启起重组件，使顶盖与地面接触，收起可收放移动轮，关闭起重组件，使可起降移动试验架的底部与地面接触；

S2，将试验试件放置在小推车上，利用可伸缩固定压条将试验试件与小推车固定，启用拉动装置使小推车的行进轮落入槽口，固定支撑板与小推车，拆除可伸缩固定压条；

S3，调节多方位锤头移动组件以调节多形态锤头和冲击落锤的位置，使锤头与试验试件的上部接触，再通过牵引机构调节落锤与母锤之间的高度；

S4，锤头和落锤的位置调节好后，松开夹持装置，使落锤自由落体，冲击母锤；

S5，执行步骤S3和S4，以对试验试件的其它部位进行冲击；

S6，冲击完成后，利用可伸缩固定压条固定试验试件与小推车；

S7，分离支撑板与小推车，调节多形态锤头和冲击落锤的位置，利用驱动翻转装置对小推车进行翻转，连接把手与翻板固定梁；

S8，对冲击后的试验试件进行观察并记录相关数据。

本发明的有益效果：

本发明中组合式支撑板与小推车完全契合，且支撑板内部完整、顶面平整，保证了试验试件水平方向的支撑；锤头和冲击落锤均为可拆卸式结构，可以根据不同工况对锤头及冲击能量和冲击方式进行改变；多形态锤头下可以安装不同形态的可拆卸锤头，且锤头可以便捷拆卸或更换，可以满足不同测试标准的需求；多方位锤头移动组件可以在可起降移动试验架内三维移动，便于针对试验试件上的所有位置进行冲击；冲击落锤配套有机械抬升和夹持装置，可调整至不同的高度进行释放且可以随时更换落锤，落锤释放后沿竖直导杆自由落下对母锤形成冲击，进而使锤头对试验试件进行冲击；牵引翻板组件便于对小推车进行驱动并翻转，翻板完成后便于对试验试件底部的试验现象进行观察、测量、记录；可伸缩固定压条具有伸缩性，且可伸缩固定压条与小推车可拆卸连接，可以适应不同尺寸的试验试件，且本发明还可以在外部牵引车的作用下移动，以适应不同场地下的试验需求。

总之，本发明通过多方位锤头移动组件的设置，落锤在释放状态下自由落下，并且在落下时是无摩擦的自由落体运动，其重力势能即为落锤的冲击能量，提高了测试的准确性，并且落锤与竖向导杆可拆卸连接，因此可以任意更换落锤的型号、调整落锤的释放高度，因此具有了多种冲击标准；相较于其他同类试验装置，本发明具有可重复性好、操作简便、灵活便捷并且可适于多种工况的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明放置试验试件的结构示意图。

图2为图1的B-B剖视图。

图3为本发明放置试验试件并翻转的结构示意图。

图4为本发明多形态锤头的结构示意图。

图5为图4的A-A的剖视图。

图6为多种型号锤头与锤柄的连接示意图。

图7为本发明活动工作台、齿轮II、连接轴、齿轮I和卷盘的连接示意图。

图中，1为小推车，1-1为把手，1-2为行进轮，1-3为锁扣II，2为翻板固定梁，3为活动工作台，3-1为竖向导杆，3-2为齿轮I，3-3为横向导杆，3-4为齿轮II，3-5为纵向导杆，4为母锤，4-1为锤头，4-2为弹簧锁头，4-2-1为弹簧，4-2-2为导杆，4-3为锤柄，4-4为堵头，5为落锤，5-1为牵引平台，5-2为牵引绳，5-3为卷盘，5-4为连接轴，5-5为弹簧夹，6为支撑板，6-1为槽口，6-2为滑轮，7为可收放移动轮，7-1为轮收放架，7-2为轮体旋转轴，8为起重组件，8-1为千斤顶架，8-3为顶盖，9-1为承载梁，9-2为底部横梁，9-3为牵引架，9-4为横梁，10为可伸缩固定压条，10-1为动力装置I，10-2为卷线器I，10-3为定滑轮，11为推动器，20为控制台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种新型多功能冲击破裂试验装置，包括可起降移动试验架、组合式支撑板、多形态锤头、多方位锤头移动组件、冲击落锤，如图1所示，所述组合式支撑板设置在可起降移动试验架内，为了稳定地支撑，组合式支撑板设置在可起降移动试验架底部的中间位置，且组合式支撑板与可起降移动试验架的底部固定连接；所述组合式支撑板内设有小推车1，推动小推车1，小推车1可以在组合式支撑板上前后移动；小推车1的上部和组合式支撑板的上部完全契合形成水平支撑面，水平支撑面用于放置试验试件；所述小推车1的前部与组合式支撑板转动连接，小推车1的后部与可起降移动试验架的翻板固定梁2可拆卸连接；所述翻板固定梁2设置在可起降移动试验架的前侧，且翻板固定梁2距离可起降移动试验架的底部有一定的距离，以便于翻转小推车1后使小推车1的后部与翻板固定梁2连接，翻板固定梁2与可起降移动试验架焊接； 所述多方位锤头移动组件设置在可起降移动试验架内，且多方位锤头移动组件与可起降移动试验架的上部活动连接，多方位锤头移动组件的下部穿过冲击落锤后与多形态锤头可拆卸连接；所述冲击落锤套设在多方位锤头移动组件的下部，冲击落锤的上部与多方位锤头移动组件活动连接，冲击落锤的下部与多形态锤头的上部相配合，冲击落锤可以沿多方位锤头移动组件的下部上下移动；所述多形态锤头的下部与水平支撑面上的试验试件接触。

为了实现小推车1的自动牵引和翻转，本发明还包括牵引翻板组件，所述牵引翻板组件固定设置在可起降移动试验架的前侧，牵引翻板组件与小推车1的前部活动连接，牵引翻板组件与小推车1的后部可拆卸连接；如图3所示，所述牵引翻板组件包括可伸缩固定压条10、驱动翻转装置和拉动装置，所述小推车1的左右两侧均匀设有螺栓孔，所述可伸缩固定压条10通过螺栓与小推车1螺纹连接，且可伸缩固定压条10是可伸缩的，还可以通过调节可伸缩固定压条10与小推车1的连接位置以固定不同尺寸的试验试件，可伸缩固定压条10在水平运动和翻转试验试件时起固定作用；所述驱动翻转装置和拉动装置固定在可起降移动试验架的前侧，驱动翻转装置与小推车1的后部可拆卸连接；所述拉动装置与小推车的前部活动连接。

进一步地，所述驱动翻转装置包括动力装置I10-1和卷线器I10-2，所述动力装置I10-1和卷线器I10-2固定在翻板固定梁2上，动力装置I10-1的转动部与卷线器I10-2固定连接，卷线器I10-2随动力装置I10-1一起旋转，且动力装置I10-1与可起降移动试验架一侧的控制台20电连接，以便于实现一键控制动力装置I10-1的启动；所述卷线器I10-2通过绕线I和皮带与小推车1后部的把手1-1可拆卸连接；所述绕线I的一端与卷线器I10-2固定连接，绕线I的另一端与皮带的中部固定连接；所述皮带通过皮带两端的套环与把手1-1可拆卸连接；动力装置I10-1驱动卷线器I10-2转动，绕线I收缩，带动皮带上移，套环与皮带同步移动，进而带动小推车1的后部向上移动。

所述拉动装置包括动力装置II、卷线器II和定滑轮10-3，所述动力装置II和卷线器II固定在翻板固定梁2上，动力装置II的转动部与卷线器II固定连接，卷线器II随动力装置II一起旋转，且动力装置II与控制台20电连接，以便于实现一键控制动力装置II的启动；所述卷线器II通过绕线II和定滑轮10-3与小推车1前部活动连接；所述绕线II的一端与卷线器II固定连接，绕线II的另一端穿过定滑轮10-3后与小推车1前部的牵引钩活动连接；所述定滑轮10-3设置在小推车1的前部，且定滑轮10-3与可起降移动试验架的底部活动连接。本实施例中，动力装置I和动力装置II均为电动机。

启动控制台20按钮“拉”，动力装置II启动，卷线器II上的绕线II牵引小推车1沿开槽方向向前移动。冲击试验过程完成后，将套环套在把手1-1上，启动控制台20按钮“向上抬升”，动力装置I10-1启动，卷线器I10-2上的绕线I拉动小推车1使小推车1翻转，翻转后连接把手1-1与翻板固定梁2。

所述多方位锤头移动组件包括竖向导杆3-1、活动工作台3、传动机构I、横向导杆3-3、传动机构II、纵向导杆3-5和传动机构III，本实施例中，如图7所示，所述传动机构I为齿轮I3-2，传动机构II为齿轮II3-4，传动机构III为齿轮III；所述竖向导杆3-1的下部穿过活动工作台3和冲击落锤后与多形态锤头固定连接，且竖向导杆3-1通过竖向导杆3-1上的齿轮槽I与齿轮I3-2啮合；所述齿轮I3-2设置在活动工作台3内，齿轮I3-2与活动工作台3活动连接, 齿轮I3-2的转动并不会带动活动工作台3的运动；所述齿轮I3-2上设有摇把I，所述摇把I设置在活动工作台3的外侧，且摇把I与齿轮I3-2固定连接；转动摇把I，齿轮I3-2同步转动，齿轮I3-2的转动带动竖向导杆3-1在活动工作台3内上下移动，竖向导杆3-1的运动带动多形态锤头的上下运动；不转动摇把I时，齿轮I3-2自动锁定，不会发生位移；所述活动工作台3设置在纵向导杆3-5上，且纵向导杆3-5通过活动工作台3底部的卡槽I嵌套在活动工作台3内；所述纵向导杆3-5通过纵向导杆3-5上的齿轮槽II与齿轮II3-4啮合；所述齿轮II3-4设置在卡槽I内，且齿轮II3-4与活动工作台3活动连接，齿轮II3-4的转动能够驱动活动工作台3沿纵向导杆3-5的水平移动，纵向导杆3-5不动；齿轮II3-4上设有摇把II，所述摇把II设置在活动工作台3的外侧，且摇把II与齿轮II3-4固定连接；转动摇把II，齿轮II3-4同步转动，齿轮II3-4的转动带动活动工作台3沿纵向导杆3-5水平移动，活动工作台3的水平移动进而带动多形态锤头和冲击落锤的同步运动；不转动摇把II时，齿轮II3-4自动锁定，不会发生位移；所述横向导杆3-3设置在纵向导杆3-5两侧的卡槽II内，横向导杆3-3的两端与可起降移动试验架的左右两侧对应固定连接，且横向导杆3-3通过横向导杆3-3上的齿轮槽III与齿轮III啮合；所述齿轮III设置在卡槽II内，齿轮III与纵向导杆3-5活动连接，齿轮III的转动可以驱动纵向导杆3-5沿横向导杆3-3的水平移动，横向导杆3-3不动；齿轮III上设有摇把III，所述摇把III设置在纵向导杆3-5的外侧，且摇把III与齿轮III固定连接；转动摇把III，齿轮III同步转动，齿轮III的转动驱动纵向导杆3-5沿横向导杆3-3水平移运动，同步带动活动工作台3、多形态锤头和冲击落锤的同步运动；不转动摇把III时，齿轮III自动锁定，不会发生位移。

如图4所示，所述多形态锤头包括母锤4、锤头4-1、锤柄4-3和弹簧锁头4-2，所述锤头4-1焊接在锤柄4-3的下部，锤柄4-3的上部通过弹簧锁头4-2与母锤4的下部可拆卸连接；所述锤柄4-3固定在母锤4下部的装配槽内，所述装配槽圆周方向均匀分布在母锤4的下部；所述母锤4通过母锤4中心的螺纹槽与竖向导杆3-1的下部螺纹连接，以方便更换不同大小和形态的锤头4-1，锤头4-1直接作用于试验样品；冲击时，母锤4上部的水平面与冲击落锤的落锤5下部的水平面紧密接触以便于完全地将冲击力经锤头4-1传递至试验样品；所述螺纹槽设置在母锤4的上部，以便于竖向导杆3-1和母锤4可拆卸连接，便于后期更换落锤5或母锤4；所述弹簧锁头4-2的一端位于母锤4的外部，弹簧锁头4-2的另一端与母锤4活动连接。

本实施例中，如图5所示，所述弹簧锁头4-2包括弹簧4-2-1、导杆4-2-2和锁头，所述锁头为三棱柱锁头，锤柄4-3上开设有三棱柱槽，三棱柱锁头与三棱柱槽相匹配，三棱柱锁头通过伸入或伸出三棱柱槽可以对锤柄4-3进行定位和拆卸；所述导杆4-2-2设置在母锤4侧面的弹簧锁头安装孔中，且弹簧锁头安装孔与装配槽相通，且每个装配槽对应一个弹簧锁头4-2，用于定位锤柄4-3；导杆4-2-2的一端位于母锤4的外部，导杆4-2-2的另一端穿过弹簧4-2-1后与三棱柱锁头固定连接；所述弹簧4-2-1设置在弹簧锁头安装孔内，弹簧4-2-1的一端与母锤4固定，弹簧4-2-1的另一端与导杆4-2-2固定连接；所述锤柄4-3通过三棱柱锁头与母锤4固定连接。将锤柄4-3装入装配槽时，锤柄4-3挤压三棱柱锁头导致弹簧4-2-1被压缩，锤柄4-3装配好后，由于弹簧4-2-1的弹性作用，三棱柱锁头被推入三棱柱槽中，锤柄4-3便被固定在母锤4上；拆卸锤柄4-3时，拉导杆4-2-2压缩弹簧4-2-1，三棱柱锁头从锤柄4-3中脱离，锤柄4-3和锤头4-1从母锤4中脱落。本实施例中，母锤4为圆柱体，且母锤4具有一定的厚度；如图6所示，锤头4-1可以为半球体锤头、圆柱体锤头、棱柱锤头等多种锤头。当不装配锤柄4-3时，可以采用堵头4-4填充母锤4下部的装配槽。

所述冲击落锤包括落锤5、牵引机构和夹持装置，所述落锤5套设在竖向导杆3-1的下部，落锤5的上部与夹持装置的夹持端可拆卸连接，冲击时，落锤5下部的水平面与母锤4上部的水平面紧密接触；所述夹持装置与牵引机构的下部固定连接；所述牵引机构的上部与活动工作台3活动连接。所述牵引机构包括牵引平台5-1，牵引绳5-2、卷盘5-3、动力源和连接轴5-4，本实施例中，所述夹持装置为弹簧夹5-5，所述动力源为电动机，电动机固定设置在活动工作台3内，电动机的转动部与连接轴5-4固定连接，且电动机与控制台20上的按钮“升降”电连接；所述连接轴5-4设置在活动工作台3内，且连接轴5-4与活动工作台3活动连接，连接轴5-4的转动不会带动活动工作台3的运动；所述卷盘5-3和牵引绳5-2对称设置在连接轴5-4的两端，且卷盘5-3与连接轴5-4固定连接；所述卷盘5-3设置在活动工作台3的外侧，卷盘5-3上固定设有手杆；所述牵引绳5-2的一端与卷盘5-3固定连接，牵引绳5-2的另一端通过牵引平台5-1一侧的绳孔与牵引平台5-1固定连接；弹簧夹5-5对称设置在牵引平台5-1的两侧，弹簧夹5-5的夹持端穿过牵引平台5-1上的矩形孔后夹持住落锤5；牵引平台5-1的两侧对称设有插销孔，插销孔与矩形孔相通；将插销插入插销孔中可以将弹簧夹5-5固定在牵引平台5-1中。

活动工作台3移动时，落锤5、牵引机构和夹持装置随活动工作台3一起移动；首先启动按钮“抬升”，电动机驱动连接轴5-4转动，在连接轴5-4的带动下，连接轴5-4两侧的卷盘5-3同步旋转，牵引绳5-2带动落锤5的两侧同步上下移动，这种方式可以粗调落锤5的位置；然后转动手杆，精调落锤5的位置高度；手杆有自动锁死功能，防止转动过程中落锤5意外坠落，同时也实现了落锤5停留在任意高度进行释放操作；弹簧夹5-5可以张开或闭合，弹簧夹5-5的夹持端带有弯钩，刚好可以夹住落锤5上部的钩环，在提升时弹簧夹5-5闭合，夹持住落锤5，待落锤5到达到指定高度时打开弹簧夹5-5，落锤5便可以脱离弹簧夹5-5沿竖向导杆3-1自由落体。

所述组合式支撑板包括支撑板6，支撑板6设置在可起降移动试验架的中部，所述支撑板6的上部设有开槽，开槽为小推车1提供了行进轨道，支撑板6的下部通过可起降移动试验架底部的锁扣I与可起降移动试验架固定连接，锁扣I起到了固定支撑板6的作用，避免冲击试验时冲击力过大支撑板6产生移动；支撑板6的远离槽口的一侧设有倾斜板，便于小推车1轻松推入开槽。所述小推车1设置开槽内，小推车1与开槽完全契合形成水平支撑面，且小推车1通过小推车1上的锁扣II1-3与支撑板6固定连接，以避免限制小推车1在试验过程中前后移动；本实施例中，所述锁扣II1-3的数量为2个，对称设置在小推车1的前部和后部，以便于冲击时固定小推车1，冲击完成后，拆开锁扣II1-3再翻转小推车1；所述小推车1的后部设有把手1-1，把手1-1与小推车1焊接，且把手1-1通过翻板固定梁2上焊接的梁上固定卡扣与翻板固定梁2可拆卸连接，把手1-1与驱动翻转装置的套环可拆卸连接；小推车1的前部设有行进轮1-2，行进轮1-2与小推车1的下部活动连接；所述开槽的前部与小推车1前部的轮廓相同，如图2所示，开槽的前部设有向下的槽口6-1，槽口6-1内设有滑轮6-2，所述滑轮6-2位于槽口6-1的前部；小推车1行进至开槽的最前侧时，行进轮1-2落入槽口6-1后，行进轮1-2与滑轮6-2卡接，即可以限制行进轮1-2的前后位移，同时在冲击试验后行进轮1-2和滑轮6-2也起到了旋转中心和支点的作用以便于小推车1和试样样品的翻转。

为了便于翻转后对试验试件的底部进行检测，小推车1还包括小车架、车架连接梁、连接杆和轮轴组成，所述小车架的上部均匀设有螺栓孔，以便于与可伸缩固定压条10与小车架可拆卸连接；所述车架连接梁和连接杆设置在对称设置的小车架的前部和后部，且车架连接梁和连接杆均与小车架焊接；两个小车架、车架连接梁和连接杆之间均留有一定的距离，以便于样品翻转后观察试验样品底部的冲击状况；所述车架连接梁的两侧对称开设有轮轴孔，行进轮1-2通过轮轴活动装配在轮轴孔内，以使行进轮1-2能相对于车架连接梁自由转动；行进轮1-2的半径要超过支撑板开槽的深度，以确保小推车1能沿着开槽行进。本实施例中，行进轮1-2的数量为2个，行进轮1-2的半径要超过开槽的深度，以便小推车1能沿着开槽行进；把手1-1的数量为2个，2个把手对称焊接在小车架的后部，以便于稳定地翻转小推车；所述轮轴与轮轴孔的两侧固定连接。

所述组合式支撑板还包括推动器11，本实施例中，所述推动器11为顶推电动千斤顶。所述顶推电动千斤顶设置在开槽的前部；顶推电动千斤顶的固定端与支撑板6固定连接，顶推电动千斤顶的推手与小推车1的前部接触，且顶推电动千斤顶与控制台20电连接，启动控制台20的按钮“推”，推手向后侧推小推车1，小推车1沿着开槽方向后退。

所述可起降移动试验架还包括外架、可收放移动轮7和起重组件8，所述可收放移动轮7对称设置在外架的底部，可收放移动轮7与外架的底部活动连接，本实施例中，可收放移动轮7和起重组件8的数量均为四个，分布在外架底部的四角；所述起重组件8与可收放移动轮7对应设置，且起重组件8与外架的底部活动连接。所述可收放移动轮8包括轮收放架7-1、轮体旋转轴7-2、轮体支撑架和收放锁定销，所述轮收放架7-1与外架底部的横梁9-4通过螺栓固定连接，且轮收放架7-1通过轮体旋转轴7-2与轮体支撑架活动连接；所述轮体旋转轴7-2安装在轮收放架7-1下部的旋转轴安装孔中；所述轮体支撑架包括轮体轴、轮体支撑和轮子，所述轮子通过轮体轴装配在轮体支撑底部的轮轴放置孔中，所述轮体支撑与轮体旋转轴7-2活动连接；通过将收放锁定销插入轮收放架7-1上的收放锁定销孔可以锁定轮体支撑架，轮体支撑架可绕轮收放架7-1旋转90度，并在竖直和水平两种情况下通过收放锁定销固定，可收放移动轮7的收纳可避免试验中可收放移动轮7的活动影响冲击试验结果。

所述起重组件8包括千斤顶架8-1、千斤顶和顶盖8-3，所述千斤顶架8-1通过螺栓与横梁9-4固定连接，并点焊加固；所述千斤顶倒置固定在千斤顶架8-1内，千斤顶架8-1固定在可起降移动试验架的底部，千斤顶的活动部与顶盖8-3固定连接；外架高度的调节可以通过启动千斤顶实现，千斤顶未开启时，顶盖8-3与地面接触，同时外架的底部也与地面接触；需要抬升时启动千斤顶，落架时放松千斤顶的制动器，缓慢落架。本实施例中，可收放移动轮7和起重组件8的数量均为四个，外架底部的形状为矩形，可收放移动轮7和起重组件8分别对称设置在矩形的四角。

所述外架包括车架、承载梁9-1、底部横梁9-2和牵引架9-3，所述牵引架9-3位于车架的外侧，本实施例中，牵引架9-3为三角形支架，牵引架9-3与车架的底部焊接，牵引架9-3与外部连接便于移动本发明；所述承载梁9-1与底部横梁9-2设置在车架底部，且承载梁9-1与底部横梁9-2固定连接；所述车架为现有技术，本实施例中不再赘述；所述支撑板6设置在承载梁9-1、底部横梁9-2和车架所组成的区域内，且支撑板6通过锁扣I与可起降移动试验架的底部固定连接，承载梁9-1与底部横梁9-2对支撑板6起到支撑和固定的作用。

一种新型多功能冲击破裂试验装置的使用方法，包括如下步骤：

S1，开启起重组件8的千斤顶，使顶盖8-3与地面接触，收起可收放移动轮7，并利用收放锁定销将可收放移动轮7固定，关闭起重组件8，使可起降移动试验架的底部与地面完全接触；

S2，将试验试件放置在小推车1上，利用可伸缩固定压条10将试验试件与小推车1固定，启用拉动装置使小推车1前移，待行进轮1-2落入槽口并与滑轮6-2卡接后，固定支撑板6与小推车1，拆除可伸缩固定压条10；

S3，调节多方位锤头移动组件以调节多形态锤头和冲击落锤的位置，使锤头4-1与试验试件的上部接触，再通过牵引机构调节落锤5与母锤4之间的高度；

S4，锤头4-1和落锤5的位置调节好后，松开夹持装置，使落锤5自由落体，冲击母锤4；

S5，根据冲击需求，重复执行步骤S3和S4，以对试验试件的其它部位进行冲击；

S6，冲击完成后，利用可伸缩固定压条10固定试验试件与小推车1；

S7，分离支撑板6与小推车1，调节多形态锤头和冲击落锤的位置，利用驱动翻转装置对小推车1进行翻转，连接把手1-1与翻板固定梁2；

S8，对冲击后的试验试件进行观察并记录相关数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，包括可起降移动试验架、组合式支撑板、多形态锤头、多方位锤头移动组件和冲击落锤，所述组合式支撑板固定设置在可起降移动试验架的底部，且组合式支撑板内设有小推车（1），小推车（1）的上部与组合式支撑板的上部形成水平支撑面；所述小推车（1）的前部与组合式支撑板转动连接，小推车（1）的后部与可起降移动试验架的翻板固定梁（2）可拆卸连接；所述多形态锤头通过多方位锤头移动组件与可起降移动试验架活动连接，多形态锤头的上部与冲击落锤的下部相配合；所述冲击落锤设置在多形态锤头与多方位锤头移动组件之间，冲击落锤的上部与多方位锤头移动组件活动连接；所述多方位锤头移动组件设置在可起降移动试验架上，且多方位锤头移动组件与可起降移动试验架的上部活动连接。

2.根据权利要求1所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，还包括牵引翻板组件，所述牵引翻板组件设置在可起降移动试验架的一侧，牵引翻板组件与小推车（1）的前部活动连接，且牵引翻板组件与小推车（1）的后部可拆卸连接；所述牵引翻板组件包括可伸缩固定压条（10）、驱动翻转装置和拉动装置，所述可伸缩固定压条（10）与小推车（1）的上部可拆卸连接；所述驱动翻转装置和拉动装置设置在可起降移动试验架的一侧，驱动翻转装置与小推车（1）的后部可拆卸连接，拉动装置与小推车（1）的前部活动连接。

3.根据权利要求1所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述多方位锤头移动组件包括竖向导杆（3-1）、活动工作台（3）、横向导杆（3-3）和纵向导杆（3-5），所述竖向导杆（3-1）的下部穿过活动工作台（3）和冲击落锤后与多形态锤头连接，且竖向导杆（3-1）与活动工作台（3）活动连接；所述活动工作台（3）设置在纵向导杆（3-5）上，且活动工作台（3）与纵向导杆（3-5）活动连接；所述纵向导杆（3-5）的两端与横向导杆（3-3）活动连接；所述横向导杆（3-3）对称设置在纵向导杆（3-5）的两端，且横向导杆（3-3）的两端与可起降移动试验架的上部固定连接。

4.根据权利要求1或3所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述多形态锤头包括母锤（4）、锤头（4-1）和锤柄（4-3），所述锤头（4-1）通过锤柄（4-3）与母锤（4）的下部活动连接；所述锤柄（4-3）设置在母锤（4）内；所述锤头（4-1）固定设置在锤柄（4-3）的下部；所述母锤（4）与多方位锤头移动组件的下部固定连接，母锤（4）的上部与冲击落锤相配合。

5.根据权利要求1所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述冲击落锤包括落锤（5）、牵引机构和夹持装置，所述牵引机构的下部通过夹持装置与落锤（5）的上部固定连接，且牵引机构的上部与多方位锤头移动组件的上部活动连接；所述落锤（5）套设在多方位锤头移动组件的下部，且落锤（5）的下部与多形态锤头的上部相配合。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述组合式支撑板包括支撑板（6），所述支撑板（6）的上部设有开槽，且支撑板（6）固定在可起降移动试验架的底部；所述小推车（1）设置在开槽内，小推车（1）与开槽相配合；所述小推车（1）的后部设有把手（1-1），把手（1-1）与翻板固定梁（2）可拆卸连接，小推车（1）的前部与支撑板（6）转动连接，且小推车（1）的下部与支撑板（6）可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述开槽的前部设有槽口（6-1），所述滑轮（6-2）设置在槽口（6-1）内，且滑轮（6-2）位于槽口（6-1）的前部；所述小推车（1）通过小推车（1）下部的行进轮（1-2）与滑轮（6-2）卡接；所述组合式支撑板还包括推动器（11），所述推动器（11）的固定部与支撑板（6）固定连接，推动器（11）的活动部与小推车（1）的前部活动连接。

8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述可起降移动试验架还包括外架、可收放移动轮（7）和起重组件（8），所述翻板固定梁（2）固定在外架的前侧；所述可收放移动轮（7）与外架的底部活动连接，且可收放移动轮（7）的数量至少为两个；所述起重组件（8）与可收放移动轮（7）对应设置，且起重组件（8）与外架的底部活动连接。

9.根据权利要求8所述的新型多功能冲击破裂试验装置，其特征在于，所述可收放移动轮（7）包括轮收放架（7-1）、轮体旋转轴（7-2）和轮体支撑架，所述轮收放架（7-1）与外架的底部固定连接；所述轮体支撑架通过轮体旋转轴（7-2）与轮收放架（7-1）活动连接；所述轮体旋转轴（7-2）设置在轮收放架（7-1）内；所述起重组件（8）包括千斤顶和顶盖（8-3），所述顶盖（8-3）通过倒置的千斤顶与外架活动连接；所述千斤顶的固定部与外架的底部连接，千斤顶的活动部与顶盖（8-3）固定连接；所述外架包括车架、承载梁（9-1）和底部横梁（9-2），所述承载梁（9-1）与底部横梁（9-2）固定连接，且承载梁（9-1）与底部横梁（9-2）的两侧均与外架的底部固定连接；所述组合式支撑板固定在承载梁（9-1）与底部横梁（9-2）的上部。

10.根据权利要求1所述的新型多功能冲击破裂试验装置的使用方法，其特征在于，其步骤如下：

S1，开启起重组件（8），使顶盖（8-3）与地面接触，收起可收放移动轮（7），关闭起重组件（8），使可起降移动试验架的底部与地面接触；

S2，将试验试件放置在小推车（1）上，利用可伸缩固定压条（10）将试验试件与小推车（1）固定，启用拉动装置使小推车（1）的行进轮（1-2）落入槽口，固定支撑板（6）与小推车（1），拆除可伸缩固定压条（10）；

S3，调节多方位锤头移动组件以调节多形态锤头和冲击落锤的位置，使锤头（4-1）与试验试件的上部接触，再通过牵引机构调节落锤（5）与母锤（4）之间的高度；

S4，锤头（4-1）和落锤（5）的位置调节好后，松开夹持装置，使落锤（5）自由落体，冲击母锤（4）；

S5，执行步骤S3和S4，以对试验试件的其它部位进行冲击；

S6，冲击完成后，调节多形态锤头和冲击落锤的位置，利用可伸缩固定压条（10）固定试验试件与小推车（1）；

S7，分离支撑板（6）与小推车（1），利用驱动翻转装置对小推车（1）进行翻转，连接把手（1-1）与翻板固定梁（2）。