CN110895229A - 一种移动装配式落锤冲击试验装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动装配式落锤冲击试验装置及安装方法，属于抗冲击性能测试技术领域。本装置包括试验台架、落锤和力传感器；试验台架由槽钢底座、导轨、支撑杆和钢梁组成，槽钢底座由四根槽钢组成；导轨竖直设置在槽钢底座上，导轨上隔一段距离设有凸型连接板，凸型连接板上设有矩形槽；钢梁卡设在导轨之间并可沿导轨的凹槽上下滑动；支撑杆一端插入矩形槽内，另一端插入铺设在地面上的钢垫板上的插槽内；落锤固定在钢梁上，力传感器固定在落锤下表面。与传统装配式结构相比，本装置很多部件在施工现场易于获得，可以结合现场情况进行现场试验，减少运输成本、降低风险，提高经济效益，带来方便。

Description

一种移动装配式落锤冲击试验装置及安装方法

技术领域

本发明涉及一种移动装配式落锤冲击试验装置及安装方法，属于抗冲击性能测试技术领域。

背景技术

在许多发达国家中，装配式建筑是建筑工业化最重要的方式，它具有提高质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等许多优点。响应国家出台的以人为核心的新型城镇化建设的号召，将装配式建筑工业化推向一个新的阶段。

落锤冲击试验是一种测定冲击荷载作用下混凝土构件响应情况的方法。国内外的许多试验都在实验室进行。传统的试验方式很难保证冲击锤的落点每次下落都与楼板中心精确对中；冲击锤落下后会产生无规则的二次冲击，对实验人员造成一定的威胁。

现有的落锤冲击试验装置中，在中国发明专利说明书CN106290013A中公开了一种定滑轮式落锤冲击试验装置，它包括两对支撑架、导向套筒、顶杆、连杆（冲击锤）。其中，支撑架由同一平面内的一根竖向支撑柱和两根斜向支撑柱组成，顶部由顶杆连接。两个导向套筒通过连杆连接，分别套在竖向支撑柱上。连杆底部中心设有冲击锤，顶杆底部设有定滑轮，拉绳穿过滑轮与连杆拉住连杆。该发明专利虽然保证了试验高度一致，套筒确保冲击锤的落点能够精确对中，减少无规律的二次冲击，但是在冲击力较大的情况下，支撑柱在连杆连接方向产生较大变形，继而导致落点产生该方向上的误差。支撑架与底板为不可拆卸连接，

在中国发明专利说明书CN205981946U中公开了一种落锤冲击试验装置，包括冲击架、冲击锤和冲击球。冲击架底盘顶部设有可拆卸定位装置，由四个挡板和一个保护板相互搭接而成。挡板围绕于置放在底盘上的被冲击试件并对该试件进行定位，保护板在距离该试件上方一定距离布置并对冲击球进行定位，冲击球位于冲击锤正下方且与冲击试件顶部接触。该发明专利能对试件和冲击球进行准确快速的定位，找到下落中心，但是其套筒的插销操作不便，有可能对实验人员造成危险。

在中国发明专利说明书CN104897492A中公开了一种同时适用于测试混凝土小梁试件和圆盘试件的落锤冲击试验方法。它包括落锤、试验台架、激光测速系统、位移监测系统、电子计数器、冲击力采集系统、位移底座。试验台架中的落锤导向筒为一透明圆形竖筒，由四根短杆和四个紧固螺栓套管与立杆连接，可上下移动。落锤沿导向筒撞击传力球。立杆和钢板底座固定，标有刻度。传力球安置在定位器中，底部与试件顶部接触。试件底部有传力板，动态压力传感器布置在传力板和钢底板之间。该发明专利能找到下落中心，保证试验台水平，自由落距、落锤冲击速度、试件跨中位移、冲击力可测得。但是在落锤重量较大的情况下，滑轮操作较困难。底板无法拆卸，移动不便。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明主要解决的技术难题是可移动可拆卸的、能够准确获得混凝土楼板在反复冲击荷载作用下吸收冲击动能的落锤冲击试验装置。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种移动装配式落锤冲击试验装置，包括试验台架、落锤和力传感器；所述试验台架由槽钢底座、导轨、支撑杆和钢梁组成，所述槽钢底座由四根槽钢组成，所述槽钢底座底部设有梯形垫板，所述槽钢上隔一段距离设有一个万向轮夹具；所述导轨竖直设置在所述槽钢底座上，所述导轨上隔一段距离设有凸型连接板，所述凸型连接板上设有矩形槽；所述钢梁卡设在所述导轨之间并可沿所述导轨的凹槽上下滑动，所述钢梁顶面设有带环长螺丝，所述带环长螺丝连接有遥控脱钩器；所述支撑杆一端插入所述矩形槽内，另一端插入铺设在地面上的钢垫板上的插槽内；所述落锤固定在所述钢梁上，所述力传感器固定在所述落锤下表面。

上述方案的进一步改进是：所述钢梁两端各设有一个横向螺孔，穿过所述螺孔设有长螺栓，所述长螺栓上设有滚轮，所述钢梁通过所述滚轮卡设在所述导轨的凹槽内。

上述方案的进一步改进是：所述槽钢之间通过槽钢连接件加固。

上述方案的进一步改进是：所述导轨顶端设有可拆卸的悬挂杆，所述导轨之间安装有钢板支座，所述钢板支座位于所述悬挂杆下方，所述钢板支座上布置有固定架和位移计，所述位移计固定在所述固定架上。

上述方案的进一步改进是：所述万向轮夹具连接有万向轮模块，所述万向轮模块可以调整铅垂面上的角度。

上述方案的进一步改进是：所述落锤通过加固螺母固定在所述钢梁上，所述遥控脱钩器使用钢索或绳索悬吊。

本发明还提供一种移动装配式落锤冲击试验装置的安装方法，其安装方法包括以下步骤：

步骤一：所述槽钢上组装所述万向轮夹具，在所述导轨上安装所述连接板；

步骤二：在所述槽钢上固定安装所述导轨，在所述导轨之间的顶端安装所述悬挂杆；

步骤三：将所述支撑杆的一端插入所述钢垫板上的插槽内，所述支撑杆的另一端插入所述矩形槽内；

步骤四：将所述槽钢用所述槽钢连接件拼接组装成所述槽钢底座；

步骤五：所述导轨上安装所述钢梁，所述钢梁中段悬吊安装所述落锤，所述落锤下方安装所述力传感器。

步骤六：将所述钢索或绳索底端和所述遥控脱钩器连接在一起。

步骤七：将所述钢板支座安装到所述导轨的连接板上，在所述钢板支座上布置所述位移计。

本发明的有益效果在于：

（1）本装置采用可拆卸万向轮，移动便捷，减少拆卸工序，组装方便。

（2）本装置结构简单，采用自由拆卸组装的部件，适用于不同高度、大小的楼板和不同地势地形。

（3）与传统装配式结构相比，本装置很多部件在施工现场易于获得，可以结合现场情况进行现场试验，减少运输成本、降低风险，提高经济效益，带来方便。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1的落锤和钢梁的正视图。

图3是本发明实施例1的落锤和钢梁的俯视图。

图4是本发明实施例1的钢梁与导轨的结构示意图。

图5是本发明实施例1的导轨及槽钢连接件的结构示意图。

图6是本发明实施例1的支撑杆及钢垫板的结构示意图。

图7是本发明实施例1的钢垫板的结构示意图。

图8是本发明实施例1的万向轮夹具的结构示意图。

图9是本发明实施例1的槽钢底座的结构示意图。

图10是本发明实施例1的力传感器的结构示意图。

图11是本发明实施例1的悬挂杆的结构示意图。

图12是本发明实施例1的钢板支座的安装示意图。

图13是本发明实施例1的钢板支座的结构示意图。

图14是本发明实施例1的位移计和固定架的结构示意图。

图中标号：落锤1，钢梁2，带环长螺丝3，滚轮4，力传感器5，导轨6，槽钢连接件7，凸型连接板8，支撑杆9，钢垫板10，插槽11，槽钢底座12，万向轮夹具13，万向轮模块14，加固螺母15，悬挂杆16、位移计17、固定架18、钢板支座19。

具体实施方式

下面对照附图，通过实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

如图1至图9所示，一种移动装配式落锤冲击试验装置及安装方法，包括试验台架、落锤1和力传感器5；试验台架由槽钢底座12、导轨6、支撑杆9和钢梁2组成。

如图4至图5所示，槽钢底座12由四根槽钢组成，槽钢底座12底部设有梯形垫板，槽钢上隔一段距离设有一个万向轮夹具13。导轨6竖直设置在槽钢底座12上，导轨6上隔一段距离设有凸型连接板8，凸型连接板8上设有矩形槽。

如图2至图3所示，带环长螺栓3固定在钢梁2预先打好的螺孔内，然后将钢梁2放置在落锤1顶面，找到中心并对中。将带环长螺栓3穿过钢梁2插入圆柱形落锤1，并通过加固螺母15固定。遥控脱钩器连接带环长螺栓3。

如图6所示，支撑杆9一端插入矩形槽内，另一端插入铺设在地面上的钢垫板10上的插槽11内；落锤1固定在钢梁2上，力传感器5固定在落锤1下表面。

如图10所示，力传感器5为轮辐式力传感器。

如图2和图3所示，钢梁2两端各设有一个横向螺孔，穿过螺孔设有长螺栓，长螺栓上设有滚轮4，钢梁2通过滚轮4卡设在导轨6的凹槽内。

如图9所示，槽钢之间通过槽钢连接件7加固。

如图1和图11所示，导轨6顶端设有可拆卸的悬挂杆16。

如图12和图13所示，导轨6之间安装有钢板支座19，钢板支座19位于悬挂杆16下方。

如图14所示，钢板支座19上布置有固定架18和位移计17，位移计17固定在固定架18上

如图8所示，万向轮夹具13连接有万向轮模块14，万向轮模块14可以调整铅垂面上的角度。

实施例2

一种移动装配式落锤冲击试验装置的安装方法，包括使用如实施例1中的一种移动装配式落锤冲击试验装置，如图1至图14所示，其安装方法包括以下步骤：

步骤一：将两块钢板焊在槽钢底座12上。安装万向轮模块4时，将一根长螺丝穿过两块钢板的外侧端，和万向轮模块14串在一起，然后旋紧螺母。将第二根长螺丝穿过钢板内侧端，螺丝中间焊有矩形支撑板。万向轮模块14在铅垂面旋转时，所述矩形支撑板卡住万向轮模块14的凹槽，传递地面的竖向支撑力。导轨6每隔一定高度在三个面上各设置一个凸型连接板8。

步骤二：在槽钢底座12上竖直固定安装导轨6，在导轨6之间的顶端安装悬挂杆16，将螺栓穿过悬挂杆16和竖向导轨6的顶端，串到一起后旋紧螺母。、。

步骤三：支撑杆9为矩形梁，一端可以插入连接板8的矩形槽，用螺栓固定。支撑杆9另一端插入钢垫板10上的插槽11，用螺栓锁死。

步骤四：四根槽钢12通过槽钢连接件7成直角连接。槽钢12底部有梯形垫板，四根槽钢构成一个矩形整体底座。每根槽钢12上隔一段距离设置一个万向轮夹具13。所述万向轮夹具13和万向轮模块14之间可自由拆卸。

步骤五：钢梁2的两端分别卡在两根导轨6的凹槽内，保证钢梁2表面与导轨6表面的距离均为5mm，钢梁2端部的横向螺栓4卡住导轨6，横向螺栓4和导轨6的三个面固定死钢梁2的端口，,保证钢梁2左右两端不能产生上下偏移。钢梁2和导轨6接触面（凹槽表面、长螺栓）均匀涂抹润滑油，减少相对移动产生的摩擦力。将带环长螺栓3固定在钢梁2预先打好的螺孔内，然后将钢梁2放置在落锤顶面，找到中心并对中。将带环长螺栓3穿过钢梁插入圆柱形落锤1，旋紧加固螺母15，用两个长螺丝穿过带环长螺栓3两侧的螺孔插入圆柱形落锤1中，旋紧螺母。

步骤六：用遥控脱钩器勾住钢索，钢索底端索环穿过带环长螺丝3圆环。落锤1中心和钢梁2中心、带环长螺丝3中心均在同一条垂线上。钢梁2两端各设有一个横向螺孔4，将长螺栓穿过螺孔，旋紧螺母。然后将四根长螺丝穿过轮辐式力传感器5下表面，插入落锤1，旋紧螺母。轮辐式力传感器5底部有半球形缓冲头。

步骤七：将钢板支座19端部的凸起连接板插入竖向导轨的连接板8的凹槽中，用螺丝从连接板8侧面插入，穿过钢板支座19端部的凸起连接板，旋紧螺母固定。在钢板19上布置位移计17及固定架18。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：包括试验台架、落锤和力传感器；

所述试验台架由槽钢底座、导轨、支撑杆和钢梁组成，所述槽钢底座由四根槽钢组成，所述槽钢底座底部设有梯形垫板，所述槽钢上隔一段距离设有一个万向轮夹具；所述导轨竖直设置在所述槽钢底座上，所述导轨上隔一段距离设有凸型连接板，所述凸型连接板上设有矩形槽；所述钢梁卡设在所述导轨之间并可沿所述导轨的凹槽上下滑动，所述钢梁顶面设有带环长螺丝，所述带环长螺丝连接有遥控脱钩器；所述支撑杆一端插入所述矩形槽内，另一端插入铺设在地面上的钢垫板上的插槽内；所述落锤固定在所述钢梁上，所述力传感器固定在所述落锤下表面。

2.根据权利要求1所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：所述钢梁两端各设有一个横向螺孔，穿过所述螺孔设有长螺栓，所述长螺栓上设有滚轮，所述钢梁通过所述滚轮卡设在所述导轨的凹槽内。

3.根据权利要求1所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：所述槽钢之间通过槽钢连接件加固。

4.根据权利要求1所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：所述导轨顶端设有可拆卸的悬挂杆，所述导轨之间安装有钢板支座，所述钢板支座位于所述悬挂杆下方，所述钢板支座上布置有固定架和位移计，所述位移计固定在所述固定架上。

5.根据权利要求1所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：所述万向轮夹具连接有万向轮模块，所述万向轮模块可以调整铅垂面上的角度。

6.根据权利要求1所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其特征在于：所述落锤通过加固螺母固定在所述钢梁上，所述遥控脱钩器使用钢索或绳索悬吊。

7.一种移动装配式落锤冲击试验装置的安装方法，其特征在于，包括如上述权利要求1-6任一所述的移动装配式落锤冲击试验装置，其安装方法包括以下步骤：

步骤一：所述槽钢上组装所述万向轮夹具，在所述导轨上安装所述连接板；

步骤二：在所述槽钢上固定安装所述导轨，在所述导轨之间的顶端安装所述悬挂杆；

步骤三：将所述支撑杆的一端插入所述钢垫板上的插槽内，所述支撑杆的另一端插入所述矩形槽内；

步骤四：将所述槽钢用所述槽钢连接件拼接组装成所述槽钢底座；

步骤五：所述导轨上安装所述钢梁，所述钢梁中段悬吊安装所述落锤，所述落锤下方安装所述力传感器；

步骤六：将所述钢索或绳索底端和所述遥控脱钩器连接在一起；

步骤七：将所述钢板支座安装到所述导轨的连接板上，在所述钢板支座上布置所述位移计。

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