CN111720486A - 一种基于液压原理的抗冲击消振支座及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于液压原理的抗冲击消振支座及工作方法，本发明包括缸体和活塞体，以及两侧的抗冲击消振支座；活塞体内有缓冲端，缓冲端和活塞体之间有弹簧连接，用于缓解或抵消落锤与活塞体刚开始的冲击作用；而弹簧的弹性形变达到最大时，两侧的抗冲击消振支座开始起作用，缸体内的液压油向两侧的抗冲击消振支座内流动，达到最大时被两侧大重量的质量块的重力抵消。本装置能够减缓大质量落锤对试验装置或地面的冲击作用和反震作用，进而对构件进行分析，填补了落锤冲击试验在此方面研究的空白，更符合实际工程概况。

Description

一种基于液压原理的抗冲击消振支座及工作方法
技术领域
本发明属于抗冲击支座领域，具体涉及一种基于液压原理的抗冲击消振支座及工作方法。
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，由于试验装置大都是刚性的，所以采用大质量的落锤进行试验时难免会造成对试验装置或地面的冲击，冲击导致实验装置整体震动，进而实验采集到的结果有较大的偏差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于液压原理的抗冲击消振支座，能够消除落锤对试验装置及地面的冲击作用。
为了达到上述目的，一种基于液压原理的抗冲击消振支座，包括缸体，缸体内填充有液压油，缸体上部设置有一个活塞体和若干抗冲击消振支座，抗冲击消振支座顶部设置有质量块，质量块底部设置有连杆，连杆底部深入缸体内，连杆通过液压油控制上下移动，活塞体内设置有缓冲端，缓冲端与活塞体间设置有弹簧，活塞体上设置有电磁铁组，活塞体顶部用于放置试件，电磁铁组连接电路控制系统，电路控制系统用于控制电磁铁组的工作状态。
活塞体上述设置有传感器，传感器连接数据分析系统，传感器用于采集活塞体所受冲击力，并发送至数据分析系统，数据分析系统用于根据采集到的数据控制电路控制系统的工作状态。
质量块能够替换为不同重量的质量块。
试件顶部设置有盖板，盖板通过螺杆固定在活塞体顶部。
一种基于液压原理的抗冲击消振支座的工作方法，包括以下步骤：
S1，落锤撞击试件，活塞体通过电磁铁组固定，活塞体向下运动，压缩弹簧，若弹簧未到达极限应变，则进入，若弹簧达到极限应变，则进入S2，
S2，电路控制系统控制释放活塞体，缸体内的液压油开始起缓冲作用，若液压油的缓冲作用未达到最大时，则进入，若液压油的缓冲作用达到最大时，则进入S3；
S3，液压油开始推动连杆带动质量块向上运动，质量块的重力开始起缓冲作用，进入S4；
S4，撞击完成。
根据落锤冲击力的大小选择不同重量的质量块。
弹簧是否到达极限应变以及液压油的缓冲作用是否达到最大的判断方法如下：
通过传感器进行采集活塞体所受冲击力，并将数据发送至数据分析系统中与预设阈值进行对比并判断。
与现有技术相比，本发明包括缸体和活塞体，以及两侧的抗冲击消振支座；活塞体内有缓冲端，缓冲端和活塞体之间有弹簧连接，用于缓解或抵消落锤与活塞体刚开始的冲击作用；而弹簧的弹性形变达到最大时，两侧的抗冲击消振支座开始起作用，缸体内的液压油向两侧的抗冲击消振支座内流动，达到最大时被两侧大重量的质量块的重力抵消。本装置能够减缓大质量落锤对试验装置或地面的冲击作用和反震作用，进而对构件进行分析，填补了落锤冲击试验在此方面研究的空白，更符合实际工程概况。
进一步的，本发明能够更换不同重量的质量块，亦适用于不同冲击力的消振。
本发明在工作时，首先通过活塞体内的弹簧进行一级缓冲，若弹簧达到极限应变，再通过液压油进行二级缓冲，若压油的缓冲作用达到最大，则通过液压油推动连杆带动质量块向上运动进行第三级缓冲，本发明能够通过三级不同方式的缓冲，减缓大质量落锤对试验装置或地面的冲击作用和反震作用。
附图说明
图1是本发明的结构布置示意图；
图2是本发明的正视结构示意图；
其中：1-电路控制系统，2-数据分析系统，3-试件，4-螺杆，5-盖板，6-抗冲击消振支座，7-活塞体，8-质量块，9-缸体，10-液压油，11-传感器，12-电磁铁组，13-连杆，14-弹簧，15-缓冲端。
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和图2，一种基于液压原理的抗冲击消振支座，包括缸体9，缸体9内填充有液压油10，缸体9上部设置有一个活塞体7和若干抗冲击消振支座6，抗冲击消振支座6顶部设置有质量块8，质量块8能够替换为不同重量的质量块，质量块8底部设置有连杆13，连杆13底部深入缸体9内，连杆13通过液压油10控制上下移动，活塞体7内设置有缓冲端15，缓冲端15与活塞体7间设置有弹簧14，活塞体7上设置有电磁铁组12，活塞体7顶部用于放置试件3，试件3顶部设置有盖板5，盖板5通过螺杆4固定在活塞体7顶部，电磁铁组12连接电路控制系统1，电路控制系统1用于控制电磁铁组12的工作状态。
活塞体7上述设置有传感器11，传感器11连接数据分析系统2，传感器用于采集活塞体7所受冲击力，并发送至数据分析系统2，数据分析系统2用于根据采集到的数据控制电路控制系统1的工作状态。
一种基于液压原理的抗冲击消振支座的工作方法，包括以下步骤：
S1，落锤撞击试件3，活塞体7通过电磁铁组12固定，活塞体7向下运动，压缩弹簧14，若弹簧14未到达极限应变，则进入，若弹簧14达到极限应变，则进入S2，
S2，电路控制系统1控制释放活塞体7，缸体9内的液压油10开始起缓冲作用，若液压油10的缓冲作用未达到最大时，则进入，若液压油10的缓冲作用达到最大时，则进入S3；
S3，液压油10开始推动连杆13带动质量块8向上运动，质量块8的重力开始起缓冲作用，进入S4；
S4，撞击完成。
弹簧是否到达极限应变以及液压油10的缓冲作用是否达到最大的判断方法如下：
通过传感器11进行采集活塞体7所受冲击力，并将数据发送至数据分析系统2中与预设阈值进行对比并判断。
试验时：
第一步，确定试验装置位置，检查装置能否正常运行，开始试验，释放落锤，采集数据查看消振效果。其中分成三个阶段：
第一阶段：落锤刚开始与试件3接触，此时抗冲击消振支座6已经通电，活塞体7固定，撞击位置下侧传感器11开始工作，活塞体7与缸体9内的弹簧14也开始工作，起到初步缓冲的作用。
第二阶段：落锤的冲击作用仍在继续，此时弹簧14已经达到极限应变，传感器11监测到数据，自动调节电路控制系统1，释放活塞体7，抗冲击消振支座6内的液压油10开始起缓冲作用。
第三阶段：液压油10的缓冲作用达到最大，此时两侧缸体9上大重量的质量块8，开始起缓冲作用，直到撞击完成。
第二步，反复调试抗冲击消振支座6上的质量块8的重力，直到调试出适合落锤冲击力的大重量质量块8。
第三步，重复试验，记录和采集结果，知直到试验结束。

Claims (7)

1.一种基于液压原理的抗冲击消振支座，其特征在于，包括缸体(9)，缸体(9)内填充有液压油(10)，缸体(9)上部设置有一个活塞体(7)和若干抗冲击消振支座(6)，抗冲击消振支座(6)顶部设置有质量块(8)，质量块(8)底部设置有连杆(13)，连杆(13)底部深入缸体(9)内，连杆(13)通过液压油(10)控制上下移动，活塞体(7)内设置有缓冲端(15)，缓冲端(15)与活塞体(7)间设置有弹簧(14)，活塞体(7)上设置有电磁铁组(12)，活塞体(7)顶部用于放置试件(3)，电磁铁组(12)连接电路控制系统(1)，电路控制系统(1)用于控制电磁铁组(12)的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座，其特征在于，活塞体(7)上述设置有传感器(11)，传感器(11)连接数据分析系统(2)，传感器用于采集活塞体(7)所受冲击力，并发送至数据分析系统(2)，数据分析系统(2)用于根据采集到的数据控制电路控制系统(1)的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座，其特征在于，质量块(8)能够替换为不同重量的质量块。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座，其特征在于，试件(3)顶部设置有盖板(5)，盖板(5)通过螺杆(4)固定在活塞体(7)顶部。
5.权利要求1所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，落锤撞击试件(3)，活塞体(7)通过电磁铁组(12)固定，活塞体(7)向下运动，压缩弹簧(14)，若弹簧(14)未到达极限应变，则进入，若弹簧(14)达到极限应变，则进入S2，
S2，电路控制系统(1)控制释放活塞体(7)，缸体(9)内的液压油(10)开始起缓冲作用，若液压油(10)的缓冲作用未达到最大时，则进入，若液压油(10)的缓冲作用达到最大时，则进入S3；
S3，液压油(10)开始推动连杆(13)带动质量块(8)向上运动，质量块(8)的重力开始起缓冲作用，进入S4；
S4，撞击完成。
6.根据权利要求5所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座的工作方法，其特征在于，根据落锤冲击力的大小选择不同重量的质量块(8)。
7.根据权利要求5所述的一种基于液压原理的抗冲击消振支座的工作方法，其特征在于，弹簧是否到达极限应变以及液压油(10)的缓冲作用是否达到最大的判断方法如下：
通过传感器(11)进行采集活塞体(7)所受冲击力，并将数据发送至数据分析系统(2)中与预设阈值进行对比并判断。
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