CN114354400A - 一种速度可控的落锤式冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速度可控的落锤式冲击试验装置，每根立柱的顶部连接有竖向的滑轨，每根滑轨上设置有限位块，每个限位块的顶部设置有缓冲器，任一限位块靠近底部的位置设置有用于测量落锤下落速度的光电速度测量系统；每个滑轨上位于限位块上方匹配有第一滑块，两个第一滑块通过连接框连接，两个第一滑块相对的一侧均连接有伸缩机构，伸缩机构上相对的一端均连接有用于夹紧落锤的夹紧机构；每个滑轨上位于限位块下方匹配有第二滑块，两个第二滑块相对的一侧均连接着电磁吸盘，电磁吸盘上开设有通孔，电磁吸盘上连接有提升框，提升框上连接有第一牵引绳，第一牵引绳缠绕连接有曳引机。本发明能使得落锤垂直的砸到试件上，提高试验精度。

Description

一种速度可控的落锤式冲击试验装置

技术领域

本发明属于冲击试验技术领域，具体涉及一种速度可控的落锤式冲击试验装置。

背景技术

现有的落锤冲击试验装置大致分为两大类，一类为传统的落锤冲击试验装置，通过卷扬机将落锤拉到指定高度进行自由落体运动，该落锤脱钩后就会掉落，但是脱钩的时候与铁索钩会产生摩擦，导致落锤下落的方向产生一定的倾斜，从而导致落锤砸到试件的位置不垂直，造成不可控制的误差。另一类为加有导轨的落锤冲击试验装置，该装置虽然解决了传统落锤下落不垂直的缺陷，但是该装置每滑动一次将对轨道内臂造成一定的摩擦，从而使得落锤下落的速度受到两侧轨道摩擦力因素的影响，导致落锤撞击试块时的速度不能够精准把控，当落锤质量较大时，将其撞击试块时的速度视为研究人员所需要的试验速度时会产生很大的试验误差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种速度可控的落锤式冲击试验装置，能够在保证落锤垂直下落的同时，使得落锤下落的速度不受摩擦力因素的影响，使得落锤下落的速度精准可控，从而提高试验精度。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种速度可控的落锤式冲击试验装置，包括两根正对且平行设置的立柱和控制处理器，两根所述立柱之间设置有用于放置试样的试样加压装置，每根所述立柱的顶部连接有竖向的滑轨，每根所述滑轨上在同一高度处设置有限位块，两个所述限位块相对设置，每个所述限位块的顶部设置有缓冲器，任一所述限位块靠近底部的位置设置有用于测量落锤下落速度的光电速度测量系统；每个所述滑轨上位于限位块上方同一高度的位置匹配有第一滑块，两个所述第一滑块通过连接框连接，两个所述第一滑块相对的一侧均连接有伸缩机构，所述伸缩机构上相对的一端均连接有用于夹紧落锤的夹紧机构；每个所述滑轨上位于限位块下方同一高度的位置匹配有第二滑块，两个所述第二滑块相对的一侧均连接有电磁吸盘，所述电磁吸盘上开设有用于所述落锤穿过的通孔，所述电磁吸盘上连接有提升框，所述提升框上连接有第一牵引绳，所述第一牵引绳缠绕连接有曳引机；所述控制处理器分别与所述缓冲器、所述伸缩机构、所述电磁吸盘、所述曳引机和所述光电速度测量系统电连接。

进一步的，还包括落锤提升机构，所述落锤提升机构包括竖直设置在两个所述立柱外侧的支撑柱，两个所述支撑柱的顶部通过连接梁连接，所述连接梁还与两个所述滑轨的顶部连接，所述连接梁的两端以及靠近中间位置的两侧均设置有第一轴轮，每个所述支撑柱的外侧均设置有卷扬机，每个所述卷扬机缠绕连接有第二牵引绳，每个所述第二牵引绳的自由端绕经对应的第一轴轮后用于连接所述落锤。

进一步的，所述落锤上设置有吊环，所述第二牵引绳的自由端设置有吊钩。

进一步的，所述落锤包括锤头、螺纹杆和配重块，所述锤头连接在所述螺纹杆下端，所述配重块螺纹连接在所述螺纹杆上，且位于顶部的所述配重块为非绝缘体，其余为绝缘体，所述吊环设置在位于顶部的所述配重块上。

进一步的，所述锤头包括半球头、锥形头或平头。

进一步的，每个所述支撑柱的两侧连接有加强筋。

进一步的，靠近所述曳引机的所述限位块内设置有第二轴轮，所述第一牵引绳绕经所述第二轴轮。

进一步的，所述试样加压装置包括第一挡块、第二挡块、第一力传感器、第二力传感器、千斤顶、底板、支杆和球铰，所述第一挡块和所述第二挡块正对设置且通过连接杆连接，所述第一力传感器连接在所述第一挡块的内侧，所述千斤顶连接在所述第二挡块的内侧，所述第一力传感器与所述千斤顶相对的一端连接有所述球铰，所述球铰用于连接所述试样的侧部，所述第二力传感器设置在所述底板上，所述支杆设置在所述第二力传感器上，所述支杆的顶部用于连接所述试样的底部。

进一步的，所述第一滑块以及所述第二滑块均通过滚珠与所述滑轨滑动连接。

进一步的，所述伸缩机构包括电机、蜗轮减速机、伸缩丝杆和机头，所述电机的输出端连接所述蜗轮减速机的输入端，所述蜗轮减速机的输出端与所述伸缩丝杆螺纹连接，所述伸缩丝杆的端部连接有所述机头，所述机头连接所述夹紧机构。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，在每个滑轨上位于限位块上方同一高度的位置匹配有第一滑块，两个第一滑块通过连接框连接，两个第一滑块相对的一侧均连接有伸缩机构，伸缩机构上相对的一端均连接有用于夹紧落锤的夹紧机构，也就是，当落锤脱钩后再下落的过程中，通过夹紧机构夹紧落锤，利用第一滑块与滑轨的配合，防止落锤下落的方向产生倾斜，从而确保落锤砸到试件的位置垂直，进而减小误差。同时，当连接框与缓冲器接触时，控制处理器控制伸缩机构缩回，夹紧机构松开，释放落锤，待落锤下落到光电速度测量系统位置时，光电速度测量系统给控制处理器一个速度信号，此时曳引机根据控制处理器所编写的程序将电磁吸盘在经历t₁时间段后下落的速度调成与落锤速度的一致，并且此时落锤刚好下落到电磁吸盘的下方，此时调节控制处理器控制电磁吸盘线圈中电流的大小，使得电磁吸盘与落锤之间电磁吸引力F＝(1+a)mg，使得落锤做加速度为a的减速运动，与此同时，调节控制处理器控制电磁吸盘也做加速度为a的减速运动，经历t₂时间段后，落锤刚好减速到试验设计初速度v₀，此时刚好到达自由下落位置的高度，然后控制处理器控制曳引机停止工作。此时控制处理器控制电磁吸盘控制柜关闭电源，使电磁吸盘与落锤之间的电磁吸引力消失，使得落锤自由下落，落锤击中试块，完成一次冲击试验。可见，本发明能够使得落锤下落的速度不受两侧轨道摩擦力因素的影响，能够准确获取落锤撞击试块时的速度，大大减小了试验误差，提高了试验精度。

进一步的，本发明设计了落锤提升机构，利用落锤提升机构的卷扬机、第一轴轮以及第二牵引绳的配合，能够在每次试验中，轻松的将落锤提升到试验所需要的位置，操作方便且结构可靠。

进一步的，在落锤上设置有吊环，第二牵引绳的自由端设置有吊钩，吊钩与吊环的配合便于将落锤与落锤提升机构连接，安装与拆卸方便。

进一步的，在每个支撑柱的两侧连接有加强筋，确保了落锤提升机构在提升落锤过程中的稳定可靠性，确保安全。

进一步的，在靠近曳引机的限位块内设置有第二轴轮，第一牵引绳绕经第二轴轮，使得曳引机在拉动电磁吸盘的过程中更加稳定可靠。

进一步的，第一滑块以及第二滑块均通过滚珠与滑轨滑动连接，大大减小了摩擦力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明一种速度可控的落锤式冲击试验装置的整体结构示意图；

图2是本发明第一滑块、连接框、伸缩机构以及夹紧机构的连接结构俯视图；

图3是本发明伸缩机构的整体结构示意图；

图4是本发明落锤下落时与电磁吸盘速度刚相同时的整体结构示意图；

图5是本发明电磁吸盘与第二滑块连接的俯视图；

图6是本发明试样加压装置的整体结构示意图；

图7是本发明试样加压装置的底板的俯视图。

图中：1-立柱；2-滑轨；3-限位块；4-缓冲器；5-第一滑块；6-连接框；7-伸缩机构；701-电机；702-蜗轮减速机；703-伸缩丝杆；704-机头；8-落锤；801-锤头；802-螺纹杆；803-配重块；9-夹紧机构；10-第二滑块；11-电磁吸盘；12-通孔；13-提升框；14-第一牵引绳；15-曳引机；16-光电速度测量系统；17-支撑柱；18-连接梁；19-第一轴轮；20-卷扬机；21-第二牵引绳；22-加强筋；23-第二轴轮；24-试样；25-试样加压装置；250-第一挡块；251第二挡块；252-第一力传感器；253-第二力传感器；254-千斤顶；255-底板；256-支杆；257-球铰；26-吊环；27-吊钩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

作为本发明的某一具体实施方式，结合图1至图7所示，一种速度可控的落锤式冲击试验装置，包括落锤提升机构、两根正对且平行设置的立柱1和控制处理器，立柱1的顶部就是落锤开始自由落体运动的高度，两根立柱1之间固定有用于放置试样24的试样加压装置25，具体地说，试样加压装置25包括第一挡块250、第二挡块251、第一力传感器252、第二力传感器253、千斤顶254、底板255、支杆256和球铰257，第一挡块250和第二挡块251正对设置且通过连接杆连接，第一力传感器252连接在第一挡块250的内侧，千斤顶254连接在第二挡块251的内侧，第一力传感器252与千斤顶254相对的一端连接有球铰257，球铰257用于连接试样24的侧部，第二力传感器253设置在底板255上，支杆256设置在第二力传感器253上，支杆256的顶部用于连接试样24的底部。按动千斤顶254的操作杆向试块24施加试验指定的轴力，第一力传感器252获得轴力数值并显示在显示屏幕上，其中千斤顶254为液压千斤顶，球铰257的中心在试块24水平方向中心轴的延长线上。参照图7，底板255由槽钢和钢板焊接而成，底板255上带有8个专门的螺丝孔洞，槽钢内槽里放置有两个用于测定支杆256支座反力的第二力传感器253，第二力传感器253上分别放置一个支杆256，支杆256通过螺栓连接在底板255上的螺丝孔洞里，同时将试块24放置在支杆256上，试块24上安装有与支杆256相匹配的圆弧形上盖通过螺栓连接固定在支杆256上。支杆256根据试块24的形状与大小可以自行选择。本实施例中，试块24为圆柱形试块，第二力传感器253为环形力传感器。

如图1所示，落锤提升机构包括竖直设置在两个立柱1外侧的支撑柱17，两个支撑柱17的顶部通过连接梁18连接，连接梁18还与两个滑轨2的顶部连接，本实施例中，支撑柱17为工字型，连接梁18与两个支撑柱17之间通过螺栓连接，优选的，每个支撑柱17的两侧连接有加强筋22。连接梁18的两端以及靠近中间位置的两侧均设置有第一轴轮19，本实施例中，四个第一轴轮19分别固定在连接梁18的左右端上部以及中间部位左右25cm的位置。每个支撑柱17的外侧均设置有卷扬机20，每个卷扬机20缠绕连接有第二牵引绳21，本实施例中，第二牵引绳21为钢丝绳，每个第二牵引绳21的自由端绕经对应的第一轴轮19后用于连接落锤8，优选的，在落锤8上设置有吊环26，第二牵引绳21的自由端设置有吊钩27。吊钩27与落锤上方的吊环26相匹配连接，通过操作遥控同时控制卷扬机20，使第二牵引绳21拉动落锤到连接梁18的正下方指定高度。

如图1所示，落锤8包括锤头801、螺纹杆802和配重块803，锤头801连接在螺纹杆802下端，配重块803螺纹连接在螺纹杆802上，配重块803的数量可以根据试验需求自由调整，也就是，配重块803位于锤头801的上方，可以通过增加配重块803的数量，以满足不同配重的试验要求，吊环26通过焊接位于最上方配重块803上面并与其连为一体。配重块803均为环形块，最上方带有吊环26的配重块803是非绝缘体，其余配重块803为绝缘体。锤头801包括半球头、锥形头或平头，本实例中选用的是半球头。

如图1所示，每根立柱1的顶部连接有竖向的滑轨2，每根滑轨2上在同一高度处设置有限位块3，两个限位块3相对设置，每个限位块3的顶部设置有缓冲器4，缓冲器4将用于夹紧落锤的等一系列装置下落时的动能、势能转化为一种无害或安全的能量形式，起到缓冲作用，避免其直接撞击限位块3。右侧限位块3靠近底部的位置设置有用于测量落锤8下落速度的光电速度测量系统16。

如图1所示，每个滑轨2上位于限位块3上方同一高度的位置匹配有第一滑块5，两个第一滑块5通过连接框6连接，两个第一滑块5相对的一侧均连接有伸缩机构7，伸缩机构7上相对的一端均连接有用于夹紧落锤8的夹紧机构9。夹紧机构9夹紧侧的形状为圆弧形，夹紧机构9夹紧侧圆弧形成的形状大小与落锤配重块的大小刚好相符，其两者外表面都设计的比较粗糙，以至于夹紧机构9与落锤之间有足够大的摩擦力避免之间产生相对滑动。本实施例中，第一滑块5通过滚珠与滑轨2滑动连接，能起到减少摩擦的作用。当落锤8被落锤提升机构拉到夹紧机构9的位置时，伸缩机构7启动使其结构构造伸长，使得夹紧机构9夹紧落锤，使落锤与夹紧机构9固定连接，实现共同滑动。如图3所示，本实施例中，伸缩机构7包括电机701、蜗轮减速机702、伸缩丝杆703和机头704，电机701的输出端连接蜗轮减速机702的输入端，蜗轮减速机702的输出端与伸缩丝杆703螺纹连接，伸缩丝杆703的端部连接有机头704，机头704连接夹紧机构9。由电机701驱动蜗杆旋转，蜗杆驱动蜗轮减速机702旋转，蜗轮中心是内螺纹结构，相当于伸缩丝杆703的螺母，其和伸缩丝杆703相匹配，驱动伸缩丝杆703左右伸缩移动，圆柱型机头704与夹紧机构9固定连接，从而可以起到推动夹紧机构9左右运动的作用，从而起到可以自由夹紧和释放落锤的作用。

具体地说，控制处理器分别与缓冲器4和伸缩机构7电连接。当连接框6刚接触缓冲器4时，控制处理器给伸缩机构7一个信号，伸缩机构7启动使其结构构造缩短，夹紧机构9随着伸缩机构7一起向外侧移动，使得夹紧机构9与落锤之间产生缝隙，使得落锤自由下落。

如图1所示，每个滑轨2上位于限位块3下方同一高度的位置匹配有第二滑块10，两个第二滑块10相对的一侧均连接着电磁吸盘11，电磁吸盘11上开设有用于落锤8穿过的通孔12，电磁吸盘11上连接有提升框13，提升框13上连接有第一牵引绳14，第一牵引绳14缠绕连接有曳引机15，本实施例中，曳引机15固定安装在左侧支撑柱17和滑轨2之间的钢板上，靠近曳引机15的限位块3内设置有第二轴轮23，第一牵引绳14绕经第二轴轮23后与提升框13连接。本实施例中，第二滑块10通过滚珠与滑轨2滑动连接。控制处理器分别与电磁吸盘11、曳引机15和光电速度测量系统16电连接。

电磁吸盘11的电磁吸引力就产生在带有吊环26的配重块803上，锤头801是金属的，并在锤头801上缠绕专用测速反射胶带，光电速度测量系统7测量的就是锤头801下落时的速度，原理是光电变换，光电速度测量系统7为反射式光电速度测量系统，通过光电管将感受的光变化转换为电信号变化，通过光的反射来得到脉冲信号的，通常是将反光材料粘贴于被测量部位上构成反射面，常用的反射材料为专用测速反射纸带(胶带)。

更加详细的说，本装置配套有电磁吸盘控制柜和曳引机控制柜。其中电磁吸盘控制柜和曳引机控制柜与控制处理器相连，电磁吸盘控制柜主要通过控制处理器传来的电压控制信号，产生相应大小的电流给电磁吸盘11的内部线圈。光电速度测量系统7实时测量落锤下落的速度通过通信方式的形式传递给控制处理器，光电速度测量系统7测量的是锤头801下落时的速度，原理是光电变换。曳引机控制柜主要通过控制处理器传来的速度控制信号，来调节曳引机15的转速，从而拉动电磁吸盘11下落。其中曳引机15由电动机、制动器、连轴器、减速器、曳引轮、机架和附属盘车手轮等组成，电磁吸盘11为环形电磁吸盘，其电磁吸盘内部有大量的电磁铁，提升框13为长方形空心提升框。

具体地说，将落锤的速度调整达到试验设计初速度v₀的具体方法如下：

试验前首先确定好落锤8的配重m、落锤锤头801与最上方配重块803上表面的高度h₂、所需要的试验设计初速度v₀。

(1)当落锤下落到光电速度测量系统的位置时，光电测量速度系统测量出落锤的速度，记为v₂，并将这个速度传递给控制处理器。由

可得

则可以求出

其中h，h₁的高度由图示可知，v₁为落锤最上方配重块上表面下落到离光电测量速度系统下方h位置的速度，h₂为落锤锤头与最上方配重块上表面的高度，t₁为落锤锤头从光电速度测量系统位置到落锤最上方配重块位于电磁吸盘下方h₁的位置所经历的时间，g为重力加速度。

(2)由于电磁吸盘控制柜和曳引机控制柜都连接着控制处理器，控制处理器控制电磁吸盘控制柜和曳引机控制柜开启其各自相应继电器开关。

(3)当控制处理器接收到光电速度测量系统传过来的速度v₂后，控制处理器控制曳引机控制柜调节曳引机使得电磁吸盘下降，根据编写好的程序使其在下降h₁的高度并且在t₁时间内，使得电磁吸盘的速度刚好达到v₁。

(4)经过t₁时间后，此时落锤的速度刚好也为v₁，并且落锤刚好下落到电磁吸盘的下方(如图4所示)，要想使电磁吸盘与落锤的运动同步(保持相对静止)，由于此时电磁吸盘已经有一个初始速度v₁，则现在只需控制处理器控制曳引机控制柜调节曳引机使电磁吸盘做加速度为a的减速运动。其中，

v₁和v₀已知，H的高度由图示可知。

(5)与此同时通过控制处理器调节电磁吸盘控制柜去控制通过电磁吸盘内部线圈的电流大小从而控制电磁铁产生的电磁场强度，进而控制电磁吸盘与落锤上表面之间电磁吸引力F的大小，使电磁吸盘与落锤上表面之间电磁吸引力的大小是落锤重力的(1+a)倍。即F＝(1+a)mg，其中m为落锤的总质量，g为重力加速度，

(6)调节通过电磁吸盘内部线圈电流大小控制电磁吸引力F大小的原理：由于电磁吸盘磁力分布均匀、可调节的优点，在一个稳恒电流得到的磁场由毕奥-萨伐尔定律可知电流元Idl在空间某点P处产生的电磁感应强度dB的大小与电流元Idl的大小成正比，与电流元Idl所在处到点P的位置矢量和电流元Idl之间的夹角的正弦成正比，而与电流元Idl到P点的距离的平方成反比。

其公式为

其中，I是源电流，l是积分路径，dl是源电流的微小线元素，

为电流元指向待求场点的单位向量，μ₀为常数，其值为4π×10^-7T_m/A。

电磁吸引力的公式为

其中B为电磁感应强度，s被吸引物体的截面面积，μ₀为常数，其值为4π×10^-7T_m/A。

(8)由于电磁吸盘与落锤的运动同步(保持相对静止)，因此两者之间的距离一直保持不变。因此电磁吸盘与落锤之间电磁吸引力的大小始终是落锤重力的(1+a)倍，因此落锤在t₂时间内始终做加速度为a的减速运动。由v₀＝v₁-at₂可得到t₂时间。

(9)经过t₂时间后，落锤刚好减速到试验设计初速度v₀，此时也刚好到达自由下落位置的高度。此时控制处理器控制电磁吸盘控制柜关闭电源，使其之间的电磁吸引力消失，落锤自由下落；同时控制处理器控制曳引机控制柜关闭电源。

一种速度可控的落锤式冲击试验装置的落锤式冲击试验方法，包括以下步骤：

步骤1、确定好落锤的配重m、落锤锤头与最上方配重块上表面的高度h₂、所需要的试验设计初速度v₀，并安装好落锤以及用控制处理器给曳引机控制柜控制曳引机拉动电磁吸盘上升的信号，将电磁吸盘拉动到限位块下方高度。

步骤2、确定好试块安装的位置，检查整个装置是否都能够正常进行，将两个第二力传感器放置到底板所在的8个螺丝孔洞正下方，然后安装好支杆，将试块居中放置到支杆上，安装与其支杆相匹配的圆弧形上盖使试块固定。

步骤3、依次安装好第一力传感器和球铰，然后按动千斤顶的操作杆向试块施加轴力，当显示屏幕上的轴力为试验所需的轴力时停止施加。

步骤4、按动操作遥控的上升键控制卷扬机拉动落锤上升至夹紧机构位置时暂停，使夹紧机构夹紧落锤，继续按动操作遥控的上升键使其上升至连接梁的正下方指定高度。

步骤5、待落锤静止后，使落锤脱钩，落锤随着第一滑块一起下滑。

步骤6、当连接框刚接触缓冲器时，夹紧机构松开，释放落锤，待落锤下落到光电速度测量系统位置时，光电速度测量系统给控制处理器一个速度信号，此时曳引机根据控制处理器所编写的程序将电磁吸盘在经历t₁时间段后下落的速度调成与落锤速度的一致，并且此时落锤刚好下落到电磁吸盘的下方。

步骤7、此时调节控制处理器控制电磁吸盘线圈中电流的大小，使得电磁吸盘与落锤之间电磁吸引力F＝(1+a)mg，使得落锤做加速度为a的减速运动，与此同时，调节控制处理器控制电磁吸盘也做加速度为a的减速运动，经历t₂时间段后，落锤刚好减速到试验设计初速度v₀，此时也刚好到达自由下落位置的高度，然后控制处理器控制曳引机控制柜关闭电源。

步骤8、与此同时控制处理器控制电磁吸盘控制柜关闭电源，使电磁吸盘与落锤之间的电磁吸引力消失，使得落锤自由下落，落锤击中试块，完成一次冲击试验。

步骤9、重复试验，并且每完成一次冲击试验，试验人员应该观察试件的表面情况，记录落锤在不同初速度下，试块所出现的状况，并观察试块的破坏现象。并用动态信号测试采集分析系统对试验中的第二力传感器采集到的数据进行处理，得出在轴压状态和不同指定速度下落锤的冲击力的时程曲线和支座反力时程曲线。

步骤10、试验结束，将各部件恢复至试验前的状态。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，包括两根正对且平行设置的立柱(1)和控制处理器，两根所述立柱(1)之间设置有用于放置试样(24)的试样加压装置(25)，每根所述立柱(1)的顶部连接有竖向的滑轨(2)，每根所述滑轨(2)上在同一高度处设置有限位块(3)，两个所述限位块(3)相对设置，每个所述限位块(3)的顶部设置有缓冲器(4)，任一所述限位块(3)靠近底部的位置设置有用于测量落锤(8)下落速度的光电速度测量系统(16)；每个所述滑轨(2)上位于限位块(3)上方同一高度的位置匹配有第一滑块(5)，两个所述第一滑块(5)通过连接框(6)连接，两个所述第一滑块(5)相对的一侧均连接有伸缩机构(7)，所述伸缩机构(7)上相对的一端均连接有用于夹紧落锤(8)的夹紧机构(9)；每个所述滑轨(2)上位于限位块(3)下方同一高度的位置匹配有第二滑块(10)，两个所述第二滑块(10)相对的一侧均连接有电磁吸盘(11)，所述电磁吸盘(11)上开设有用于所述落锤(8)穿过的通孔(12)，所述电磁吸盘(1)上连接有提升框(13)，所述提升框(13)上连接有第一牵引绳(14)，所述第一牵引绳(14)缠绕连接有曳引机(15)；所述控制处理器分别与所述缓冲器(4)、所述伸缩机构(7)、所述电磁吸盘(11)、所述曳引机(15)和所述光电速度测量系统(16)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，还包括落锤提升机构，所述落锤提升机构包括竖直设置在两个所述立柱(1)外侧的支撑柱(17)，两个所述支撑柱(17)的顶部通过连接梁(18)连接，所述连接梁(18)还与两个所述滑轨(2)的顶部连接，所述连接梁(18)的两端以及靠近中间位置的两侧均设置有第一轴轮(19)，每个所述支撑柱(17)的外侧均设置有卷扬机(20)，每个所述卷扬机(20)缠绕连接有第二牵引绳(21)，每个所述第二牵引绳(21)的自由端绕经对应的第一轴轮(19)后用于连接所述落锤(8)。

3.根据权利要求2所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述落锤(8)上设置有吊环(26)，所述第二牵引绳(21)的自由端设置有吊钩(27)。

4.根据权利要求3所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述落锤(8)包括锤头(801)、螺纹杆(802)和配重块(803)，所述锤头(801)连接在所述螺纹杆(802)下端，所述配重块(803)螺纹连接在所述螺纹杆(802)上，且位于顶部的所述配重块(803)为非绝缘体，其余为绝缘体，所述吊环(26)设置在位于顶部的所述配重块(803)上。

5.根据权利要求4所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述锤头(801)包括半球头、锥形头或平头。

6.根据权利要求2所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，每个所述支撑柱(17)的两侧连接有加强筋(22)。

7.根据权利要求1所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，靠近所述曳引机(15)的所述限位块(3)内设置有第二轴轮(23)，所述第一牵引绳(14)绕经所述第二轴轮(23)。

8.根据权利要求1所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述试样加压装置(25)包括第一挡块(250)、第二挡块(251)、第一力传感器(252)、第二力传感器(253)、千斤顶(254)、底板(255)、支杆(256)和球铰(257)，所述第一挡块(250)和所述第二挡块(251)正对设置且通过连接杆连接，所述第一力传感器(252)连接在所述第一挡块(250)的内侧，所述千斤顶(254)连接在所述第二挡块(251)的内侧，所述第一力传感器(252)与所述千斤顶(254)相对的一端连接有所述球铰(257)，所述球铰(257)用于连接所述试样(24)的侧部，所述第二力传感器(253)设置在所述底板(255)上，所述支杆(256)设置在所述第二力传感器(253)上，所述支杆(256)的顶部用于连接所述试样(24)的底部。

9.根据权利要求1所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述第一滑块(5)以及所述第二滑块(10)均通过滚珠与所述滑轨(2)滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种速度可控的落锤式冲击试验装置，其特征在于，所述伸缩机构(7)包括电机(701)、蜗轮减速机(702)、伸缩丝杆(703)和机头(704)，所述电机(701)的输出端连接所述蜗轮减速机(702)的输入端，所述蜗轮减速机(702)的输出端与所述伸缩丝杆(703)螺纹连接，所述伸缩丝杆(703)的端部连接有所述机头(704)，所述机头(704)连接所述夹紧机构(9)。

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