CN206756413U - 一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于撞击实验结构相关技术领域，其公开了一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其包括门式钢架、设置在所述门式钢架上的钢丝绳电葫芦及摆锤机构，所述摆锤机构包括摆锤，所述摆锤的表面上垂直设置有第一锚杆，所述第一锚杆上形成有外螺纹，所述第一锚杆通过所述外螺纹螺纹连接有质量块；通过调节与所述第一锚杆螺纹连接的所述质量块的数量来调整所述摆锤的质量；所述摆锤式撞击装置还包括角度高度测量器，所述角度高度测量器设置在所述摆锤上，其用于测量所述摆锤的角度及高度。上述摆锤式撞击装置通过调节与第一锚杆螺纹连接的质量块的数量来实现摆锤的质量的调整，结构简单，且提高了稳定性。

Description

一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置

技术领域

本实用新型属于撞击实验结构相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置。

背景技术

随着航运事业快速发展和城市规模的日益扩大，船撞桥、车撞桥事故时有发生，撞击问题已经成为各高校和科研机构研究的热点领域，撞击过程因其复杂多变，需要通过撞击实验来研究撞击过程中的撞击力、能量的变化。但目前，因为大中型撞击试验造价昂贵，操作复杂，使用和维护成本高，仅有少数单位能够完成真型结构的撞击试验研究；而市面上较多的摆锤式撞击试验机，普遍规格较小，能提供的最大撞击速度和能量十分有限，难以完成较大构件撞击试验研究。

针对上述问题，本领域相关技术人员做了一些研究，如申请号为201410010962.5的中国专利公开了一种可调式撞击试验装置及方法，结构简单，构造清晰明了，同时便于制作和安装，造价成本低，低能耗，能够轻易提供不同的撞击速度和能量，，安全性好。但是所述可调式撞击试验装置存在以下问题：首先，可调式撞击实验装置只能通过调整碰撞高度来对能量进行改变，而不能对摆锤的质量进行频繁改变；其次，可调式撞击试验装置通过高度差来计算速度，但没有良好的高度差测量机构；再者，对于质量较大的锤头，连杆的稳定不能保证；最后，可调式试验装置的轨道不稳定，撞击点不固定，无法达到小构件撞击所需要的精度。相应地，本领域存在着发展一种摆锤质量可调且稳定性较高的摆锤式撞击装置的技术需求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其基于摆锤撞击试验的特点，针对摆锤式撞击装置的部件及部件联接关系进行了设计。所述摆锤式撞击装置通过调节与第一锚杆螺纹连接的质量块的数量来调整摆锤的质量，进而研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响；第一连接杆的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘，多个翼缘绕第一连接杆的中心轴均匀排布，增强了第一连杆的钢度，同时增强了摆锤的稳定性，使得碰撞更为精确、结果更为可靠；第二连接杆与横杆及第一连接杆形成的三角形为等腰直角三角形，可以减少摆锤摆动时候的横向位移，使得撞击点更精确，并且使得撞击的过程更稳定。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其包括门式钢架、设置在所述门式钢架上的钢丝绳电葫芦及摆锤机构，所述钢丝绳电葫芦用于拉动所述摆锤机构，所述门式钢架用于支撑所述钢丝绳电葫芦及所述摆锤机构，其特征在于：

所述摆锤机构包括摆锤，所述摆锤呈矩形，其表面上垂直设置有第一锚杆，所述第一锚杆上形成有外螺纹，所述第一锚杆通过所述外螺纹螺纹连接有质量块；

所述质量块为圆形钢板，通过调节与所述第一锚杆螺纹连接的所述质量块的数量来调整所述摆锤的质量，进而研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响；

所述摆锤式撞击装置还包括角度高度测量器，所述角度高度测量器设置在所述摆锤上，其用于测量所述摆锤的角度及高度。

进一步地，所述门式钢架包括两个间隔设置的支撑钢、连接两个所述支撑钢的一端的钢梁、两个分别连接两个所述支撑钢的另一端的底钢及两个分别连接于两个所述底钢的一侧的连接件，两个所述底钢平行设置；所述连接件开设有螺栓孔，所述螺栓孔与螺栓相配合以使所述门式钢架螺纹连接于地基。

进一步地，所述摆锤机构包括两个分别连接于两个所述支撑钢的连接板、两端转动的连接于两个所述连接板的横杆、垂直连接于所述横杆的第一连接杆、两端分别连接于所述横杆及所述第一连接杆的第二连接杆及连接于所述第一连接杆上的连接框，所述第二连接杆与所述横杆及所述第一连接杆形成的三角形为等腰直角三角形；所述摆锤机构通过所述连接框与所述钢丝绳电葫芦相连接。

进一步地，所述第一连接杆的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘，多个所述翼缘绕所述第一连接杆的中心轴均匀排布。

进一步地，所述摆锤上还设置有夹持件，所述夹持件用于夹持安装压力传感器，其与所述第一锚杆位于所述摆锤相背的两侧。

进一步地，所述角度高度测量器包括设置在所述摆锤上的刻度盘，可分离地连接于所述刻度盘的挂环、连接于所述挂环的挂绳及连接于所述挂绳的摆动件，所述挂绳的两端分别连接所述挂环及所述摆动件。

进一步地，所述钢丝绳电葫芦包括设置在所述门式钢架上的电机、连接于所述电机的钢丝绳及连接于所述钢丝绳的自卸扣吊钩，所述钢丝绳电葫芦通过所述自卸扣吊钩可分离地连接于所述摆锤机构。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型提供的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置主要具有以下有益效果：

(1)通过调节与所述第一锚杆螺纹连接的所述质量块的数量来调整所述摆锤的质量，进而研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响；

(2)所述第一连接杆的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘，多个所述翼缘绕所述第一连接杆的中心轴均匀排布，增强了摆锤连杆的钢度，同时增强了摆锤的稳定性，使得碰撞更为精确、结果更为可靠；

(3)所述第二连接杆与所述横杆及所述第一连接杆形成的三角形为等腰直角三角形，可以减少摆锤摆动时候的横向位移，使得撞击点更精确，并且使得撞击的过程更稳定；

(4)机械自卸扣吊钩的灵敏度能够满足要求，同时它有安全栓保护，可靠度也比电磁式吊钩稳定、安全，同时价格也更为低廉；

(5)角度高度测量器可以有效控制吊升高度，可以精确到厘米，满足了使用要求，且可以将摆动件取下，不影响撞击实验；

(6)所述摆锤式撞击装置结构简单，易于制造。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施方式提供的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置的结构示意图。

图2是图1中的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置的摆锤机构的结构示意图。

图3是图2中的摆锤机构的摆锤的结构示意图。

图4是图1中的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置的角度高度测量器的结构示意图。

图5是图2中的摆锤机构的第一连接杆的结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：100-摆锤式撞击装置，10-门式钢架，11-支撑钢，12-钢梁，13-底钢，14-筋板，15-连接件，151-螺栓孔，20-钢丝绳电葫芦，21-电机，22-钢丝绳，23-自卸扣吊钩，30-摆锤机构，31-连接板，32-横杆，33-第一连接杆，34-第二连接杆，35-连接框，36-摆锤，361-第一锚杆，362-第二锚杆，37-夹持件，38-质量块，40-角度高度测量器，41-刻度盘，42-挂绳，43-摆动件，44-挂环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型较佳实施方式提供的适用于橡胶块测试的摆锤式撞击装置100，所述摆锤式撞击装置100能够研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响，且提高了稳定性及精度。

所述摆锤式撞击装置100包括门式钢架10、钢丝绳电葫芦20、摆锤机构30及角度高度测量器40，所述钢丝绳电葫芦20设置在所述门式钢架10上，所述摆锤机构30连接于所述门式钢架10上，所述角度高度测量器40设置在所述摆锤机构30上。

所述门式钢架10用于支撑所述钢丝绳电葫芦20、所述摆锤机构30及所述角度高度测量器40，其包括两个间隔设置的支撑钢11、连接两个所述支撑钢11的一端的钢梁12、两个分别连接于两个所述支撑钢11的另一端的底钢13、四个分别连接所述支撑钢11及所述底钢13的筋板14及两个分别连接于两个所述底钢13的外侧的连接件15，所述门式钢架10通过所述连接件15连接于地基。

所述支撑钢11为工字钢，其一端固定连接于一个所述底钢13的中部，另一端连接于所述钢梁的一端。两个所述支撑钢11相互平行设置，所述钢梁12的两端分别凸出于两个所述支撑钢11。所述钢丝绳电葫芦20设置在所述钢梁12上。所述摆锤机构30连接于两个所述支撑钢11。本实施方式中，所述钢梁12及所述底钢13均为工字钢。四个所述筋板14两两为一组，每组的两个所述筋板14分别位于对应的所述支撑钢11相背的两侧，且均连接对应的所述支撑钢11及所述底钢13以增加连接强度。

所述连接件15连接于所述底钢13远离所述摆锤机构30的一侧，其开设有螺栓孔151，所述螺栓孔151的中心轴与所述支撑钢11的长度方向平行。所述螺栓孔151与螺栓配合，以将所述门式钢架10螺纹连接于所述地基。本实施方式中，所述底板13的长度方向与所述支撑钢11的长度方向垂直；所述连接件15同时连接所述支撑钢11及所述底钢13；所述支撑钢11上形成有多个螺纹孔，以便于连接其他部件。

所述钢丝绳电葫芦20用于将所述摆锤机构30拉到一定高度，其包括设置在所述钢梁12上的电机21、连接于所述电机21的钢丝绳22及连接于所述钢丝绳22的自卸扣吊钩23，所述电机21带动所述钢丝绳22上升或者下降，进而所述钢丝绳22带动所述自卸扣吊钩23上升或者下降，所述自卸扣吊钩23可分离地连接于所述摆锤机构30。

请参阅图2、图3及图5，所述摆锤机构30用于撞击试件，其包括两个连接板31、横杆32、第一连接杆33、第二连接杆34、连接框35、摆锤36以及夹持件37。两个所述连接板31分别螺纹连接于两个所述支撑钢11，螺栓穿过所述连接板31后连接于所述螺纹孔，以使所述连接板31螺纹连接于所述支撑钢11。

所述横杆32的两端分别转动的连接于两个所述连接板31。所述第一连接杆33的一端连接于所述横杆32的中部，另一端连接于所述摆锤36。本实施方式中，所述第一连接杆33的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘331，多个所述翼缘331绕所述第一连接杆33的中心轴均匀排布，使得所述第一连接杆33在摆动过程中更加稳定而不易失稳。

所述第二连接杆34的两端分别连接所述横杆32及所述第一连接杆33，其与所述横杆32及所述第一连接杆33形成的三角形为等腰直角三角形，使得所述摆锤机构30摆动更加稳定。

所述连接框35设置在所述第一连接杆33邻近所述摆锤36的一端，所述摆锤机构30通过所述连接框35与所述自卸扣吊钩23相连接。当所述摆锤36需要被拉到一定高度时，所述自卸扣吊钩23连接于所述连接框35，并在所述电机21的作用下，将所述摆锤36拉起；当所述摆锤36被拉到预定高度时，所述自卸扣吊钩23脱离所述连接框35，所述摆锤36开始摆动。

所述摆锤36基本呈矩形，其垂直连接的两个表面上分别垂直设置有第一锚杆361及第二锚杆362，所述第一锚杆361上形成有外螺纹，以与质量块38螺纹连接。所述第二锚杆362连接于所述第一连接杆33。所述夹持件3设置在所述摆锤36与所述第一锚杆361所在表面相背的一个表面上，其用于夹持安装压力传感器。

所述质量块38为圆形钢盘，通过更换与所述第一锚杆361螺纹连接的所述质量块38的数量来改变所述摆锤36的质量，进而研究不同质量对于试件的撞击影响。

请参阅图4，所述角度高度测量器40连接于所述摆锤36，其包括连接于所述摆锤36的刻度盘41、可分离地连接于所述刻度盘41的挂环44、连接于所述挂环44的挂绳42及连接于所述挂绳42的摆动件43，所述摆动件43及所述挂环44分别连接于所述挂绳44的两端。根据需要的速度确定角度后，在碰撞之前可以将所述挂环44自所述刻度盘41上取下，以避免所述摆动件43干扰撞击的过程。本实施方式中，所述刻度盘41与所述摆动件43相配合来测试角度，已知的角度θ和所述挂绳42的长度L，可得出所述摆锤36的高度，进而则可以得到摆动速度

本实用新型提供的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其通过调节与第一锚杆螺纹连接的质量块的数量来调整摆锤的质量，进而研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响；第一连接杆的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘，多个翼缘绕第一连接杆的中心轴均匀排布，增强了第一连杆的钢度，同时增强了摆锤的稳定性，使得碰撞更为精确、结果更为可靠；第二连接杆与横杆及第一连接杆形成的三角形为等腰直角三角形，可以减少摆锤摆动时候的横向位移，使得撞击点更精确，并且使得撞击的过程更稳定。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其包括门式钢架、设置在所述门式钢架上的钢丝绳电葫芦及摆锤机构，所述钢丝绳电葫芦用于拉动所述摆锤机构，所述门式钢架用于支撑所述钢丝绳电葫芦及所述摆锤机构，其特征在于：

所述摆锤机构包括摆锤，所述摆锤呈矩形，其表面上垂直设置有第一锚杆，所述第一锚杆上形成有外螺纹，所述第一锚杆通过所述外螺纹螺纹连接有质量块；

所述质量块为圆形钢板，通过调节与所述第一锚杆螺纹连接的所述质量块的数量来调整所述摆锤的质量，进而研究不同质量的摆锤对试件的撞击影响；

所述摆锤式撞击装置还包括角度高度测量器，所述角度高度测量器设置在所述摆锤上，其用于测量所述摆锤的角度及高度。

2.如权利要求1所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述门式钢架包括两个间隔设置的支撑钢、连接两个所述支撑钢的一端的钢梁、两个分别连接两个所述支撑钢的另一端的底钢及两个分别连接于两个所述底钢的一侧的连接件，两个所述底钢平行设置；所述连接件开设有螺栓孔，所述螺栓孔与螺栓相配合以使所述门式钢架螺纹连接于地基。

3.如权利要求2所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述摆锤机构包括两个分别连接于两个所述支撑钢的连接板、两端转动的连接于两个所述连接板的横杆、垂直连接于所述横杆的第一连接杆、两端分别连接于所述横杆及所述第一连接杆的第二连接杆及连接于所述第一连接杆上的连接框，所述第二连接杆与所述横杆及所述第一连接杆形成的三角形为等腰直角三角形；所述摆锤机构通过所述连接框与所述钢丝绳电葫芦相连接。

4.如权利要求3所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述第一连接杆的圆周上形成有多个间隔设置的翼缘，多个所述翼缘绕所述第一连接杆的中心轴均匀排布。

5.如权利要求1-4任一项所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述摆锤上还设置有夹持件，所述夹持件用于夹持安装压力传感器，其与所述第一锚杆位于所述摆锤相背的两侧。

6.如权利要求1-4任一项所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述角度高度测量器包括设置在所述摆锤上的刻度盘，可分离地连接于所述刻度盘的挂环、连接于所述挂环的挂绳及连接于所述挂绳的摆动件，所述挂绳的两端分别连接所述挂环及所述摆动件。

7.如权利要求1-4任一项所述的适用于橡胶缓冲块测试的摆锤式撞击装置，其特征在于：所述钢丝绳电葫芦包括设置在所述门式钢架上的电机、连接于所述电机的钢丝绳及连接于所述钢丝绳的自卸扣吊钩，所述钢丝绳电葫芦通过所述自卸扣吊钩可分离地连接于所述摆锤机构。