CN207215616U - 一种混凝土抗冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土抗冲击试验装置，包括底座和钢球，底座上设置有立柱，其技术方案要点是，立柱的顶端设置有由顶板、底板和首尾相接的四块侧板组成的安装盒，底板与顶板之间的距离等于钢球的直径；底板的几何中心处设置有贯穿底板的转轴，转轴顶端设置有与顶板底面贴合的第一转板，底端设置有与底板底面贴合的第二转板，两块转板上均开有第一圆孔；顶板和底板上均开有供钢球下落的第二圆孔，且底板上第二圆孔处设置有限位部；混凝土抗冲击装置还包括驱动机构，驱动机构能控制两块转板使顶板和底板上第二圆孔始终处于一开一闭的状态；安装盒顶设有容置部。本实用新型具有能精准控制钢球的下落高度和方向、测试数据精确性高的优势。

Description

一种混凝土抗冲击试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土抗冲击试验装置。

背景技术

混凝土抗冲压冲击性能的高低是评价混凝土动力性能的一个重要方面。在机场跑道、公路路面、桥面甚至是抗冲、抗爆、抗地震的现代防护结构工程中，对混凝土的抗冲压冲击性能提出了更高的要求。

在中华人民共和国国家标准《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》GB/T21120 中规定了一种混凝土弯曲冲击试验方法：在试件下表面受拉区最大应变处贴应变片，试件上部黏贴加速度计，并用导线将应变片与加速度计共同连接动态数据采集系统。试件表面几何中心点放置钢制垫板，垫板上放置空心套管。置落锤于套管上方，落锤锤头底面与套筒上沿齐平，自由落锤冲击试件。每次冲击从落锤自由下落开始，至冲击后落锤完全静止完成。如此反复多次，直到下部受拉表面产生第一条裂纹，记录下冲击次数，即初裂冲击次数。然后继续进行多次冲击，试件底部裂纹向上发展并贯穿整个界面时的冲击次数，以肉眼结合放大镜观察并确定破坏冲击次数。

但是，此标准中使用的实验装置由平钢板底座和落锤等组成，由于实验人员操作过程中采用手工落锤，而抗冲击试验往往需要多次冲击才能完成，手工落锤不仅增加了操作者的工作量，不利于提高工作效率，而且容易造成实验误差，影响测试数据的精确性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种混凝土抗冲击试验装置，其具有能精准控制钢球的下落高度和方向、测试数据精确性高的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种混凝土抗冲击试验装置，包括底座和钢球，所述底座上设置有立柱，其特征在于：所述立柱的顶端设置有安装盒，所述安装盒包括顶板、底板和首尾相接的四块侧板，所述底板与顶板之间的距离等于钢球的直径；所述底板的几何中心处设置有贯穿底板的转轴，所述转轴顶端设置有与顶板底面贴合的第一转板，底端设置有与底板底面贴合的第二转板；

所述第一转板和第二转板上均设置有第一圆孔，所述第一转板上的第一圆孔的圆心到转轴轴线的垂线垂直于第二转板上的第一圆孔的圆心到转轴轴线的垂线；所述底板和顶板上均设置有第二圆孔，初态时第一转板上的第一圆孔位于顶板上的第二圆孔的正下方，第二转板上的第一圆孔与底板上的第二圆孔相错开；所述第一圆孔的直径和第二圆孔的直径均等于钢球的直径；

所述安装盒的顶部设置有用于存放钢球的容置部，安装盒内底板上的第二圆孔处设置有限位部；所述混凝土抗冲击装置还包括用于驱动所述转轴转动的驱动机构。

通过采用上述技术方案，一次可以将多个钢球放置在安装盒顶部的容置部内。初态时，第一转板上的第一圆孔与顶板上的第二圆孔对准，第二转板上的第一圆孔与底板上的第二圆孔错开，使得只有一颗钢球从顶板上的第二圆孔处落入安装盒内，在限位部的作用下，钢球不会在安装盒内滚动；利用驱动机构驱动转轴带动两块转板同时转动90°，使得第一转板上的第一圆孔与顶板上的第二圆孔错开，第二转板上的第一圆孔与底板上的第二圆孔对准，第一转板阻挡了其他钢球落入安装盒内，同时安装盒内的钢球从底板上的第二圆孔出下落，对底座上的混凝土试块进行冲击；利用驱动机构驱动转轴反向转动90°，又可以使两块转板恢复至初态，另一颗钢球落入安装盒内。重复上述过程，可以对混凝土试块进行多次冲击试验，且每次钢球下落的高度和方向具有高度的一致性，试验数据的精确性高。

进一步地，所述驱动机构包括杠杆，所述杠杆一端固定设置在转轴上，且远离转轴的一端设置有为杠杆提供推拉动力的推拉装置。

通过采用上述技术方案，推拉装置提供推力时，通过杠杆将推力传递给转轴以驱动转轴转动；推拉装置提供拉力时，杠杆驱动转轴反向转动，使得第一转板和第二转板恢复初态。

进一步地，所述推拉装置包括弹性件和设置在杠杆端部的手柄，所述弹性件一端固定在杠杆上，另一端固定在所述侧板上；所述安装盒的侧板上开有供手柄伸出的让位槽。

通过采用上述技术方案，扳动手柄可以使杠杆带动转轴转动，弹性件被拉伸；松开把手，弹性件恢复形变，把手复位，转轴反向转动。让位槽为把手的移动提供了空间。

进一步地，所述手柄上设置有防滑套。

通过采用上述技术方案，防滑套具有增大摩擦力的作用，方便了操作者扳动手柄进行操作。

进一步地，所述容置部为倾斜设置在安装盒顶部的斜管，所述斜管一端与顶板上的第二圆孔连接。

通过采用上述技术方案，在斜管内可以同时放置多个钢球，在两块转板与安装盒顶板、底板的配合下，斜管内的钢球能逐一从顶板上的第二圆孔处落入安装盒内，然后逐一从底板上的第二圆孔处下落。

进一步地，所述斜管远离第二圆孔的一端设置有漏斗状的延伸部。

通过采用上述技术方案，漏斗状的延伸部增大了斜管的开口，使得更容易往斜管内放置钢球。

进一步地，所述限位部为竖直设置在底板上第二圆孔处的套管，所述套管的直径大于钢球的直径。

通过采用上述技术方案，钢球从顶板上的第二圆孔处落入安装盒内时，落入套管内，在套管的阻挡下，钢球不会四处滚动。当第二转板上的第一圆孔与底板上的第二圆孔对准时，钢球从底板上的第二圆孔处下落。

进一步地，所述套管顶端开口处设置有圆倒角。

通过采用上述技术方案，圆倒角使得钢球从顶板上的第二圆孔处下落时不易被套管的顶端隔损，对钢球具有保护作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、两块开有第一圆孔的转板与安装盒上的第二圆孔相配合，使得顶板和底板上一次只有一处第二圆孔打开，钢球逐一落入安装盒，随后逐一下落对混凝土试块进行冲击；钢球每次下落的高度和方向一致，试验测得数据精确性高；

2、斜管内可以一次放入多个钢球，无需反复落球、捡球，节约了操作时间，利于提高试验操作的效率。

附图说明

图1为实施例中混凝土抗冲击试验装置的结构示意图；

图2为实施例中混凝土抗冲击试验装置的剖视图一；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为实施例中转轴及第一转板和第二转板的结构示意图；

图5为实施例中混凝土抗冲击试验装置的剖视图二；

图6为图5中B部分的放大图二；

图7为实施例中混凝土抗冲击试验装置的结构示意图。

图中：1、底座；11、混凝土试块；12、垫板；13、应变片；14、加速度计；15、支脚；2、立柱；21、横臂；211、卡箍；2111、套筒；22、横梁；3、安装盒；31、顶板；32、底板；33、侧板；331、让位槽；34、保护罩；35、弹性件；4、转轴；41、第一转板；42、第二转板；43、杠杆；431、把手；4311、防滑套；5、第一圆孔；6、第二圆孔；7、钢球；8、斜管；81、延伸部；9、套管；91、圆倒角。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种混凝土抗冲击试验装置，参照图1，其包括底座1，底座1上设置有四根立柱2，立柱2的顶端设置有安装盒3。立柱2之间设置有横梁22，横梁22上设置有端部带有可拆卸的卡箍211的横臂21，通过横臂21端部的卡箍211固定有套筒2111。待测试混凝土试块11放置在底座1上，套筒2111位于混凝土试块11的正上方。

参照图2，安装盒3的顶部设置有保护罩34，保护罩34内设置有斜管8。斜管8的顶端设置有漏斗状的延伸部81，延伸部81伸出到保护罩34外。通过延伸部81，可以往斜管8内放置多个试验用钢球7。

参照图2和图3，安装盒3包括顶板31、底板32和四块首尾相接的侧板33。顶板31和顶板31上均设置有与钢球7直径一致的第二圆孔6，顶板31上的第二圆孔6位于底板32上第二圆孔6的正上方。斜管8远离延伸部81的一端连接在顶板31上的第二圆孔6处，斜管8内的钢球7可以通过顶板31上的第二圆孔6落入安装盒3内。底板32上的第二圆孔6处设置有放置落入安装盒3内的钢球7四处滚动的套管9，套管9的顶端的开口处设置有用于减少隔损的圆倒角91。顶板31与底板32之间的距离等于钢球7的直径，使得每次只有一个钢球7落入安装盒3内。

参照图2和图3，底板32上设置有贯穿底板32的转轴4，转轴4的顶端设置有与顶板31底面贴合的第一转板41，底端设置有与底板32底面贴合的第二转板42。第一转板41和第二转板42均为圆形板，转轴4转动时可以同时带动两块转板转动。

参照图2和图4，第一转板41和第二转板42上均设置有第一圆孔5，且第一转板41上的第一圆孔5的圆心到转轴4轴线的垂线垂直于第二转板42上第一圆孔5的圆心到转轴4轴线的垂线。如图3所示，初态时，第一转板41上的第一圆孔5与顶板31上的第二圆孔6对准，第二转板42上的第一圆孔5与底板32上的第二圆孔6错开，使得钢球7落入安装盒3内时不会从安装盒3下落。转轴4转动90°时，第一转板41上的第一圆孔5与顶板31上的第二圆孔6错开，阻挡斜管8内的钢球7继续下落；第二转板42上的第一圆孔5与底板32上的第二圆孔6对准，安装盒3内的钢球7从底板32上的第二圆孔6处下落。

参照图5，转轴4上固定设置有杠杆43，安装盒3一侧的侧板33上设置有让位槽331。杠杆43远离转轴4的一端从让位槽331内伸出，且端部设置有把手431。安装盒3内还设置有弹性件35，本实施例中弹性件35为一端固定在侧板33上，另一端固定在杠杆43上的弹簧。利用把手431可以驱动杠杆43带动转轴4转动90°，弹性件35被拉伸；松开把手431，弹性件35恢复形变，杠杆43复位，转轴4反向转动90°。

参照图6，把手431上套设有防滑套4311，防滑套4311起到了增大摩擦力的作用，方便了操作者通过把手431驱动杠杆43转动。

参照图7，进行抗冲击试验时，将混凝土试块11放置在底座1的支脚15上。在混凝土试块11的下表面受拉区最大应变处贴应变片13，试件上部黏贴加速度计14，并用导线将应变片13与加速度计14共同连接动态数据采集系统。混凝土试块11表面几何中心点放置钢制垫板12，利用横臂21和卡箍211将套筒2111设置在垫板12正上方，然后开始试验。

工作原理如下：

完成实验准备工作后，通过延伸部81往斜管8内放置多个试验用钢球7，初态时，第一转板41上的第一圆孔5与顶板31上的第二圆孔6对准，使得有一个钢球7落入安装盒3内的套管9内。通过从安装盒3侧板33上的让位槽331内伸出的把手431，扳动杠杆43转动90°。杠杆43带动转轴4转动并拉伸弹性件35，转轴4同时带动两块转板转动。第一转板41上的第一圆孔5与顶板31上的第二圆孔6错开，第一转板41阻挡斜管8内的钢球7下落；同时，第二转板42上的第一圆孔5转动至与底板32上的第二圆孔6对准，安装盒3内的钢球7从底板32上的第二圆孔6处下落。经横臂21端部卡箍211固定的套筒2111的导向，钢球7下落砸向混凝土试块11顶部的垫板12，完成一次冲击。

松开把手431，弹性件35恢复形变，杠杆43带动转轴4反向转动90°。第二转板42上的第一圆孔5与底板32上的第二圆孔6错开，同时，第一转板41上的第一圆孔5转动至与顶板31上的第二圆孔6对准，斜管8内的钢球7落入到安装盒3内，在第二转板42的阻挡下，钢球7不会下落。取下套筒2111，取出上一颗下落的钢球7后将套筒2111重新安装并调整位置。重复上述过程，可以进行第二次冲击试验。

反复上述过程，可以多次对混凝土试块11进行冲击试验，并通过加速度计14和应变片13采集数据。由于钢球7内次下落的高度和方向具有较高的一致性，因而试验所得的数据具有较高的精确性。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种混凝土抗冲击试验装置，包括底座(1)和钢球(7)，所述底座(1)上设置有立柱(2)，其特征在于：所述立柱(2)的顶端设置有安装盒(3)，所述安装盒(3)包括顶板(31)、底板(32)和首尾相接的四块侧板(33)，所述底板(32)与顶板(31)之间的距离等于钢球(7)的直径；所述底板(32)的几何中心处设置有贯穿底板(32)的转轴(4)，所述转轴(4)顶端设置有与顶板(31)底面贴合的第一转板(41)，底端设置有与底板(32)底面贴合的第二转板(42)；

所述第一转板(41)和第二转板(42)上均设置有第一圆孔(5)，所述第一转板(41)上的第一圆孔(5)的圆心到转轴(4)轴线的垂线垂直于第二转板(42)上的第一圆孔(5)的圆心到转轴(4)轴线的垂线；所述底板(32)和顶板(31)上均设置有第二圆孔(6)，初态时第一转板(41)上的第一圆孔(5)位于顶板(31)上的第二圆孔(6)的正下方，第二转板(42)上的第一圆孔(5)与底板(32)上的第二圆孔(6)相错开；所述第一圆孔(5)的直径和第二圆孔(6)的直径均等于钢球(7)的直径；

所述安装盒(3)的顶部设置有用于存放钢球(7)的容置部，安装盒(3)内底板(32)上的第二圆孔(6)处设置有限位部；所述混凝土抗冲击装置还包括用于驱动所述转轴(4)转动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述驱动机构包括杠杆(43)，所述杠杆(43)一端固定设置在转轴(4)上，且远离转轴(4)的一端设置有为杠杆(43)提供推拉动力的推拉装置。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述推拉装置包括弹性件(35)和设置在杠杆(43)端部的手柄，所述弹性件(35)一端固定在杠杆(43)上，另一端固定在所述侧板(33)上；所述安装盒(3)的侧板(33)上开有供手柄伸出的让位槽(331)。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述手柄上设置有防滑套(4311)。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述容置部为倾斜设置在安装盒(3)顶部的斜管(8)，所述斜管(8)一端与顶板(31)上的第二圆孔(6)连接。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述斜管(8)远离第二圆孔(6)的一端设置有漏斗状的延伸部(81)。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述限位部为竖直设置在底板(32)上第二圆孔(6)处的套管(9)，所述套管(9)的直径大于钢球(7)的直径。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土抗冲击试验装置，其特征在于：所述套管(9)顶端开口处设置有圆倒角(91)。