CN213041470U - 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 - Google Patents
针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213041470U CN213041470U CN202022466105.XU CN202022466105U CN213041470U CN 213041470 U CN213041470 U CN 213041470U CN 202022466105 U CN202022466105 U CN 202022466105U CN 213041470 U CN213041470 U CN 213041470U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pendulum
- crane
- portal frame
- pendulum bob
- bob
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，包括龙门架、摆锤和弹簧，龙门架底部锚固在地面上，龙门架顶部设有吊车梁，吊车梁上设有用于起吊摆锤的吊车，龙门架中部设有摆锤横梁，摆锤横梁采用下部开口结构，摆锤横梁下方设有摆锤系杆，摆锤系杆上端通过轴承安装在摆锤横梁下部开口中，摆锤系杆下端设有摆锤，摆锤上设有锤头，摆锤与锤头之间设有力传感器，弹簧一端固定在龙门架下部，弹簧另一端固定在摆锤系杆下端。本实用新型设计了一个高能量摆锤冲击实验装置，实现较高能量的撞击，撞击速度最高可达13.5 m/s，撞击能量最大可达21 kJ，主要针对大型工程结构进行撞击试验，可用于模拟车辆、船舶和落石等撞击作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种摆锤装置，特别涉及一种针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置。
背景技术
房屋或桥梁等大型工程结构可能受到车辆、船舶或滚石等撞击作用，摆锤冲击实验装置可用于模拟这类撞击作用，从而可以对结构物的抗撞性能进行试验研究。
现有的摆锤装置当采用刚性系杆时一般尺寸较小、吨位较低、冲击能量较小，主要针对材料性能试验；而采用柔性系杆（例如钢索）时，摆锤旋转角度不能超过90°，且摆锤在撞击时很难保持稳定。因此，若需要进行较高速度的撞击，则摆锤装置的高度需要很高。柔性系杆摆锤在下落过程中很难像刚性系杆摆锤那样具有很好的方向稳定性，即摆锤在撞击结构物时可能会出现一定的偏转，尤其是在高能量撞击时。
针对房屋或桥梁等大型工程结构需要采用高冲击能量的摆锤装置，一般来说，提高冲击能量的办法一是增加系杆长度，二是增加摆锤质量；但提高摆锤装置的冲击能量并不是在现有小吨位摆锤基础上将其简单地放大，这是因为刚性系杆长度的增加会导致刚性系杆强度和刚度呈指数下降，而撞击时系杆内力却随撞击能量呈指数上升；同时，高能量撞击还将带来系杆局部稳定以及摆锤各连接节点的承载能力问题。这说明，现有的小吨位刚性系杆摆锤装置并不能用于大型工程结构的摆锤装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安全可靠的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，包括龙门架、摆锤和弹簧，所述龙门架底部锚固在地面上，龙门架顶部设有吊车梁，所述吊车梁上设有用于起吊摆锤的吊车，所述龙门架中部设有摆锤横梁，摆锤横梁采用下部开口结构，摆锤横梁下方设有摆锤系杆，所述摆锤系杆上端通过轴承安装在摆锤横梁下部开口中，摆锤系杆下端设有摆锤，摆锤上设有锤头，摆锤与锤头之间设有力传感器，所述弹簧一端固定在龙门架下部，弹簧另一端固定在摆锤系杆下端。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述龙门架由两根相互平行的第一H型钢组成，第一H型钢从上到下每间隔相同距离设置一个第一加劲肋。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，还包括两个用于支撑吊车梁的吊车梁斜撑，两个吊车梁斜撑对称分布在吊车梁底面两侧，吊车梁斜撑顶端与吊车梁远离龙门架的一端连接，吊车梁斜撑底端与对应的第一H型钢相连。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，还包括两个对称设置的用于支撑龙门架的龙门架斜撑，龙门架斜撑上端与龙门架相连，龙门架斜撑下端用地锚螺栓锚固到地面上。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述锤头采用可拆卸方式安装在摆锤上，锤头的类型包括弧面锤头、锥形锤头、橡胶锤头、平面锤头四种类型。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述摆锤系杆为刚性系杆，选用第二H型钢且每隔100mm设置第二加劲肋。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述摆锤上设有挂钩，挂钩与吊车上的脱钩器连接。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述摆锤上行时绕轴承旋转的最大角度为135°。
上述针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，所述吊车可移动安装在吊车横梁上。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型综合考虑了当前小吨位刚性系杆摆锤和柔性系杆摆锤的优缺点，设计了一个高能量摆锤冲击实验装置，实现较高能量的撞击，撞击速度最高可达13.5 m/s，撞击能量最大可达21 kJ，主要针对大型工程结构进行撞击试验，可用于模拟车辆、船舶和落石等撞击作用。
2、本实用新型的摆锤系杆为刚性系杆，选用第二H型钢且每隔100mm设置第二加劲肋，摆锤系杆截面形式、尺寸和构造措施经过计算分析优化得到，其强度、刚度和抗疲劳能力强。
3、本实用新型采用高能量的刚性系杆摆锤，摆锤上行时绕轴承旋转的角度可大于90°，最高可达到135°，节省了摆锤尺寸，且撞击稳定性较高。
4、本实用新型设计有可移动吊车，通过选择合适的吊车位置，可最大程度降低吊车吨位的要求。
5、本实用新型的摆锤横梁采用特别设计的下开口形式，解决了与刚性系杆连接以及高能量撞击带来的承载能力问题。
6、本实用新型设有弹簧，在起吊摆锤上行时弹簧拉伸储存一定的弹性势能，除摆锤自身增加的重力势能外弹簧拉伸能提供一部分弹性势能，从而可以进一步增加摆锤的撞击速度，另一方面，由于系杆长度对其强度和刚度的影响最大，在满足摆锤预期速度要求的前提下该助力弹簧也可以减小刚性系杆的长度，从而起到减小系杆截面尺寸的作用。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的侧视图。
图3为本实用新型的摆锤上行至最大位置的示意图。
图4为摆锤无配重和摆锤满载配重两种工况下，冲击速度随摆锤转动角度变化的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1-图3所示，一种针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，包括龙门架8、摆锤13和弹簧16，所述龙门架8底部设置柱脚7并用地锚螺栓6锚固在地面上，龙门架8顶部设有吊车梁1，所述吊车梁1上可移动安装有用于起吊摆锤13的吊车2，所述龙门架8中部设有摆锤横梁10，摆锤横梁10通过螺栓与龙门架8相连，摆锤13高度可通过调节摆锤横梁10的高度来实现；摆锤横梁10采用下部开口结构，摆锤横梁10下方设有摆锤系杆12，所述摆锤系杆12上端通过轴承11安装在摆锤横梁10下部开口中，摆锤系杆12下端设有摆锤13，摆锤13上设有锤头15，摆锤13与锤头15之间设有大吨位的力传感器14，所述弹簧16一端固定在龙门架8下部，弹簧16另一端固定在摆锤系杆12下端。
所述龙门架8由两根相互平行的第一H型钢组成，第一H型钢从上到下每间隔相同距离设置一个第一加劲肋9。
针对大型工程结构的摆锤13冲击实验装置还包括两个用于支撑吊车梁1的吊车梁斜撑3，两个吊车梁斜撑3对称分布在吊车梁1底面两侧，吊车梁斜撑3顶端与吊车梁1远离龙门架8的一端连接，吊车梁斜撑3底端通过板件4与对应的第一H型钢相连。
针对大型工程结构的摆锤13冲击实验装置还包括两个对称设置的用于支撑龙门架8的龙门架斜撑5，龙门架斜撑5上端通过板件4与龙门架8的2/3高度位置处相连，龙门架斜撑5下端用地锚螺栓6锚固到地面上。
所述锤头15采用可拆卸方式安装在摆锤13上，锤头15的类型包括弧面锤头、锥形锤头、橡胶锤头、平面锤头四种类型。
所述摆锤系杆12为刚性系杆，选用第二H型钢且每隔100mm设置第二加劲肋。
所述摆锤13上设有挂钩，挂钩与吊车2上的脱钩器17连接。
所述摆锤13上行时绕轴承11旋转的最大角度为135°，锤头15质量可在50~200 kg内变动。
工作原理：装置安装好后，将试件固定在摆锤13前面，调节好摆锤13撞击点高度后，通过龙门架8顶部吊车2吊起摆锤13至一定高度，摆锤13挂钩后面与脱钩器17相连，将摆锤13提升至充能高度后打开脱钩器17开关，摆锤13的重力势能和弹簧16的弹性势能转化成摆锤13的动能冲击试件，摆锤13下行到最低点冲击试件时，冲击最大速度可达13.5 m/s，冲击最大能量可达21kJ，如图4所示，摆锤13无配重和摆锤13满载配重两种工况下，冲击速度随摆锤13转动角度变化的曲线图。
Claims (9)
1.一种针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：包括龙门架、摆锤和弹簧，所述龙门架底部锚固在地面上，龙门架顶部设有吊车梁，所述吊车梁上设有用于起吊摆锤的吊车，所述龙门架中部设有摆锤横梁，摆锤横梁采用下部开口结构，摆锤横梁下方设有摆锤系杆，所述摆锤系杆上端通过轴承安装在摆锤横梁下部开口中，摆锤系杆下端设有摆锤，摆锤上设有锤头，摆锤与锤头之间设有力传感器，所述弹簧一端固定在龙门架下部，弹簧另一端固定在摆锤系杆下端。
2.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述龙门架由两根相互平行的第一H型钢组成，第一H型钢从上到下每间隔相同距离设置一个第一加劲肋。
3.根据权利要求2所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：还包括两个用于支撑吊车梁的吊车梁斜撑，两个吊车梁斜撑对称分布在吊车梁底面两侧，吊车梁斜撑顶端与吊车梁远离龙门架的一端连接，吊车梁斜撑底端与对应的第一H型钢相连。
4.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：还包括两个对称设置的用于支撑龙门架的龙门架斜撑，龙门架斜撑上端与龙门架相连，龙门架斜撑下端用地锚螺栓锚固到地面上。
5.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述锤头采用可拆卸方式安装在摆锤上，锤头的类型包括弧面锤头、锥形锤头、橡胶锤头、平面锤头四种类型。
6.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述摆锤系杆为刚性系杆，选用第二H型钢且每隔100mm设置第二加劲肋。
7.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述摆锤上设有挂钩，挂钩与吊车上的脱钩器连接。
8.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述摆锤上行时绕轴承旋转的最大角度为135°。
9.根据权利要求1所述的针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置，其特征在于：所述吊车可移动安装在吊车横梁上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022466105.XU CN213041470U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022466105.XU CN213041470U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213041470U true CN213041470U (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=75536863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022466105.XU Active CN213041470U (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213041470U (zh) |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202022466105.XU patent/CN213041470U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112146838A (zh) | 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 | |
| CN202758076U (zh) | 加速度重锤脉冲震源 | |
| CN203148797U (zh) | 车辆落物翻车保护结构测试试验台 | |
| CN213041470U (zh) | 针对大型工程结构的摆锤冲击实验装置 | |
| CN111962384A (zh) | 一种内置耗能装置的抗震桥墩及其施工方法 | |
| CN200974973Y (zh) | 液压动力沉桩机 | |
| CN202925573U (zh) | 高应变试桩法锤击系统 | |
| CN114354396A (zh) | 冲击载荷下船体大型加筋板动态屈曲及极限强度试验装置 | |
| CN211477563U (zh) | 一种滑轮组放大加速式可组装型落锤试验系统 | |
| CN208395817U (zh) | 一种路基施工打桩结构 | |
| CN113865820A (zh) | 一种模拟结构构件遭受水平撞击的撞击装置和试验方法 | |
| CN115561095A (zh) | 一种自适应智能可调节摆锤撞击试验装置 | |
| CN206902686U (zh) | 一种土石混填路基用的强夯机 | |
| CN111157211A (zh) | 大型液压打桩锤试验台 | |
| CN216955072U (zh) | 一种边坡柔性防护网系统冲击试验钢架平台 | |
| CN218823703U (zh) | 一种可翻转式rpc盖板压力试验装置 | |
| CN110284502A (zh) | 土木工程打桩机 | |
| CN218933100U (zh) | 一种建筑工程打桩装置 | |
| KR102541903B1 (ko) | 유압방식의 서포트 잭업장치 | |
| CN210684686U (zh) | 一种公路打桩机拆分式减震锤头 | |
| CN209128874U (zh) | 一种可提高抗震能力的桥梁支撑底座 | |
| CN219175199U (zh) | 一种带有缓冲结构的夯锤 | |
| CN217319447U (zh) | 用于撞击模具楔铁的摆锤装置 | |
| CN217601398U (zh) | 一种灰土挤密桩施工设备 | |
| CN108181074A (zh) | 一种具有水平减震结构的轻量化气动水平冲击台 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |