一種可實(shí)現(xiàn)消除慣性力影響的落錘沖擊拉伸試驗(yàn)桁架轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可實(shí)現(xiàn)消除慣性力影響的落錘沖擊拉伸試驗(yàn)桁架轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在結(jié)構(gòu)抗沖擊性能試驗(yàn)研宄中，根據(jù)材料加載應(yīng)變率的范圍可采用不同的沖擊加載裝置。對于高速狀態(tài)下的沖擊荷載，可采用霍普金森桿來進(jìn)行高應(yīng)變率下的試驗(yàn)。而工程中大量的實(shí)例都屬于低速?zèng)_擊過程，對于此類問題的試驗(yàn)，落錘沖擊裝置是一種簡單、可靠的加載裝置。
[0003]在現(xiàn)有落錘沖擊裝置中，落錘沿導(dǎo)軌豎直落下，豎向沖擊試驗(yàn)臺(tái)座上固定的試件，從而研宄試件在沖擊荷載下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。但由于落錘沖擊慣性力的存在，置于落錘內(nèi)的力傳感器將同時(shí)測得慣性力，從而影響合理評估結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗沖擊能力。采用落錘試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行沖擊加載時(shí)，只能對材料或結(jié)構(gòu)進(jìn)行豎向沖擊；或者采用常規(guī)豎向沖擊拉伸轉(zhuǎn)換裝置，但裝置轉(zhuǎn)換框架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且試件尺寸受限制，導(dǎo)致試件和儀器設(shè)備安裝操作繁瑣，也無法完全消除慣性力效應(yīng)影響，影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有落錘沖擊試驗(yàn)裝置測量荷載時(shí)不易合理定量慣性力的問題，本實(shí)用新型旨在提供一種新型可實(shí)現(xiàn)消除慣性力影響的落錘沖擊拉伸試驗(yàn)桁架轉(zhuǎn)換裝置，該試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)消除慣性力對試驗(yàn)結(jié)果的影響，并在豎向沖擊荷載作用下進(jìn)行水平拉伸試驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確模擬實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中材料的受力情況。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，所述可實(shí)現(xiàn)消除慣性力影響的落錘沖擊拉伸試驗(yàn)桁架轉(zhuǎn)換裝置，包括落錘試驗(yàn)機(jī)、傳力方向轉(zhuǎn)換桁架、固定底座、轉(zhuǎn)動(dòng)支座和試件連接件；
[0006]所述落錘試驗(yàn)機(jī)包括兩根導(dǎo)軌，固定在兩根導(dǎo)軌上的定位夾具，掛在定位夾具上的錘體提升塊；
[0007]所述傳力方向轉(zhuǎn)換桁架包括位于上弦的多根大圓管，位于下弦的多根大圓管，作為腹桿的多根小圓管，端板，撞擊塊，耳板，銷軸；
[0008]所述固定底座包括多根柱，每根柱分別與橫梁相接，與多根柱及橫梁相接的縱梁，每根柱和縱梁之間均設(shè)有斜撐，所述每根柱上部均設(shè)有一塊柱端板；
[0009]所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座包括多塊支座側(cè)板，支座滑塊，支座滑軌，銷軸；
[0010]所述試件連接件包括端板，耳板，傳感器，試件。
[0011]以下對本實(shí)用新型做出進(jìn)一步說明。
[0012]所述多根小圓管與大圓管相連，所述多根小圓管與大圓管相連，所述小圓管分別通過端板與大圓管相連。
[0013]進(jìn)一步地，所述位于上弦的大圓管端部分別設(shè)有端板，每塊端板均連有兩塊耳板，銷軸穿過耳板與撞擊塊串連形成轉(zhuǎn)動(dòng)鉸。
[0014]進(jìn)一步地，所述位于上弦的大圓管端部分別與滑塊相連，每個(gè)滑塊兩端均設(shè)有兩塊支座側(cè)板，每個(gè)滑塊下端均放置一個(gè)分別固定在柱端板上的滑軌，銷軸穿過支座端板和滑塊串連形成轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，銷軸穿過支座端板和滑塊串連形成轉(zhuǎn)動(dòng)鉸。
[0015]進(jìn)一步地，所述位于下弦的大圓管端部分別設(shè)有端板，每塊端板均連有兩塊耳板，銷軸分別穿過耳板串連形成轉(zhuǎn)動(dòng)鉸。
[0016]進(jìn)一步地，所述每個(gè)傳感器兩端均連有兩塊端板，試件固定在端板中間，每塊端板上均連有一塊耳板，耳板分別通過銷軸固定在所述傳力方向轉(zhuǎn)換桁架上。
[0017]上述柱優(yōu)選為兩根，斜撐優(yōu)選為兩根，橫梁優(yōu)選為兩根，大圓管優(yōu)選為四根，小圓管優(yōu)選為八根。
[0018]藉由上述機(jī)構(gòu)裝置，所述傳力方向轉(zhuǎn)換桁架中兩端的滑塊放置于滑軌上，通過固定在固定底座上的滑軌和支座端板實(shí)現(xiàn)桁架的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)。傳力方向轉(zhuǎn)換桁架中兩片桁架通過上弦中部的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸連接，下弦中部與試件連接件通過轉(zhuǎn)動(dòng)鉸連接。當(dāng)落錘錘體作用于傳力方向轉(zhuǎn)換桁架上弦中部的撞擊塊時(shí)，桁架中部向下運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中將錘體的沖擊力通過桁架腹桿傳遞給桁架下弦，桁架下弦再傳遞給試件連接件，即實(shí)現(xiàn)了試件在沖擊荷載作用下的水平拉伸試驗(yàn)，同時(shí)消除了落錘沖擊慣性力的影響。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)消除落錘沖擊拉伸荷載試驗(yàn)中存在的慣性力影響，實(shí)現(xiàn)較低加載速度的沖擊荷載作用下各類工程材料的動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的應(yīng)變率效應(yīng)，試驗(yàn)裝置簡單方便，試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型所述傳力方向轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型所述試件連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是圖2、3的細(xì)部示意圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型所述固定底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6是本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座的左支座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本實(shí)用新型所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座的右支座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]在圖中:
[0029]I, 2-落錘導(dǎo)軌，3-定位夾具，4-錘體，5-撞擊塊，
[0030]6，7，8，9-桁架耳板，10-桁架銷軸，11，12-桁架端板，
[0031]13，14，15，16-大圓管，17，18，19，20，21，22，23，24-小圓管，
[0032]25，26，27，28-大圓管端板，29，30，31，32，35，36-試件連接件耳板，
[0033]33，34-導(dǎo)軌，37，38，41，42-試件連接件端板，39，40-傳感器，
[0034]43-試件，44，45-支座滑塊，46，47，48-支座銷軸，
[0035]49，50, 51，52-支座側(cè)板，53，54-支座滑軌，55，56-固定底座柱，
[0036]57，58-固定底座斜撐，59，60，61-固定底座梁，62，63-固定底座柱端板。
【具體實(shí)施方式】
[0037]一種可實(shí)現(xiàn)消除慣性力影響的落錘沖擊拉伸試驗(yàn)桁架轉(zhuǎn)換裝置由落錘試驗(yàn)機(jī)、傳力方向轉(zhuǎn)換桁架、固定底座、轉(zhuǎn)動(dòng)支座和試件連接件組成，參見圖1。落錘試驗(yàn)機(jī)如圖1所示，其由導(dǎo)軌1、2、定位夾具3、錘體4組成。定位夾具3固定在導(dǎo)軌上，錘體4吊在定位夾具3上。傳力方向轉(zhuǎn)換桁架如圖2、4所示，其由撞擊塊5、四塊桁架耳板6、7、8、9、桁架銷軸10、桁架端板11、12、四根大圓管13、14、15、16、八根小圓管17、18、19、20、21、22、23、24、四塊大圓管端板25、26、27、28組合而成。小圓管19、21、23兩端通過焊接分別與大圓管13、15相連，小圓管20、22、24兩端通過焊接分別與大圓管14、16相連，大圓管13、14、15、16分別與端板10、11、25、26、27、28焊接，耳板6、7、8、9通過焊接分別與端板11、12相連，小圓管17、18通過焊接分別與端板25、26和大圓管13、14相連。固定底座由柱55、56、斜撐57、58、橫梁59、60、縱梁61、柱端板62、63組成。柱55、56通過焊接分別與橫梁59、60、縱梁61相連，斜撐57、58兩端通過焊接分別與柱55、56、縱梁61相連。柱55、56上端分別焊接有端板62、63。