一种简易落锤加载实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验装置，特别是一种简易落锤加载实验装置。

背景技术：

落锤冲击加载实验应用非常广泛，然而目前针对冲击荷载作用下的实验装置大多数都是大型的落锤实验系统，主要针对大尺度试件或原位实验。对于小型的落锤实验，很多研究人员都是采用人工提升落锤进行试验，人工劳动强度大，实验效率与精度较低。另外，同一个落锤的冲击力调节主要是通过调节落锤高度实现，然而，落锤的高度调节范围毕竟有限，当冲击力调节范围大时，落锤的高度需要很高，这样，将使实验装置的体积变大，占用空间大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种简易落锤加载实验装置，该简易落锤加载实验装置实现了机械自动提升落锤进行冲击试验，另外，还能够通过准确提升落锤高度或控制钢丝绳拉力，进行落锤冲击力的控制，落锤冲击力调节范围大，且装置体积小，占用空间小。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种简易落锤加载实验装置，包括钢底板、压力传感器、升降支腿、顶板、电磁铁箱、落锤、定向滑轮、钢丝绳、拉力传感器和卷扬机。

顶板同轴设置在钢底板的正上方，且顶板通过若干根升降支腿与钢底板固定连接；每根升降支腿的高度均能够升降；

电磁铁箱同轴固定设在顶板的下表面，定向滑轮固定设在顶板上，卷扬机固定在钢底板一侧。

落锤同轴设置在钢底板和顶板之间。

钢丝绳的一端缠绕在卷扬机上，卷扬机控制钢丝绳的收放；钢丝绳的另一端经过定向滑轮导向后，再依次从顶板中心及电磁铁箱中心穿出，钢丝绳的穿出端与落锤顶部固定连接；

钢丝绳的中部设置有能测试钢丝绳张紧力的拉力传感器，钢底板的中心设置有压力传感器。

所述拉力传感器的型号为TD-CLFL4。

所述卷扬机控制钢丝绳的收放由伺服电机所驱动。

所述升降支腿有四根，四根升降支腿由电机驱动，能同步升降；其中升降支腿上设置有位移传感器。

所述升降支腿有四根，每根升降支腿均包括上支柱和下支柱，上支柱的底端和下支柱的顶端均设置有若干个高度调节孔，通过锁紧螺钉实现上支柱和下支柱的高度调节及锁紧。

本实用新型采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.上述卷扬机、钢丝绳、定向滑轮和落锤的连接，通过卷扬机控制钢丝绳的收放，从而能够实现落锤的自动提升和下落，不需人工提升，效率高，测试精度高。

2.上述升降支腿的设置，使得落锤的初始下落高度能够调节，也即能够实现落锤冲击力的调节。

3.上述电磁铁箱的设置，电磁铁箱通电时，能将落锤吸附，电磁铁箱断电时，落锤与电磁铁箱见的吸附力消失，落锤下落，能够准确控制落锤的下落时机。

4.上述拉力传感器的设置，能对钢丝绳的张紧力进行测试，因而通过钢丝绳张紧力的控制，能够进一步扩大落锤冲击力的调节范围，达到所需要的冲击力，且装置体积小，占用空间小。

5.上述压力传感器的设置，能实时监测落锤与钢底板或试样件之间的冲击力。

附图说明

图1显示了本实用新型一种简易落锤加载实验装置的结构示意图。

图2显示了升降支腿的结构示意图。

其中有：

1.钢底板；11.压力传感器；

2.升降支腿；21.上支柱；22.下支柱；23.高度调节孔；

3.顶板；4.电磁铁箱；5.落锤；6.卷扬机；7.定向滑轮；8.钢丝绳；81.拉力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种简易落锤加载实验装置，包括钢底板1、压力传感器11、升降支腿2、顶板3、电磁铁箱4、落锤5、定向滑轮7、钢丝绳8、拉力传感器81和卷扬机6。

顶板同轴设置在钢底板的正上方，且顶板通过若干根升降支腿与钢底板固定连接。

升降支腿优选有四根，每根升降支腿的高度均能够升降。

升降支腿的高度升降为现有技术，优选有如下两种实施例。

实施例1

四根升降支腿均由电机驱动，能同步升降；其中升降支腿上设置有位移传感器，位移传感器能对升降支腿的升降位移进行检测。

实施例2

如图2所示，每根升降支腿均优选包括上支柱21和下支柱22，上支柱的底端和下支柱的顶端均设置有若干个高度调节孔23，通过锁紧螺钉实现上支柱和下支柱的高度调节及锁紧。

电磁铁箱同轴固定设在顶板的下表面，定向滑轮固定设在顶板上，卷扬机固定在钢底板一侧。

卷扬机用于控制钢丝绳的收放，且优选由伺服电机所驱动。

落锤同轴设置在钢底板和顶板之间。

钢丝绳的一端缠绕在卷扬机上，钢丝绳的另一端经过定向滑轮导向后，再依次从顶板中心及电磁铁箱中心穿出，钢丝绳的穿出端与落锤顶部固定连接。

钢丝绳的中部设置有能测试钢丝绳张紧力的拉力传感器81，钢底板的中心设置有压力传感器11。

进一步，拉力传感器的型号优选为TD-CLFL4。

上述拉力传感器，能对钢丝绳的张紧力进行测试，因而通过钢丝绳张紧力的控制，能够进一步扩大落锤冲击力的调节范围，达到所需要的冲击力，且装置体积小，占用空间小。

落锤下落过程中，当拉力传感器检测钢丝绳的张紧力为零时，落锤将做自由落体运动。通过伺服电机控制卷扬机的放绳速度，进而控制钢丝绳的张紧力，从而能够实现落锤的运动方式或速度，进而控制落锤对试样件或钢底板的冲击力大小。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。