[发明专利]一种水利工程用混凝土测试装置及方法

权利要求书

1.一种水利工程用混凝土测试装置，包括机架本体（1）和底脚（101），其特征在于：所述机架本体（1）底面固定安装有所述底脚（101），所述机架本体（1）中部内侧设置有置物槽（103），所述机架本体（1）顶面端部固定安装有支座（102），所述支座（102）侧面设置有测试组件（2）；

所述测试组件（2）包括电机机座（206）和伺服电机（207），所述电机机座（206）侧面固定安装有所述伺服电机（207），所述伺服电机（207）端部设置有转轴（201），所述转轴（201）端部固定安装有凸轮（202），所述凸轮（202）底面设置有顶柱（203），所述顶柱（203）底端固定安装有凸块（205），所述顶柱（203）中部外侧固定设置有限位板（209），所述限位板（209）底面固定安装有压簧（2010），所述限位板（209）外侧设置有滑套（204），所述滑套（204）外侧设置有置物板（208），压簧（2010）套设在顶柱（203）外部，所述置物板（208）安装在支座（102）上，所述置物板（208）位于伺服电机（207）下部，所述置物板（208）对应顶柱（203）的部位设置有通孔，所述滑套（204）设置在通孔内部，所述顶柱（203）穿过所述滑套（204），所述压簧（2010）的上部与所述限位板（209）下表面固定连接，所述压簧（2010）的下部与所述滑套（204）底部固定连接，所述压簧（2010）的至少一部分位于滑套（204）内部；

还包括控制器，控制器设置在支座（102）上，所述控制器包括计数器，用于记录凸块（205）上下往复运动的次数；

所述伺服电机转轴（201）为可伸缩性转轴，置物板（208）为可伸缩性液压板，其中伺服电机转轴（201）与置物板（208）的伸缩频率和伸缩幅度相同，以此保证凸轮（202）、顶柱（203）、凸块（205）在同一条竖直线上，伺服电机转轴（201）与置物板（208）在伸缩时，凸块（205）始终在置物槽的长度范围内，所述计数器用来对凸块（205）上下往复运动冲击碎凝土块的次数以及伺服电机转轴（201）以及置物板（208）的伸缩次数进行计数。

2.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述底脚（101）的数量为四个，所述底脚（101）与所述机架本体（1）通过螺钉固定或焊接固定，所述置物槽（103）为矩形槽，所述置物槽（103）的槽深不小于15mm。

3.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述伺服电机（207）的绝缘等级为F级，所述伺服电机（207）通过螺钉固定在所述电机机座（206）上。

4.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述转轴（201）的截面形状为圆形或正八边形中的一种，所述凸轮（202）为盘形凸轮，所述凸轮（202）与所述转轴（201）通过平键固定。

5.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述凸块（205）的材质为硬质合金，所述凸块（205）焊接固定在所述顶柱（203）上，所述限位板（209）为实心环状结构，所述限位板（209）与所述顶柱（203）过盈配合。

6.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述压簧（2010）的压缩行程不小于所述滑套（204）的高度，所述压簧（2010）通过卡钩固定在所述限位板（209）和所述滑套（204）上。

7.根据权利要求1所述一种水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：所述顶柱（203）顶部两侧分别设置卡位板，所述凸轮（202）卡于两个卡位板之间，且两个卡位板与凸轮（202）之间分别留有间隙。

8.一种水利工程用混凝土测试方法，其使用如权利要求1或7所述的水利工程用混凝土测试装置，其特征在于：

包括如下步骤：

S1：将待测试的混凝土块放置于置物槽（103）内；

S2：开启伺服电机（207），伺服电机（207）通过转轴（201）带动凸轮（202）转动，当凸轮转动时，由于凸轮边缘到凸轮（202）中心的距离不同，当凸轮（202）边缘的不同位置与顶柱（203）接触时，顶柱（203）的位置不同，当由短距离转动到长距离时，凸轮（202）边缘推动顶柱（203）向下运动，限位板（209）会压缩压簧（2010），压簧（2010）发生形变，当由长距离转动到短距离时，此时由于压簧（2010）恢复形变，压簧（2010）使顶柱（203）向上运动，从而保持顶柱（203）上方始终与凸轮（202）边缘接触，凸轮（202）的转轴不断旋转，从而带动顶柱（203）不断的上下往复运动，通过顶柱（203）的上下往复运动来带动凸块（205）敲打置物槽（103）内的混凝土块，进而来模拟水流往复冲击水利工程中应用的混凝土块；

S3：开启控制器的计数器，记录凸块（205）上下往复运动冲击混凝土块的次数，当凸块（205）上下往复运动冲击混凝土块的次数达到预定数值时，且此时凸块（205）位于置物槽（103）内，控制器控制伺服电机转轴（201）以及置物板（208）伸缩运动，进而带动顶柱（203）左右运动，继而带动凸块(205）左右冲击混凝土块；

S4：开启控制器的计数器，记录凸块（205）左右往复运动冲击混凝凸块的次数，当凸块（205）左右往复运动冲击混凝土块的次数达到预定数值时，转入步骤S2；

S5：如此重复步骤S2、S3、S4，直到混凝土块被凸块（205）击碎，分别记录凸块上下往复运动和左右往复运动的总次数，控制器分析所述次数获得混凝土在水利工程中应用时的强度结果。