[发明专利]一种落锤冲击试验加载装置及系统

说明书

本发明属于结构动态冲击力学性能实验技术领域，公开了一种落锤冲击试验加载装置及系统，提出一套框架两套落锤系统的一体化设计方法。具体采用单点起吊、单点投放方式，结合高精度变频提升控制和电动推动式锁持机构的优势，集成非接触变形测试、压电式撞击力测试等先进测试方法，给出了一种小质量落锤冲击试验加载装置、系统与方法，可满足2kg～200kg落锤冲击试验需求，且该试验方法可操作性强、可靠性高，能显著降低设备研制成本，提高试验测试效率，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于结构动态冲击力学性能实验技术领域，尤其涉及一种落锤冲击试验加载装置及系统，应用于各类材料/结构在2kg～200kg落锤质量范围内的冲击试验测试与分析。

背景技术

飞机坠撞、汽车碰撞、高铁碰撞等工程问题研究中都涉及到材料/结构的吸能设计，一般都要求通过落锤冲击试验来评估材料/结构的吸能特性。常规的冲击试验都可以通过标准落锤试验机来实现，但对于落锤质量跨度大，试验件尺寸跨度大等特殊冲击试验，需要研制专用设备才能满足试验测试需求。

国内在落锤冲击试验系统研究中也有不少发明，并有多项专利技术，例如：一种模拟车辆碰撞的落锤冲击试验装置(中国专利：CN104913893B)，落下冲击试验装置(中国专利：CN103674462A)，双柱往复式落锤试验机(中国专利：CN204389318U)，但这些试验装置都无法同时涵盖2kg～200kg落锤质量范围。对于尺寸跨度大的试验件，需要在一套设备中涵盖不同量程和尺寸的测力平台以及不同质量的锤体，同时提供锤体冲击后剩余能量的缓冲系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种落锤冲击试验加载装置及系统，以满足各类小尺寸材料/结构在2kg～200kg落锤质量范围内的冲击试验需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

技术方案一：

一种落锤冲击试验加载装置，所述装置包括：试验框架1、大锤体结构2、大提升结构3、小提升结构4、小锤体结构5、小锤体双立柱滑轨6、大锤体双立柱滑轨7、大测力平台8、小测力平台9；

所述小锤体双立柱滑轨6、大锤体双立柱滑轨7分别竖直安装在试验框架上，且所述所述小锤体双立柱滑轨6、大锤体双立柱滑轨7相互平行；

所述大锤体结构2安装在大提升结构3的一端，且沿着大锤体双立柱滑轨7运动，所述大提升结构3另一端固定连接在大锤体双立柱滑轨7的顶端；

所述小锤体结构5安装在小提升结构4的一端，且沿着小锤体双立柱滑轨6运动，所述小提升结构4另一端固定连接在小锤体双立柱滑轨6的顶端；

所述大测力平台8固定在地面上，与所述大锤体结构2的冲击位置相对应，所述小测力平台9固定在地面上，与所述小锤体结构5的冲击位置相对应。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)大锤体结构和小锤体结构均由锤体导向轮A1、锤头A2、配重块A3、挂钩A4、锁体导向轮A5、锁体挂钩A6以及控制锁A7组成；

所述控制锁挂住锤体挂钩，控制锁勾的打开或释放，通过锤体导向轮和锁体导向轮限制大锤体结构的侧向运动。

(2)所述大锤体结构的配重块重量为20kg～200kg；

所述小锤体结构的配重块重量为2kg～20kg。

(3)所述控制锁A7由锁勾B1、丝杠B2以及作动器B3组成，通过作动器控制丝杠的推动实现锁勾的打开或闭合。

(4)大测力平台和小测力平台均由缓冲立柱C1、缓冲块C2、缓冲块高度调整齿C3以及测力平台C4组成；

所述测力平台用于放置试验件，缓冲立柱和测力平台都通过螺栓固定在地基上；