本發(fā)明屬于試驗性能檢測設備領域，涉及一種荷載試驗裝置，具體涉及一種突加荷載試驗裝置。

背景技術：

測量試件在突加荷載時的動力特性及極限承載力，現(xiàn)有技術的測量過程為：先將重物吊起，其中，重物正對試件，再將重物下落掉落到試件上，實現(xiàn)對試件在突加荷載時的動力特性及極限承載力的測量，然而重物對試件的作用與重物的高度及重量之間呈非線性關系，因此不能精確地測量出重物對試件的作用力，從而不能準確的測量出試件輸入的能量，進而不能測量試件在突加荷載時的動力特性及極限承載力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種突加荷載試驗裝置，該裝置能夠準確對試件在突加荷載時的動力特性及極限承載力進行測量。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的突加荷載試驗裝置包括支架、拉力傳感器、索力調(diào)節(jié)裝置、斷索裝置、重力加載裝置及控制器，其中，索力調(diào)節(jié)裝置的上端與支架的頂部相連接，索力調(diào)節(jié)裝置的輸出端通過繩索與拉力傳感器的上端相連接，拉力傳感器的下端與斷索裝置的上端相連接，斷索裝置的下端與重力加載裝置的上端相連接，重力加載裝置的下端面與試件的上表面相接觸，其中，拉力傳感器的輸出端與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與索力調(diào)節(jié)裝置的控制端相連接。

所述索力調(diào)節(jié)裝置包括電動機、收線輪以及用于提供電能的電源，其中，電動機的控制端與控制器的輸出端相連接，收線輪套接于電動機的輸出軸上，繩索的上端沿周向纏繞于收線輪上，繩索的下端與拉力傳感器的上端相連接。

索力調(diào)節(jié)裝置為電液伺服作動器，電液伺服作動器與拉力傳感器的上端相連接，電液伺服作動器的控制端與控制器的輸出端相連接。

所述斷索裝置包括第一拉索、上連接桿、下連接桿、第一環(huán)形套圈、第二環(huán)形套圈及第二拉索，其中，上連接桿的中部與拉力傳感器的下端相連接，下連接桿的中部與重力加載裝置相連接，上連接桿的一端及下連接桿的一端均套接于第一環(huán)形套圈內(nèi)，上連接桿的另一端及下連接桿的另一端均套接于第二環(huán)形套圈內(nèi)，第一拉索的一端與支架的側(cè)面相連接，第一拉索的另一端與第一環(huán)形套圈相連接，第二拉索與第二環(huán)形套圈相連接。

所述斷索裝置為電子鎖，電子鎖的控制端與控制器的輸出端相連接。

所述斷索裝置包括第一鐵桿、第二鐵桿、線圈、開關及電源，其中，線圈纏繞于第一鐵桿的側(cè)面，第一鐵桿的上端與拉力傳感器的下端相連接，第二鐵桿的下端與重力加載裝置相連接，電源、開關及線圈組成串聯(lián)回路，開關的控制端與控制器的輸出端相連接。

所述斷索裝置包括上套筒、下套筒及彈性卡件，其中，上套筒的上端與拉力傳感器的下端相連接，下套筒的下端與重力加載裝置的上端相連接，下套筒的上部套接于上套筒的下部內(nèi)，且上套筒的側(cè)面開設有通孔，其中，彈性卡件的一端與下套筒的上端面相連接，彈性卡件的另一端插入于通孔內(nèi)將下套筒與上套筒相連接。

所述斷索裝置包括第一橫鐵桿、第二橫鐵桿、鐵塊、繞組線圈、繞組開關及繞組電源，第一橫鐵桿的一端與第二橫鐵桿的一端相鉸接，繞組線圈纏繞于鐵塊上，繞組線圈、繞組開關及繞組電源依次串聯(lián)連接，第二橫鐵桿的另一端與鐵塊的一端通過磁力相連接，第一橫鐵桿的另一端與鐵塊的另一端通過磁力相連接，繞組開關的控制端與控制器的輸出端相連接；

拉力傳感器與第一橫鐵桿的側(cè)面相連接，重力加載裝置與第二橫鐵桿的側(cè)面相連接，第一橫鐵桿與第二橫鐵桿及拉力傳感器相連接的位置位于第一橫鐵桿的同一側(cè)；第二橫鐵桿與第一橫鐵桿及重力加載裝置相連接的位置位于第二橫鐵桿的同一側(cè)。

重力加載裝置包括第一連桿及第二連桿，第一連桿的中部與第二連桿的中部相連接，且第一連桿與第二連桿呈十字形分布，第一連桿與第二連桿相連接位置的上部與斷索裝置的下端相連接，第一連桿的兩端、第二連桿的兩端、以及第一連桿與第二連桿相連接位置的底部均固定有重物。

控制器輸出端還連接有報警器。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明突加荷載試驗裝置在具體操作時，拉力傳感器將采集的拉力信號轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，當拉力傳感器檢測的拉力大于等于斷索裝置與重力加載裝置的總重力時，則控制索力調(diào)節(jié)裝置下方繩索，使重力加載裝置、斷索裝置及拉力傳感器下降，當拉力傳感器檢測的拉力剛剛小于斷索裝置與重力加載裝置的總重力時，則控制索力調(diào)節(jié)裝置停止工作，此時，重力加載裝置的下端面剛好與試件相接觸，且重力加載裝置與試件之間的受力可忽律不計，用戶即可打開斷索裝置，使重力加載裝置的重力突然加載在試件上，從而在試件上施加瞬間壓力，其中重力加載裝置對試件施加的瞬間壓力等于重力加載裝置的自身重力，實現(xiàn)對試件在突加荷載時的動力特性及極限承載力進行測量。

進一步，通過控制器與斷索裝置的控制開關相連接，實現(xiàn)對斷索裝置的自動控制，避免人為因素對測試的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為斷索裝置3的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為斷索裝置3的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為斷索裝置3的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為斷索裝置3的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為索力調(diào)節(jié)裝置、2為拉力傳感器、3為斷索裝置、4為重力加載裝置、5為上套筒、6為下套筒、7為彈性卡件、8為第一鐵桿、9為第二鐵桿、10為開關、11為線圈、12為上連接桿、13為下連接桿、14為第一環(huán)形套圈、15為第二環(huán)形套圈、16為第一拉索、17為第二拉索、18為第一橫鐵桿、19為第二橫鐵桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的突加荷載試驗裝置包括支架、拉力傳感器2、索力調(diào)節(jié)裝置1、斷索裝置3、重力加載裝置4及控制器，其中，索力調(diào)節(jié)裝置1的上端與支架的頂部相連接，索力調(diào)節(jié)裝置1的輸出端通過繩索與拉力傳感器2的上端相連接，拉力傳感器2的下端與斷索裝置3的上端相連接，斷索裝置3的下端與重力加載裝置4的上端相連接，重力加載裝置4的下端面與試件的上表面相接觸，其中，拉力傳感器2的輸出端與控制器的輸入端相連接，控制器的輸出端與索力調(diào)節(jié)裝置1的控制端相連接。

所述索力調(diào)節(jié)裝置1包括電動機、收線輪以及用于提供電能的電源，其中，電動機的控制端與控制器的輸出端相連接，收線輪套接于電動機的輸出軸上，繩索的上端沿周向纏繞于收線輪上，繩索的下端與拉力傳感器2的上端相連接。

索力調(diào)節(jié)裝置1為電液伺服作動器，電液伺服作動器與拉力傳感器2的上端相連接，電液伺服作動器的控制端與控制器的輸出端相連接。

重力加載裝置4包括第一連桿及第二連桿，第一連桿的中部與第二連桿的中部相連接，且，第一連桿與第二連桿呈十字形分布，第一連桿與第二連桿相連接位置的上部與斷索裝置3的下端相連接，第一連桿的兩端、第二連桿的兩端、以及第一連桿與第二連桿相連接位置的底部均固定有重物。

本發(fā)明還包括保險繩或臨時固定栓，保險繩的兩端分別與與斷索裝置3的上下兩端相連接，臨時固定栓的兩端分別與斷索裝置(3)的上下兩端相連接。

本發(fā)明的具體工作過程為：

用于先將斷索裝置3與重力加載裝置4的總重力輸入到控制器中，在試驗過程中，拉力傳感器2實時將采集的拉力信號轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，當斷索裝置3與重力加載裝置4的總重力大于等于拉力傳感器2測量的拉力時，則控制器控制索力調(diào)節(jié)裝置1下放繩索，使重力加載裝置4、斷索裝置3及拉力傳感器2下降，當拉力傳感器2檢測的拉力剛剛小于斷索裝置3與重力加載裝置4的總重力時，則控制索力調(diào)節(jié)裝置1停止工作，此時重力加載裝置4的下端面剛好與試件的上表面相接觸，重力加載裝置與試件之間的受力可忽律不計，控制器控制報警器報警，并斷開斷索裝置3，使重力加載裝置4的重力突然加載在試件上，本發(fā)明中斷索裝置3的斷開方式有以下幾種：

1)所述斷索裝置3包括保險繩、第一鐵桿8、第二鐵桿9、線圈11、開關10及電源，其中，線圈11纏繞于第一鐵桿8的側(cè)面，第一鐵桿8的上端與拉力傳感器2的下端相連接，第二鐵桿9的下端與重力加載裝置4相連接，電源、開關10及線圈11組成串聯(lián)回路，開關10的控制端與控制器的輸出端相連接，保險繩的一端與第一鐵桿8的上部相連接，保險繩的下端與第二鐵桿9的下部相連接，斷開斷索裝置3時，控制器控制開關10斷開，使線圈11斷電，從而使第一鐵桿8失去磁力，實現(xiàn)第一鐵桿8與第二鐵桿9的斷開；

2)所述斷索裝置3包括上套筒5、下套筒6及彈性卡件7，其中，上套筒5的上端與拉力傳感器2的下端相連接，下套筒6的下端與重力加載裝置4的上端相連接，下套筒6的上部套接于上套筒5的下部內(nèi)，且上套筒5的側(cè)面開設有通孔，其中，彈性卡件7的一端與下套筒6的上端面相連接，彈性卡件7的另一端插入于通孔內(nèi)將下套筒6與上套筒5相連接，斷開斷索裝置3時，用戶按壓彈性卡件7，使彈性卡件7伸出到通孔外，使下套筒6從上套筒5中滑落下去，實現(xiàn)斷索裝置3的斷開；

3)所述斷索裝置3為電子鎖，電子鎖的控制端與控制器的輸出端相連接，斷開斷索裝置3時，控制器控制電子鎖打開，實現(xiàn)斷索裝置3的斷開；

4)所述斷索裝置3包括第一拉索16、上連接桿12、下連接桿13、第一環(huán)形套圈14、第二環(huán)形套圈15及第二拉索17，其中，上連接桿12的中部與拉力傳感器2的下端相連接，下連接桿13的中部與重力加載裝置4相連接，上連接桿12的一端及下連接桿13的一端均套接于第一環(huán)形套圈14內(nèi)，上連接桿12的另一端及下連接桿13的另一端均套接于第二環(huán)形套圈15內(nèi)，第一拉索16的一端與支架的側(cè)面相連接，第一拉索16的另一端與第一環(huán)形套圈14相連接，第二拉索17與第二環(huán)形套圈15相連接。當需要斷開斷索裝置3時，用戶手拉第二拉索17，使上連接桿12及下連接桿13脫離第一環(huán)形套圈14及第二環(huán)形套圈15，實現(xiàn)上連接桿12與下連接桿13的分離，實現(xiàn)斷索裝置3的斷開。

5)所述斷索裝置3包括第一橫鐵桿18、第二橫鐵桿19、鐵塊、繞組線圈、繞組開關及繞組電源，第一橫鐵桿18的一端與第二橫鐵桿19的一端相鉸接，繞組線圈纏繞于鐵塊上，繞組線圈、繞組開關及繞組電源依次串聯(lián)連接，第二橫鐵桿19的另一端與鐵塊的一端通過磁力相連接，第一橫鐵桿18的另一端與鐵塊的另一端通過磁力相連接，繞組開關的控制端與控制器的輸出端相連接；拉力傳感器2與第一橫鐵桿18的側(cè)面相連接，重力加載裝置4與第二橫鐵桿19的側(cè)面相連接，第一橫鐵桿18與第二橫鐵桿19及拉力傳感器2相連接的位置位于第一橫鐵桿18的同一側(cè)；第二橫鐵桿19與第一橫鐵桿18及重力加載裝置4相連接的位置位于第二橫鐵桿19的同一側(cè)。在工作時，繞組開關閉合，第二橫鐵桿19與第一橫鐵桿18通過磁力連接，當斷開斷索裝置3時，控制器控制繞組開關斷開，從而使第二橫鐵桿19與第一橫鐵桿18分離，由于第一橫鐵桿18的一端與第一豎向支桿的側(cè)面相鉸接，從而使重力加載裝置4的重力加載到試件上。