[发明专利]一种落锤冲击试验的试样定位及双轴加载冲击装置

说明书

本发明公开了一种落锤冲击试验的双轴试样定位及加载冲击装置，包括试验台，试验台上设有垂直设置的两组试样定位拉紧机构，试样定位拉紧机构对试样进行定位并在冲击试验时对试样提供拉力，试样定位拉紧机构包括固定部分和移动部分，移动部分设有拉力传感器，试样所在上方设有冲击块，冲击块上设有冲击块传感器。本装置通过修改试样夹紧方式，能准确的反应实际工况，真实反应材料在实际运用过程中的固定方式，受到冲击力以后材料性能的变化，能为后续材料的改进和研究提供可靠的数据支撑。

技术领域

本发明涉及一种采用机械应力测试固体材料的强度技术领域，尤其涉及一种落锤冲击试验的相关部件，更具体的，尤其是涉及复合材料领域的一种新的试样定位装置和加载冲击实验模型，以及带有上述试样定位和加载冲击装置的落锤冲击试验机，以及试验方法。

背景技术

落锤冲击试验（drop-weight test），又称落重试验，是材料性能的一种冲击试验方法。试验时，采用相关的装置固定试样（片、薄膜、制品等），使重锤或冲击块从不同高度或者不同重量落到试样上，求取落下高度或重量与试样破坏率的关系。通常用破坏率为50%时的落下高度来表示试样的抗冲击能力，主要试验装置为落锤试验机。

现有的落锤冲击试验方法中，通常是将试样固定在夹具上，采用冲击块冲击试样，测得有关数据，检验材料的性能。如CN201803892U公开了一种落锤冲击试验机试样定位装置，包括冲头、杯样、砧座，在砧座上安有定位板，所述定位板中间开有定位孔，杯样放在定位孔中，定位孔的中心与冲头中心在一条垂直线上，定位孔直径与试验用杯样直径相适应，定位板一侧有把手。在试验过程中，杯样从低温槽中取出，迅速放入定位孔中，在杯样放入定位孔的瞬间释放冲头，冲击试验在3秒之内结束。以解决目前落锤冲击试验时冲头与试样难以在3秒内对中的问题。CN216559984U公开了一种用于落锤冲击试验的冲击加载装置，包括顶板和底座，顶板和底座之间通过两根立柱连接，构成刚性机架，两根立柱之间转动安装有丝杠，丝杠上配合套设有丝杠螺母，丝杠螺母的外围固定套接有滑动座，滑动座的顶部固设有横梁，横梁的底部固设有电磁铁，电磁铁的下方设置有落锤组件，落锤组件包括有导管、导向块、配重块组以及锤头，可以根据待测试样的规格即时调整冲击力的大小和起始间距，锤头由电磁铁释放并限制在导管内移动，保证瞬时释放及垂直跌落。

但上述装置均采用传统的夹具固定方式，冲击块直接冲击试样，测得冲击力数据，但是在实际试验过程中试样固定方式还要受到XY轴方向的固定，还需要一定的涨紧力，上述固定方式就不能很好的反应实际工况，对材料性能检测造成一定误差，且采用电磁铁等装置增加了机构的复杂程度和不稳定性，实验数据有偏差，不能提供很好的数据支撑。

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的试样定位及双轴加载冲击装置，以及带有上述试样定位和加载冲击装置的落锤冲击试验机，以及试验方法。采用了新的试样定位装置和加载冲击实验模型，拓展了材料的试验范围，使试验过程更加接近产品工装，能真实的反应材料的性能和指标，为产品的研发和生产提供可靠的数据支撑。

本发明完整的技术方案包括：

一种落锤冲击试验的双轴试样定位及加载冲击装置，包括试验台，所述试验台为“十”字形，所述试验台上设有垂直设置的第一试样定位拉紧机构和第二试样定位拉紧机构，所述第一试样定位拉紧机构和第二试样定位拉紧机构对试样进行定位并在冲击试验时对试样提供拉力。所述试样定位拉紧机构采用伺服电机驱动。所述试样定位拉紧机构通过试样夹紧块对试样进行固定和夹持。所述试样定位拉紧机构包括固定部分和移动部分。所述固定部分位于试验台上的固定板上。所述移动部分通过试验台上的导轨滑块移动。所述固定部分设有拉力传感器。

进一步的， 所述第一试样定位拉紧机构包括在试验台下方设置的伺服电机，伺服电机连接并带动减速机，减速机与丝杠通过键连接，丝杠连接并带动丝杠导套运动；试验台台面上设有移动座，移动座设于导轨滑块上并可沿x轴方向移动，丝杠导套与移动座通过螺栓连接，移动座前方设有加长杆，通过加长杆与夹紧块连接，夹紧块前方设有试样夹紧块，试样夹紧块与试样连接并能对试样进行夹紧。