火災(zāi)沖擊一體化試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種火災(zāi)沖擊一體化試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]沖擊試驗(yàn)一般是確定物體在經(jīng)受外力沖撞或作用時(shí)產(chǎn)品的安全性、可靠性和有效性的一種試驗(yàn)方法。沖擊荷載會(huì)造成接觸面的破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成零構(gòu)件的破壞。由于在沖擊荷載作用下構(gòu)件破壞性大，而現(xiàn)在的荷載沖擊試驗(yàn)裝置比較復(fù)雜，嚴(yán)重影響工作效率。
[0003]現(xiàn)有的荷載沖擊試驗(yàn)裝置以工作原理可分為單擺式和自由落體式。這些試驗(yàn)大多都是企業(yè)和研宄者根據(jù)需要和實(shí)際情況設(shè)計(jì)制造，精確度不高，機(jī)械化程度低。對(duì)于沖擊力要求較大、精確度要求較高的大型構(gòu)件，則必須有更好的試驗(yàn)設(shè)備來評(píng)價(jià)其沖擊韌性，才能使實(shí)際結(jié)果和工況更好的對(duì)應(yīng)。
[0004]現(xiàn)在各研宄結(jié)構(gòu)測(cè)量混凝土梁火災(zāi)后的沖擊試驗(yàn)時(shí)，所用的試驗(yàn)裝置為火災(zāi)試驗(yàn)爐和落錘沖擊試驗(yàn)裝置，這兩個(gè)裝置是分開的，這樣沖擊試驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行，即第一階段的加熱升溫試驗(yàn)和第二階段的落錘沖擊試驗(yàn)，在第一個(gè)階段結(jié)束后需等一段時(shí)間再打開試驗(yàn)爐，然后加入沖擊力。這樣的試驗(yàn)結(jié)果不僅影響試驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果，還嚴(yán)重影響工作效率，并且有一定得難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種火災(zāi)沖擊一體化試驗(yàn)裝置，該裝置具有自動(dòng)化程度高，工作荷載穩(wěn)定，持久工作能力好、精度高，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視性好。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0007]一種火災(zāi)沖擊一體化試驗(yàn)裝置，包括一門式框架，門式框架的底部固定安裝于試驗(yàn)爐中的支柱上，門式框架頂部設(shè)置有一卷?yè)P(yáng)機(jī)和電磁鐵，門式框架的相對(duì)兩立柱的內(nèi)側(cè)設(shè)置有縱向軌道，門式框架中設(shè)置有一個(gè)沖擊錘，沖擊錘上固定有卡在縱向軌道中的滑輪；卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩末端能夠與沖擊錘相連，帶動(dòng)沖擊錘沿所述縱向軌道上行；所述軌道內(nèi)間隔一定距離設(shè)置有若干光電傳感器，沖擊錘中設(shè)置有阻力傳感器，所述光電傳感器和阻力傳感器分別與計(jì)算機(jī)相連。
[0008]所述門式框架包括兩根H型立柱和一根橫梁，橫梁位于兩根H型立柱頂部，并將兩H型立柱固定相連。
[0009]所述H型立柱的側(cè)邊通過側(cè)向支撐固定于基礎(chǔ)上，H型立柱的下端固定安裝于支柱上。
[0010]所述電磁鐵設(shè)置于門式框架頂部橫梁的下表面上。
[0011]所述沖擊錘是由若干鋼板疊加組合而成。
[0012]所述沖擊錘的底部設(shè)置有一個(gè)與待沖擊構(gòu)件相接觸的沖擊板。
[0013]所述阻力傳感器安裝于沖擊錘的沖擊板上部。
[0014]所述沖擊錘上表面上設(shè)置有一個(gè)與卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩相配合的掛耳。
[0015]所述支柱豎直設(shè)置于試驗(yàn)爐的爐膛中，支柱由耐火材料澆筑而成，支柱的外層設(shè)有一定厚度的多晶莫來石纖維棉塊，多晶莫來石纖維棉塊的表面噴灑有高溫固化劑。
[0016]本發(fā)明中的耐火材料、多晶莫來石纖維棉塊和高溫固化劑均為現(xiàn)有的產(chǎn)品，在市場(chǎng)中均可購(gòu)買到。
[0017]本發(fā)明的橫梁中部下端連接一個(gè)電磁鐵，上部安裝一個(gè)小型卷?yè)P(yáng)機(jī)；每個(gè)立柱上都有一個(gè)滑輪的軌道，每個(gè)H型鋼中間有一個(gè)帶有滑輪的沖擊錘，沖擊錘的兩個(gè)滑輪恰好卡在軌道上并可以上下自由滑動(dòng)，沖擊錘通過增減內(nèi)置鋼板來控制其重量；當(dāng)沖擊錘落到底部，需要提升時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過鋼絲繩與沖擊錘相連，來完成沖擊錘的回升；每個(gè)軌道內(nèi)間隔一定距離設(shè)置光電傳感器，實(shí)驗(yàn)中通過記錄沖擊錘下落的時(shí)間，達(dá)到對(duì)時(shí)間的控制；沖擊錘是由若干鋼板組合而成，可以通過加減鋼板來改變荷載，沖擊錘下部是有一個(gè)沖擊板與沖擊構(gòu)件接觸，用來沖擊構(gòu)件，內(nèi)部安裝一個(gè)阻力傳感器，此傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連，把得到的數(shù)據(jù)直接傳到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0018]本實(shí)驗(yàn)裝置主要用于火災(zāi)下混凝土的沖擊性能，把門式框架固定在試驗(yàn)爐的支柱后，正確安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，打開上部卷?yè)P(yáng)機(jī)，沖擊錘就會(huì)慢慢升起，等到?jīng)_擊錘達(dá)到上部后，接通上部電磁鐵電源，讓電磁鐵牢牢地吸附?jīng)_擊錘。然后把安裝好的待沖擊試件放到試驗(yàn)爐中，通過試驗(yàn)爐的控制系統(tǒng)設(shè)定要達(dá)到的溫度，利用計(jì)算機(jī)控制燃燒器的高壓點(diǎn)火系統(tǒng)自動(dòng)點(diǎn)火，等待爐內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，斷開上部電源，電磁鐵失去磁力，電磁鐵和沖擊錘脫離，沖擊錘下落，下落過程中滑輪觸及立柱內(nèi)的感應(yīng)器，這樣可以記錄下落的時(shí)間。等沖擊錘下落與到?jīng)_擊試件接觸時(shí)，這樣會(huì)擠壓沖擊錘內(nèi)的傳感器，記錄沖擊能量。通過改變沖擊錘的重量改變荷載，重新做沖擊實(shí)驗(yàn)，最后描繪不同荷載下載荷一位移曲線、能量一時(shí)間曲線。
[0019]本發(fā)明通過在門式框架頂端設(shè)置一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，當(dāng)沖擊錘落下去后，通過卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩掛住沖擊錘，卷?yè)P(yáng)機(jī)啟動(dòng)后，帶動(dòng)沖擊錘實(shí)現(xiàn)回升，克服了以前用外部機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)回升復(fù)雜的問題；沖擊錘帶有滑輪恰好卡在軌道中，有效地控制沖擊的落錘點(diǎn)；通改變沖擊錘的質(zhì)量，來改變荷載，研宄不同荷載下斷裂位移。該裝置通過傳感器，連接到計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，完成沖擊試驗(yàn)結(jié)果數(shù)字化，測(cè)出沖擊曲線上反應(yīng)的材料性能的特征參數(shù)，繪制試樣受沖擊后斷裂過程中的載荷一位移曲線、能量一時(shí)間曲線，在顯示器上直觀顯示。
[0020]本實(shí)驗(yàn)裝置是基于目前裝置的有效改進(jìn)，本發(fā)明的高溫爐匹配本新型復(fù)合升溫方法能夠很好的模擬標(biāo)準(zhǔn)升(降)溫曲線，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，適合于進(jìn)行高溫試驗(yàn)研宄，達(dá)到了研制目的，而高性能沖擊試驗(yàn)機(jī)則在構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)立即進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn)研宄，保證試驗(yàn)的整體性、完整性和連續(xù)性。本發(fā)明的目標(biāo)是用于研宄火災(zāi)引起的動(dòng)態(tài)應(yīng)變率效應(yīng)，并結(jié)合落錘實(shí)驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)?zāi)芰?，研宄?biāo)準(zhǔn)火災(zāi)下構(gòu)件抗沖擊性能試驗(yàn)研宄。
[0021]該裝置具有自動(dòng)化程度高，工作荷載穩(wěn)定，持久工作能力好、精度高，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視性好等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是門式框架及沖擊錘部分正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是門式框架及沖擊錘部分側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是沖擊錘正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是沖擊錘側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是試驗(yàn)爐裝置系統(tǒng)圖；
[0029]圖8是試驗(yàn)爐俯視圖；
[0030]其中1.試驗(yàn)爐，2.支柱，3.爐膛，4.門式框架，5.H型立柱，6.橫梁，7.側(cè)向支撐，
8.基礎(chǔ)，9.卷?yè)P(yáng)機(jī)，10.電磁鐵，11.沖擊錘，12.鋼板，13.掛耳，14.滑輪，15.光電傳感器，16.沖擊板，17.阻力傳感器，18.多晶莫來石纖維棉塊，19.燃燒器，20.煙道，21.煙囪，22.引風(fēng)機(jī)，23.油泵，24.控制系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0032]如圖1-圖4所示，火災(zāi)沖擊一體化試驗(yàn)裝置，包括一門式框架4，門式框架4的底部固定安裝于試驗(yàn)爐I中的支柱2上，門式框架4包括兩根H型立柱5和一根橫梁6，橫梁6位于兩根H型立柱2頂部，并將兩H型立柱5固定相連。所述H型立柱5側(cè)面通過側(cè)向支撐7固定于基礎(chǔ)8上。H型立柱5的下端固定安裝于支柱2上。
[0033]門式框架4頂部設(shè)置有一卷?yè)P(yáng)機(jī)9和電磁鐵10，電磁鐵10設(shè)置于門式框架4頂部橫梁6的下表面上。門式框架4的相對(duì)兩立柱5的內(nèi)側(cè)設(shè)置有縱向軌道，門式框架4中設(shè)置有一個(gè)與工作臺(tái)I相對(duì)應(yīng)的沖擊錘11，沖擊錘11是由若干層鋼板12疊加組合而成。沖擊錘11上表面上設(shè)置有一個(gè)與卷?yè)P(yáng)機(jī)9的鋼絲繩相配合的掛耳13。
[0034]沖擊錘11上固定有卡在縱向軌道中的滑輪14 ;卷?yè)P(yáng)機(jī)9的鋼絲繩末端能夠與沖擊錘11相連，帶動(dòng)沖擊錘11沿所述縱向軌道上行。
[0035]軌道內(nèi)間隔一定距離設(shè)置有若干光電傳感器15，沖擊錘11的底部設(shè)置有一個(gè)與待沖擊構(gòu)件相接觸的沖擊板16，阻力傳感器17安裝于沖擊錘11的沖擊板16上部，所述光電傳感器15和阻力傳感器16分別與計(jì)算機(jī)相連。
[0036]支柱2豎直設(shè)置于試驗(yàn)爐I的爐膛3中，支柱2由耐火材料澆筑而成，支柱2的外層設(shè)有一定厚度的多晶莫來石纖維棉塊18，耐火溫度可到1600°C，多晶莫來石纖維棉塊18的表面噴灑有高溫固化劑，以防棉塊脫落。把沖擊裝置的底座固