一种锚索冲击力学性能实验装置

1.本发明属于锚索技术领域，具体为一种锚索冲击力学性能实验装置。


背景技术：

2.锚索是指在吊桥中在边孔将主缆进行锚固时，要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内，这些钢束便称之为锚索，锚索在生产过程中，需要对锚索冲击力学性能进行实验。
3.现有技术中，一般通过液压伸缩杆驱动冲击头移动，通过冲击头完成对锚索的冲击，其冲击力度不便于根据实际需求进行调节，而且冲击位置也是固定的，不便于对锚索的不同位置进行冲击，存在一定的局限性。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种锚索冲击力学性能实验装置，有效的解决了上述背景技术中一般通过液压伸缩杆驱动冲击头移动，通过冲击头完成对锚索的冲击，其冲击力度不便于根据实际需求进行调节，而且冲击位置也是固定的，不便于对锚索的不同位置进行冲击，存在一定局限性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锚索冲击力学性能实验装置，包括支撑底座，所述支撑底座的上方设有支撑台，支撑底座和支撑台通过若干第一支撑板连接，支撑台的顶部设有两个固定座，固定座的顶部设有锚索夹持机构，支撑底座的顶部开设有矩形孔，其中一个固定座和支撑底座固定连接，另一个固定座的底部固定连接有第一活动板，且第一活动板贯穿矩形孔，第一活动板的一侧固定连接有第一定位板，第一定位板的一端贯穿矩形孔的一侧内壁，支撑台的底部设有冲击铁板，冲击铁板的两侧分别设有第一电磁铁，第一电磁铁和支撑台固定连接，冲击铁板和支撑台通过水平弹性按压组件连接，支撑底座上设有纵向冲击组件；纵向冲击组件包括设置于支撑底座顶部的活动调节座，活动调节座和支撑底座通过水平位移驱动组件连接，支撑台的上方设有冲击块，冲击块的上方设有活动升降铁板，冲击块和活动升降铁板通过侧板连接，活动升降铁板的两侧分别设有第二电磁铁，第二电磁铁和活动调节座通过第二支撑板连接，活动升降铁板和活动调节座通过竖直弹性按压组件连接，冲击块的两侧均设有第一夹块，第一夹块和冲击块通过第一连接板连接，支撑台和活动升降铁板通过滑动支撑机构连接，且滑动支撑机构与第一夹块相配合。
6.优选的，所述滑动支撑机构包括设置于第一夹块上方的第二夹块，活动升降铁板的上方设有顶板，且两个第二夹块通过顶板连接，活动升降铁板上固定连接有第二定位板，第二定位板的顶端贯穿顶板，顶板和支撑台通过滑动器连接。
7.优选的，所述滑动器包括对称设置于顶板两侧的第二连接板，第二连接板和顶板固定连接，支撑台的顶部开设有两个第一滑槽，第二连接板的底端固定连接有第一滑块，且第一滑块位于对应的第一滑槽内，第一滑块和第一滑槽的横截面均为t形结构。
8.优选的，所述竖直弹性按压组件包括两个设置于活动调节座上方的第二活动板，
第二活动板和活动升降铁板通过第一压缩弹簧连接，第二活动板和活动调节座通过第一液压伸缩杆连接，活动升降铁板的底部固定连接有两个第一限位板，两个第一限位板分别贯穿两个第二活动板。
9.优选的，所述水平弹性按压组件包括设置于支撑台底部的第三活动板，第三活动板的一侧固定连接有第二限位板，第二限位板贯穿冲击铁板和第一活动板，第三活动板和冲击铁板通过第二压缩弹簧连接，第三活动板的一侧设有第一固定板，第一固定板和支撑台固定连接，第一固定板和第三活动板通过第二液压伸缩杆连接。
10.优选的，所述矩形孔内设有缓冲板，第一定位板贯穿缓冲板，缓冲板的一侧和矩形孔的一侧内壁通过第三压缩弹簧连接。
11.优选的，所述锚索夹持机构包括设置于固定座上方的托板，托板的上方设有按压板，固定座的顶部固定连接有支撑架，按压板和支撑架通过第三液压伸缩杆连接，托板和固定座通过支撑柱连接。
12.优选的，所述水平位移驱动组件包括设置于支撑底座上方的丝杠，丝杠贯穿活动调节座，丝杠和活动调节座的连接方式为螺纹连接，支撑底座的顶部固定连接有第二固定板，丝杠的一端和第二固定板通过第一轴承连接，支撑底座上开设有两个第二滑槽，活动调节座的底部固定连接有两个第二滑块，两个第二滑块分别位于两个第二滑槽，第二滑槽和第二滑块的横截面均为t形结构，第二固定板上设有与丝杠相配合的旋转驱动单元。
13.优选的，所述旋转驱动单元包括设置于第二固定板一侧的电机，电机的输出端设有齿轮，丝杠的外部套设有固定连接的齿轮环，齿轮环和齿轮相啮合。
14.优选的，所述丝杠远离第二固定板的一端设有第三固定板，第三固定板和支撑底座固定连接，丝杠和第三固定板通过第二轴承连接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）、锚索穿过冲击块和活动升降铁板之间，锚索的两端分别放置于两个托板上，通过第三液压伸缩杆驱动按压板下移，进而使得按压板和托板夹持住锚索，即可完成锚索两端的固定，第一电磁铁通电，冲击铁板和第一电磁铁磁吸在一起，通过第二液压伸缩杆驱动第三活动板移动，使得第三活动板相对冲击铁板移动，第二压缩弹簧处于压缩状态，根据第二压缩弹簧的形变程度，调节第二压缩弹簧对冲击铁板施加的压力，调节完毕后，对第一电磁铁进行断电，冲击铁板和第一电磁铁不再磁吸在一起，第二压缩弹簧驱动冲击铁板移动，使得冲击铁板撞击第一活动板，进而使得其中一个固定座受到撞击，锚索受到横向冲击力，根据第二压缩弹簧的形变程度，可以调节锚索受到横向冲击力的力度；（2）、锚索受到横向冲击力，当锚索拉伸断裂时，第一活动板朝向缓冲板移动，最终第一活动板和缓冲板相接触，第三压缩弹簧处于压缩状态，通过第三压缩弹簧进行弹性缓冲，起到保护的作用；（3）、第二电磁铁通电，第二电磁铁和活动升降铁板磁吸在一起，第一液压伸缩杆驱动第二活动板上移，调节第二活动板和活动升降铁板之间的距离，改变第一压缩弹簧的形变程度，进而调节第一压缩弹簧对活动升降铁板施加向上的力，调节完毕后，第二电磁铁断电，活动升降铁板和第二电磁铁不再磁吸在一起，第一压缩弹簧驱动活动升降铁板上移，使得冲击块在竖直方向上撞击锚索，根据第一压缩弹簧的形变程度，可以调节冲击块在竖直方向上撞击锚索的力度，通过第一限位板的设计，使得活动升降铁板和冲击块在竖直方
向上平稳的移动；（4）、冲击块撞击锚索，当锚索断裂时，冲击块驱动第一连接板和第一夹块上移，使得两组第一夹块和第二夹块分别夹持住断裂的锚索，避免断裂的锚索对周围的人员或者物品造成伤害，活动调节座水平方向移动时，活动调节座驱动第二支撑板和活动升降铁板移动，进而使得第二定位板驱动顶板水平方向移动，从而使得第二夹块移动，同时第二连接板驱动第一滑块在第一滑槽内滑动，通过第一滑块和第一滑槽的设计，使得顶板水平方向平稳的移动，活动调节座水平方向移动时，第二夹块和第一夹块可以同步移动。
16.（5）、通过第二滑槽和第二滑块的设计，使得活动调节座水平方向平稳的移动，通过电机驱动齿轮旋转，进而使得齿轮驱动齿轮环旋转，从而使得丝杠驱动活动调节座水平方向移动，改变活动调节座的位置，便于调节冲击块撞击锚索的位置，通过第二轴承和第三固定板的设计，增加了丝杠旋转时的稳定性。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
18.在附图中：图1为本发明整体结构示意图；图2为图1中a处的局部放大结构示意图；图3为图1中b处的局部放大结构示意图；图4为本发明锚索夹持机构的结构示意图；图5为本发明第一定位板的结构示意图；图6为本发明水平弹性按压组件的结构示意图；图7为本发明活动调节座的结构示意图；图8为本发明顶板的结构示意图。
19.图中：1、支撑底座；2、支撑台；3、第一支撑板；4、固定座；5、第一活动板；6、矩形孔；7、第一定位板；8、冲击铁板；9、第一电磁铁；10、活动调节座；11、冲击块；12、活动升降铁板；13、侧板；14、电机；15、第二电磁铁；16、第二支撑板；17、第一夹块；18、第一连接板；19、顶板；20、第二定位板；21、第二夹块；22、第二连接板；23、第一滑块；24、第一滑槽；25、第二活动板；26、第一液压伸缩杆；27、第一压缩弹簧；28、第一限位板；29、第三活动板；30、第二限位板；31、第二压缩弹簧；32、第一固定板；33、第二液压伸缩杆；34、缓冲板；35、第三压缩弹簧；36、支撑架；37、托板；38、按压板；39、第三液压伸缩杆；40、支撑柱；41、丝杠；42、第二固定板；43、第一轴承；44、第二滑槽；45、第二滑块；46、第二轴承；47、齿轮；48、齿轮环；49、第三固定板。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例一，由图1至图8给出，本发明包括支撑底座1，支撑底座1的上方设有支撑台2，支撑底座1和支撑台2通过若干第一支撑板3连接，支撑台2的顶部设有两个固定座4，固定座4的顶部设有锚索夹持机构，支撑底座1的顶部开设有矩形孔6，其中一个固定座4和支撑底座1固定连接，另一个固定座4的底部固定连接有第一活动板5，且第一活动板5贯穿矩形孔6，第一活动板5的一侧固定连接有第一定位板7，第一定位板7的一端贯穿矩形孔6的一侧内壁，支撑台2的底部设有冲击铁板8，冲击铁板8的两侧分别设有第一电磁铁9，第一电磁铁9和支撑台2固定连接，冲击铁板8和支撑台2通过水平弹性按压组件连接，支撑底座1上设有纵向冲击组件；纵向冲击组件包括设置于支撑底座1顶部的活动调节座10，活动调节座10和支撑底座1通过水平位移驱动组件连接，支撑台2的上方设有冲击块11，冲击块11的上方设有活动升降铁板12，冲击块11和活动升降铁板12通过侧板13连接，活动升降铁板12的两侧分别设有第二电磁铁15，第二电磁铁15和活动调节座10通过第二支撑板16连接，活动升降铁板12和活动调节座10通过竖直弹性按压组件连接，冲击块11的两侧均设有第一夹块17，第一夹块17和冲击块11通过第一连接板18连接，支撑台2和活动升降铁板12通过滑动支撑机构连接，且滑动支撑机构与第一夹块17相配合。
22.实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图7和图8给出，滑动支撑机构包括设置于第一夹块17上方的第二夹块21，活动升降铁板12的上方设有顶板19，且两个第二夹块21通过顶板19连接，活动升降铁板12上固定连接有第二定位板20，第二定位板20的顶端贯穿顶板19，顶板19和支撑台2通过滑动器连接，滑动器包括对称设置于顶板19两侧的第二连接板22，第二连接板22和顶板19固定连接，支撑台2的顶部开设有两个第一滑槽24，第二连接板22的底端固定连接有第一滑块23，且第一滑块23位于对应的第一滑槽24内，第一滑块23和第一滑槽24的横截面均为t形结构，竖直弹性按压组件包括两个设置于活动调节座10上方的第二活动板25，第二活动板25和活动升降铁板12通过第一压缩弹簧27连接，第二活动板25和活动调节座10通过第一液压伸缩杆26连接，活动升降铁板12的底部固定连接有两个第一限位板28，两个第一限位板28分别贯穿两个第二活动板25；第二电磁铁15通电，第二电磁铁15和活动升降铁板12磁吸在一起，第一液压伸缩杆26驱动第二活动板25上移，调节第二活动板25和活动升降铁板12之间的距离，改变第一压缩弹簧27的形变程度，进而调节第一压缩弹簧27对活动升降铁板12施加向上的力，调节完毕后，第二电磁铁15断电，活动升降铁板12和第二电磁铁15不再磁吸在一起，第一压缩弹簧27驱动活动升降铁板12上移，使得冲击块11在竖直方向上撞击锚索，根据第一压缩弹簧27的形变程度，可以调节冲击块11在竖直方向上撞击锚索的力度，通过第一限位板28的设计，使得活动升降铁板12和冲击块11在竖直方向上平稳的移动，冲击块11撞击锚索，当锚索断裂时，冲击块11驱动第一连接板18和第一夹块17上移，使得两组第一夹块17和第二夹块21分别夹持住断裂的锚索，避免断裂的锚索对周围的人员或者物品造成伤害，活动调节座10在水平方向移动时，活动调节座10驱动第二支撑板16和活动升降铁板12移动，进而使得第二定位板20驱动顶板19水平方向移动，从而使得第二夹块21移动，同时第二连接板22驱动第一滑块23在第一滑槽24内滑动，通过第一滑块23和第一滑槽24的设计，使得顶板19实现在水平方向平稳的移动，活动调节座10在水平方向移动时，第二夹块21和第一夹块17可以同步移动。
23.实施例三，在实施例一的基础上，由图1、图3、图4、图5和图6给出，水平弹性按压组件包括设置于支撑台2底部的第三活动板29，第三活动板29的一侧固定连接有第二限位板30，第二限位板30贯穿冲击铁板8和第一活动板5，第三活动板29和冲击铁板8通过第二压缩弹簧31连接，第三活动板29的一侧设有第一固定板32，第一固定板32和支撑台2固定连接，第一固定板32和第三活动板29通过第二液压伸缩杆33连接，矩形孔6内设有缓冲板34，第一定位板7贯穿缓冲板34，缓冲板34的一侧和矩形孔6的一侧内壁通过第三压缩弹簧35连接，锚索夹持机构包括设置于固定座4上方的托板37，托板37的上方设有按压板38，固定座4的顶部固定连接有支撑架36，按压板38和支撑架36通过第三液压伸缩杆39连接，托板37和固定座4通过支撑柱40连接；锚索穿过冲击块11和活动升降铁板12之间，锚索的两端分别放置于两个托板37上，通过第三液压伸缩杆39驱动按压板38下移，进而使得按压板38和托板37夹持住锚索，即可完成锚索两端的固定，第一电磁铁9通电，冲击铁板8和第一电磁铁9磁吸在一起，通过第二液压伸缩杆33驱动第三活动板29移动，使得第三活动板29相对冲击铁板8移动，第二压缩弹簧31处于压缩状态，根据第二压缩弹簧31的形变程度，调节第二压缩弹簧31对冲击铁板8施加的压力，调节完毕后，对第一电磁铁9进行断电，冲击铁板8和第一电磁铁9不再磁吸在一起，第二压缩弹簧31驱动冲击铁板8移动，使得冲击铁板8撞击第一活动板5，进而使得其中一个固定座4受到撞击，锚索受到横向冲击力，根据第二压缩弹簧31的形变程度，可以调节锚索受到横向冲击力的力度，锚索受到横向冲击力，当锚索拉伸断裂时，第一活动板5朝向缓冲板34移动，最终第一活动板5和缓冲板34相接触，第三压缩弹簧35处于压缩状态，通过第三压缩弹簧35进行弹性缓冲，起到保护的作用。
24.实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图2和图7给出，水平位移驱动组件包括设置于支撑底座1上方的丝杠41，丝杠41贯穿活动调节座10，丝杠41和活动调节座10的连接方式为螺纹连接，支撑底座1的顶部固定连接有第二固定板42，丝杠41的一端和第二固定板42通过第一轴承43连接，支撑底座1上开设有两个第二滑槽44，活动调节座10的底部固定连接有两个第二滑块45，两个第二滑块45分别位于两个第二滑槽44内，第二滑槽44和第二滑块45的横截面均为t形结构，第二固定板42上设有与丝杠41相配合的旋转驱动单元，旋转驱动单元包括设置于第二固定板42一侧的电机14，电机14的输出端设有齿轮47，丝杠41的外部套设有固定连接的齿轮环48，齿轮环48和齿轮47相啮合，丝杠41远离第二固定板42的一端设有第三固定板49，第三固定板49和支撑底座1固定连接，丝杠41和第三固定板49通过第二轴承46连接；通过第二滑槽44和第二滑块45的设计，使得活动调节座10可以在水平方向平稳的移动，通过电机14驱动齿轮47旋转，进而使得齿轮47驱动齿轮环48旋转，从而使得丝杠41驱动活动调节座10水平方向移动，改变活动调节座10的位置，便于调节冲击块11撞击锚索的位置，通过第二轴承46和第三固定板49的设计，增加了丝杠41旋转时的稳定性。
25.工作原理：工作时，锚索穿过冲击块11和活动升降铁板12之间，锚索的两端分别放置于两个托板37上，通过第三液压伸缩杆39驱动按压板38下移，进而使得按压板38和托板37夹持住锚索，即可完成锚索两端的固定，第一电磁铁9通电，冲击铁板8和第一电磁铁9磁吸在一起，通过第二液压伸缩杆33驱动第三活动板29移动，使得第三活动板29相对冲击铁板8移动，第二压缩弹簧31处于压缩状态，根据第二压缩弹簧31的形变程度，调节第二压缩
弹簧31对冲击铁板8施加的压力，调节完毕后，对第一电磁铁9进行断电，冲击铁板8和第一电磁铁9不再磁吸在一起，第二压缩弹簧31驱动冲击铁板8移动，使得冲击铁板8撞击第一活动板5，进而使得其中一个固定座4受到撞击，锚索受到横向冲击力，根据第二压缩弹簧31的形变程度，可以调节锚索受到横向冲击力的力度，锚索受到横向冲击力，当锚索拉伸断裂时，第一活动板5朝向缓冲板34移动，最终第一活动板5和缓冲板34相接触，第三压缩弹簧35处于压缩状态，通过第三压缩弹簧35进行弹性缓冲，起到保护的作用，第二电磁铁15通电，第二电磁铁15和活动升降铁板12磁吸在一起，第一液压伸缩杆26驱动第二活动板25上移，调节第二活动板25和活动升降铁板12之间的距离，改变第一压缩弹簧27的形变程度，进而调节第一压缩弹簧27对活动升降铁板12施加向上的力，调节完毕后，第二电磁铁15断电，活动升降铁板12和第二电磁铁15不再磁吸在一起，第一压缩弹簧27驱动活动升降铁板12上移，使得冲击块11在竖直方向上撞击锚索，根据第一压缩弹簧27的形变程度，可以调节冲击块11在竖直方向上撞击锚索的力度，通过第一限位板28的设计，使得活动升降铁板12和冲击块11在竖直方向上平稳的移动，冲击块11撞击锚索，当锚索断裂时，冲击块11驱动第一连接板18和第一夹块17上移，使得两组第一夹块17和第二夹块21分别夹持住断裂的锚索，避免断裂的锚索对周围的人员或者物品造成伤害，活动调节座10水平方向移动时，活动调节座10驱动第二支撑板16和活动升降铁板12移动，进而使得第二定位板20驱动顶板19水平方向移动，从而使得第二夹块21移动，同时第二连接板22驱动第一滑块23在第一滑槽24内滑动，通过第一滑块23和第一滑槽24的设计，使得顶板19水平方向平稳的移动，活动调节座10水平方向移动时，第二夹块21和第一夹块17可以同步移动，通过第二滑槽44和第二滑块45的设计，使得活动调节座10水平方向平稳的移动，通过电机14驱动齿轮47旋转，进而使得齿轮47驱动齿轮环48旋转，从而使得丝杠41驱动活动调节座10水平方向移动，改变活动调节座10的位置，便于调节冲击块11撞击锚索的位置，通过第二轴承46和第三固定板49的设计，增加了丝杠41旋转时的稳定性。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。