一种落锤式动静组合加载冲击实验装置，其特征是它包括机身（1）和试样承载台（2），试样承载台（2）位于机身（1）上，试样安装在试样承载台（2）上并与施加静压力的液压静载压力机构相连，在机身（1）的上部安装有能沿导向柱（7）上下移动的冲击机构，冲击机构与安装在机身下部的提升机构相连。本实用新型专利技术能够实现煤岩试样动态、可控和不同动静组合形式加载，模拟煤岩材料多种应力波加载方式，使实验结果更有工程实际意义。其结构简单，操作方便，可控性好。通过刹车驱动电机和电动抓钩的断电收紧状态，防止冲击机构在意外断电时坠落伤人，实现有效的安全保护。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种落锤式动静组合加载冲击实验装置，其特征是它包括机身（1）和试样承载台（2），试样承载台（2）位于机身（1）上，试样安装在试样承载台（2）上并与施加静压力的液压静载压力机构相连，在机身（1）的上部安装有能沿导向柱（7）上下移动的冲击机构，冲击机构与安装在机身下部的提升机构相连。本技术能够实现煤岩试样动态、可控和不同动静组合形式加载，模拟煤岩材料多种应力波加载方式，使实验结果更有工程实际意义。其结构简单，操作方便，可控性好。通过刹车驱动电机和电动抓钩的断电收紧状态，防止冲击机构在意外断电时坠落伤人，实现有效的安全保护。【专利说明】落锤式动静组合加载冲击实验装置
本技术涉及一种岩石力学技术，尤其是一种矿山冲击载荷实验装置，具体地说是一种落锤式动静组合加载冲击实验装置。
技术介绍
冲击矿压是世界范围内煤矿及岩石工程中遇到的最严重的自然灾害之一，表现为聚集在煤岩体中的弹性能突然、猛烈释放，动力将煤岩抛向巷道或采场，使煤岩体强烈震动和破坏，造成巷道堵塞、设备损毁和人员伤亡等灾难。目前，冲击矿压灾害已经波及我国大部分矿区，其发生的频次和烈度愈加增大，危害程度愈加严重，对煤矿安全高效生产构成巨大威胁。 鉴于冲击矿压发生的广泛性、多发性和严重性，国内外投入大量人力与物力开展相关的研究工作。为重现煤岩动力灾害发生时应力环境特征与演化过程，以为理论研究提供依据，研究人员迫切希望采用与工程实际受力模式更为符合的动静组合加载实验方法和装置，这是现存大多实验方法与实验装置所没有考虑的。目前的一些动静组合加载实验装置如霍普金森压杆多基于气动发射装置或轻气炮发射装置，这种装置设备较为昂贵，且实验过程中能量转化率低，发射噪音污染大，实验成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的一些动静组合加载实验装置基于气动发射装置或轻气炮发射装置，使得设备结构复杂，能量转化率低，发射噪音污染大，实验成本较高的问题，设计一种落锤式动静组合加载冲击试验装置。 本技术的技术方案是: 一种落锤式动静组合加载冲击实验装置，其特征是它包括机身I和试样承载台2，试样承载台2位于机身I上，试样安装在试样承载台2上并与施加静压力的液压静载压力机构相连，在机身I的上部安装有能沿导向柱7上下移动的冲击机构，冲击机构与安装在机身下部的提升机构相连。 所述的液压静载压力机构包括液压缸25、导向柱20、法兰18、上压板6、连接栓19和下压板5，液压缸25通过法兰18连接上压板6，上压板6利用导向柱20上下运动，上压板6和下压板5通过连接栓19活动连接在一起。 所述的连接栓19尾部留有大于Icm余量。 所述的液压静载压力机构还包括液压控制单元，液压控制单元连接液压缸25。 所述提升机构包括刹车驱动电机21、滚筒22、滑轮组、缆绳12和电动抓钩11，电动抓钩11竖直连接在缆绳12尾部，缆绳经机身上的滑轮组后绕制于滚筒22上，滚筒22连接在刹车驱动电机21的输出端上。 所述电动抓钩11包括主杆26、抓杆27、电磁铁28、连接杆29、滑筒30和弹簧31，滑筒30在电磁铁28的控制下在主杆23上作上下移动，通过连接杆29带动抓杆27张开和收紧，弹簧31套装在主杆26上使滑筒28紧抵电磁铁28。 所述冲击机构包括冲击锤头17、托板8、砝码9、导向杆10和连接杆16，冲击锤头17固定在托板8的下部，砝码9穿过导向杆10和连接杆16放置在托板8上，连接杆16与提升机构中的电动抓钩11相连，电动抓钩11松开后，托板在砝码9的重力作用下沿机身上的导向柱7作自由落体运动，带动冲击锤头17给安装在试样承载台上的同时被液压静载压力机构加载有静压力的试样4以冲击。 所述冲击锤头17的中间为圆柱状结构，柱头呈半球形。 导向柱7上安装有控制冲击机构最高位置的行程开关15。 本技术的有益效果: 能够实现煤岩试样动态、可控和不同动静组合形式加载，模拟煤岩材料多种应力波加载方式，使实验结果更有工程实际意义。其结构简单，操作方便，可控性好。通过刹车驱动电机和电动抓钩的断电收紧状态，防止冲击机构在意外断电时坠落伤人，实现有效的安全保护。 【专利附图】【附图说明】 图1为一种落锤式动静组合加载冲击实验装置的主视图。 图2为一种落锤式动静组合加载冲击实验装置的侧视图。 图3为液压静载压力机构及冲击锤头位置的原理图 图4为电动抓钩的原理图 图中:1为机身、2为试样承载台、3为压力传感器、4为试样、5为下压板、6为上压板、7为导向柱、8为托板、9为破码、10为导向杆、11为电动抓钩、12为缆绳、13为滑轮、14为滑轮、15为行程开关、16为连接杆、17为冲击锤头、18为法兰、19为连接栓、20为导向柱、21为刹车驱动电机、22为滚筒、23为滑轮、24为滑轮、25为液压缸、26为主杆、27为抓杆、28为电磁铁、29为连接杆、30为滑筒、31为弹簧。 【具体实施方式】 下面将结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明。 如图1-4所示。 一种落锤式动静组合加载冲击实验装置，它包括机身I和试样承载台2，试样承载台2位于机身I上，试样安装在试样承载台2上并与施加静压力的液压静载压力机构相连，在机身I的上部安装有能沿导向柱7上下移动的冲击机构，导向柱7上安装有对冲击机构上升高度进行限位的行程开关15，冲击机构与安装在机身下部的提升机构相连。如图1所示。液压静载压力机构包括液压缸25(图2)、导向柱20、法兰18、上压板6、连接栓19和下压板5，液压缸25通过法兰18连接上压板6，上压板6利用导向柱20上下运动，上压板6和下压板5通过连接栓19活动连接在一起，连接栓19尾部留有大于Icm余量。所述的液压静载压力机构还包括液压控制单元，液压控制单元连接液压缸25。所述提升机构包括刹车驱动电机21、滚筒22、滑轮组、缆绳12和电动抓钩11，电动抓钩11竖直连接在缆绳12尾部，缆绳经机身上的滑轮组后绕制于滚筒22上，滚筒22连接在刹车驱动电机21的输出端上(图1下部)。电动抓钩11如图4所示，包括主杆26、抓杆27、电磁铁28、连接杆29、滑筒30和弹簧31，滑筒30在电磁铁28的控制下在主杆23上作上下移动，通过连接杆29带动抓杆27张开和收紧，弹簧31套装在主杆26上使滑筒28紧抵电磁铁28。冲击机构包括冲击锤头17、托板8、砝码9、导向杆10和连接杆16，冲击锤头17固定在托板8的下部，砝码9穿过导向杆10和连接杆16放置在托板8上,连接杆16与提升机构中的电动抓钩11相连，电动抓钩11松开后，托板在砝码9的重力作用下沿机身上的导向柱7作自由落体运动，带动冲击锤头17给安装在试样承载台上的同时被液压静载压力机构加载有静压力的试样4以冲击。冲击锤头17的中间为圆柱状结构，柱头呈半球形。各部件的平面布置如图3所 /Jn ο 本技术的使用方法为: 首先,液压缸24带动上压板6向上运动,通过连接栓19带动下压板5 —起运动，在试样承载台2和下压板5底部放置试样4和压力传感器3。 其次，电动抓钩11向下移动，抓紧冲击机构上的连接杆16。 第三,液压缸25向下移动,带动上压板6施加压力在下压板5上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种落锤式动静组合加载冲击实验装置，其特征是它包括机身（1）和试样承载台（2），试样承载台（2）位于机身（1）上，试样安装在试样承载台（2）上并与施加静压力的液压静载压力机构相连，在机身（1）的上部安装有能沿导向柱（7）上下移动的冲击机构，冲击机构与安装在机身下部的提升机构相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牟宗龙，王桂峰，窦林名，李振雷，贺虎，何江，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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