本发明专利技术公开了一种可调节围压的冲击试验装置，底座上设置有立柱，立柱之间设置有横梁，立柱上设置有调节横梁高度的高度调节结构；横梁上设置有冲击加载机构；底座上设置有围压控制机构，围压控制机构包括放置在底座上的罩壳，罩壳的内部设置有若干个气囊，相邻气囊之间设置有隔板，气囊的内部设置有试样，试样与气囊的上下表面接触，气囊通过独立的加气管与围压控制器连接，加气管上设置有控制加气管开通或关闭的控制阀。本发明专利技术还公开了一种可调节围压的冲击试验装置的冲击试验方法。本发明专利技术采用上述可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法，能够解决现有的冲击试验装置不能同时对不同围压条件下道砟的冲击情况进行研究的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法
[0001]本专利技术涉及冲击试验
，尤其是涉及一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法。
技术介绍
[0002]铁路运输作为重要的交通运输方式，对经济和民生发展有着至关重要的作用。伴随着我国铁路列车的快速发展，列车的高速化、重载化对轨枕提出了更高的新要求。有砟轨道道床属于一种散体结构，一般由高强度、风化程度低的尖角颗粒组成，在轨道结构中起着分散传递荷载、缓冲振动、排水的作用。列车的运营过程中，由于道砟的散粒体力学特性，在外载作用下会发生运动、旋转、重新排列，引起轨枕下陷、翻浆冒泥、道床板结等劣化现象，难以维持轨道的几何形位。当列车车轮通过不平顺轨面时，车轮踏面将与钢轨顶面脱离，由于车辆转向架的一系列弹簧处于压缩状态，当车轮脱空时，压缩弹簧将轮弹向轨面，造成轮轨冲击，引起道床劣化。在引桥、道岔或其它轨道过渡处，由于轨道刚度突变，轮轨接触面会产生较高的向下冲击力。因此研究道砟因冲击荷载产生的道床劣化，对保证列车安全运营具有重要的意义。
[0003]传统的冲击试验只能研究单一围压下道砟的冲击情况。但在实际工程情况中，道床在横断面上是梯形，道砟随着道床深度变化从上到下受到的围压逐渐增大，传统的冲击试验装置无法达到实际情况下的试样围压。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种可调节围压的冲击试验装置，解决现有的冲击试验装置不能同时对不同围压条件下道砟的冲击情况进行研究的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种可调节围压的冲击试验装置的冲击试验方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种可调节围压的冲击试验装置，包括底座，底座上设置有立柱，立柱之间设置有横梁，立柱上设置有调节横梁高度的高度调节结构；横梁上设置有冲击加载机构；底座上设置有围压控制机构，围压控制机构位于横梁的正下方，所述围压控制机构包括放置在底座上的罩壳，罩壳的内部设置有若干个气囊，相邻气囊之间设置有限制气囊轴向形变的隔板，气囊的内部设置有试样，试样与气囊的上下表面接触，气囊通过独立的加气管与围压控制器连接，加气管上设置有控制加气管开通或关闭的控制阀。
[0006]优选的，所述高度调节结构包括调节孔，立柱上设置有若干个沿着立柱长度方向设置的调节孔，螺栓穿过调节孔实现横梁与立柱的固定连接。
[0007]优选的，所述罩壳为透明的亚克力壳，所述气囊为透明的气肋式膜。
[0008]优选的，所述围压控制器上设置有控制气路开通或关闭的加压旋钮、设置目标围压的压力表、调节压力表大小的压力调节旋钮、显示气囊内压力的电子反压表。
[0009]优选的，所述冲击加载机构包括落锤和导向杆，横梁上设置有使导向杆穿过的通孔，导向杆与横梁滑动连接，落锤套设在导向杆上并与导向杆滑动连接，落锤位于气囊中心
的正上方，导向杆的底端设置有限制落锤从导向杆上滑脱的限位块，导向杆的正下方设置有盖板，导向杆的底端与盖板接触，盖板罩设在气囊的正上方并位于罩壳内；立柱上设置有带动落锤在导向杆上滑动的动力结构。
[0010]优选的，所述动力结构包括滑轮，滑轮转动设置在立柱上，滑轮上缠绕的钢丝绳的一端绕过横梁上设置的导轮与落锤连接。
[0011]基于上述可调节围压的冲击试验装置的冲击试验方法，包括以下步骤：
[0012]S1、将气囊与隔板对齐放置，并在气囊的外部套上罩壳，将每个气囊上的加气管连接到围压控制器上；
[0013]S2、旋转压力调节旋钮使压力表上的指针达到对应气囊要求的目标围压，打开加压旋钮和加气管上的控制阀，对气囊进行充气加压，气囊内的压力实时的显示在电子反压表上，直到电子反压表上的压力达到压力表设定的围压，关闭加压旋钮和控制阀，使气囊内围压维持在设定围压；
[0014]S3、重复步骤S2使得每个气囊内的围压都达到其对应的设定围压；
[0015]S4、调整横梁在立柱上的位置，从而调整横梁的高度，转动滑轮，钢丝绳缠绕，钢丝绳带动落锤向上移动，将落锤提升到一定高度；松开滑轮，落锤自由下落，落锤通过导向杆上的限位块和盖板将冲击力传递给气囊内的试样，给试样施加冲击载荷；
[0016]S5、通过透明的罩壳和气囊观察试样的位移和破碎情况。
[0017]本专利技术所述的一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法的优点和积极效果是：
[0018]1、立柱上设置有调节孔，通过选择不同的调节孔可以调整横梁的高度，从而调整落锤的高度，进而对试样进行不同冲击载荷下的冲击试验。
[0019]2、落锤套设在导向杆上，导向杆底部设置有限位块，气囊上方设置有盖板，落锤通过限位块和盖板将冲击载荷较均匀的作用在气囊内的试样上，提高冲击试验的准确性。
[0020]3、本专利技术设置多个独立的气囊，通过向气囊内充入不同压力的气体，从而模拟实际工况下不同深度处试样的围压，实现道砟试样线性围压边界条件的研究。
[0021]4、本专利技术所述的冲击试验装置还可以用于土、钙质砂等岩土材料的加载试验。
[0022]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法实施例的立体结构示意图；
[0024]图2为本专利技术一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法实施例的气囊与围压控制器连接结构示意图。
[0025]附图标记
[0026]1、底座；2、立柱；3、横梁；4、落锤；5、导向杆；6、限位块；7、盖板；8、罩壳；9、气囊；10、隔板；11、试样；12、滑轮；13、围压控制器；14、加气管；15、控制阀；16、加压旋钮；17、压力表；18、压力调节旋钮；19、电子反压表；20、调节孔。
具体实施方式
[0027]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0028]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0029]实施例
[0030]图1为本专利技术一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法实施例的立体结构示意图，图2为本专利技术一种可调节围压的冲击试验装置及冲击试验方法实施例的气囊与围压控制器连接结构示意图。如图所示，一种可调节围压的冲击试验装置，包括底座1，底座1固定在地面上。底座1上设置有立柱2，两个立柱2竖向的固定设置在底座1上。立柱2的底端通过螺栓固定在底本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调节围压的冲击试验装置，其特征在于：包括底座，底座上设置有立柱，立柱之间设置有横梁，立柱上设置有调节横梁高度的高度调节结构；横梁上设置有冲击加载机构；底座上设置有围压控制机构，围压控制机构位于横梁的正下方，所述围压控制机构包括放置在底座上的罩壳，罩壳的内部设置有若干个气囊，相邻气囊之间设置有限制气囊轴向形变的隔板，气囊的内部设置有试样，试样与气囊的上下表面接触，气囊通过独立的加气管与围压控制器连接，加气管上设置有控制加气管开通或关闭的控制阀。2.根据权利要求1所述的一种可调节围压的冲击试验装置，其特征在于：所述高度调节结构包括调节孔，立柱上设置有若干个沿着立柱长度方向设置的调节孔，螺栓穿过调节孔实现横梁与立柱的固定连接。3.根据权利要求2所述的一种可调节围压的冲击试验装置，其特征在于：所述罩壳为透明的亚克力壳，所述气囊为透明的气肋式膜。4.根据权利要求3所述的一种可调节围压的冲击试验装置，其特征在于：所述围压控制器上设置有控制气路开通或关闭的加压旋钮、设置目标围压的压力表、调节压力表大小的压力调节旋钮、显示气囊内压力的电子反压表。5.根据权利要求4所述的一种可调节围压的冲击试验装置，其特征在于：所述冲击加载机构包括落锤和导向杆，横梁上设置有使导向杆穿过的通孔，导向杆与横梁滑动连接，落锤套设在导向杆上并与导向杆滑动连接，落锤位...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈成，朱思凡，汤语嫣，贾西贝，
申请(专利权)人：绍兴市上虞区武汉理工大学高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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