(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210895982.X (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市高新 技术开发 区科学大道100号 (72)发明人 高丹盈　马博　汤寄予　魏东　 房栋　杨林　庞育阳　谷志强　 (74)专利代理 机构 郑州大通专利商标代理有限 公司 41111 专利代理师 胡姗姗 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/303(2006.01) (54)发明名称 落锤冲击试验机 (57)摘要 本发明涉及工程试验设备技术领域， 具体涉 及一种落锤式冲击试验机， 包括主机框架、 落锤 加载组件和驱动组件； 主机框架包括台座、 顶板 和支撑柱， 顶板下方设置有导杆， 落锤加载组件 滑动设置在导杆上； 落锤加载组件包括落锤本 体、 电永磁组件和套装在导杆上的耦合滑板， 电 永磁组件包括电永磁组件一和电永磁组件二， 耦 合滑板包括耦合滑板一和耦合滑板二， 落锤本体 通过负重块与电永磁组件一相连； 驱动组件包括 设置在顶板上的曳引机和钢丝绳， 钢丝绳连接至 耦合滑板一。 本发明实现了对落锤的捕捉与提 拉， 有效降低了二次冲击损伤的可能性， 实现放 锤、 提锤一体化智 能操作， 有利于提高冲击试验 的效率以及实验结果的精确度。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115112474 A 2022.09.27 CN 115112474 A 1.落锤式冲击试验机， 其特 征在于， 包括主机 框架、 落锤加载组件和驱动组件； 所述主机框架包括台座 （1） 、 顶板 （2） 以及 连接所述台座 （1） 和顶板 （2） 的支撑柱 （3） ， 所 述台座 （1） 的内底部设置有用以放置试样的支 座 （4） ； 所述顶板 （2） 下方固定 设置有导杆 （5） 和中心柱 （6） ， 所述 落锤加载组件滑动设置在导杆 （5） 上； 所述落锤加载组件包括落锤本体 （7） 、 电永磁组件和套装在导杆 （5） 上的耦合滑板， 所 述电永磁组件包括相互配合的电永磁组件一 （8） 和电永磁组件二 （9） ， 所述耦合滑板包括耦 合滑板一 （10） 和位于耦合滑板一 （10） 上方的耦合滑板二 （11） ， 所述电永磁组件一 （8） 设置 在耦合滑板一 （10） 上， 所述电永磁组件二 （9） 设置在耦合滑板二 （11） 上， 所述落锤本体 （7） 通过负重块 （12） 与电永磁组件一 （8） 相连； 所述驱动组件包括设置在顶板 （2） 上的曳引机 （13） 和钢丝绳 （14） ， 所述钢丝绳 （14） 连 接至耦合滑板一 （10） 。 2.根据权利要求1所述的落锤式冲击试验机， 其特征在于， 所述落锤本体 （7） 固定在负 重块 （12） 下端， 落锤本体 （7） 包括锤头 （701） 、 缓冲固结端 （702） 和载荷传感器 （703） ， 所述载 荷传感器 （70 3） 与负重块 （12） 相连接 。 3.根据权利要求1所述的落锤式冲击试验机， 其特征在于， 所述顶板 （2） 上设置有供钢 丝绳 （14） 绕设的定滑轮 （15） ， 所述钢丝绳 （14） 的一端通过动滑轮一 （16） 与耦合滑板一 （10） 相连， 钢丝绳 （14） 的另一端通过动滑轮二 （17） 连接有对重 （18） 。 4.根据权利要求1所述的落锤式冲击试验机， 其特征在于， 所述顶板 （2） 上开设有供钢 丝绳 （14） 穿设的过孔。 5.根据权利要求1所述的落锤式冲击试验机， 其特征在于， 还包括电磁驱动机箱 （19） 和 多功能电子系统， 所述电永磁组件和电磁驱动机箱 （19） 均连接至多功能电子系统， 所述多 功能电子系统包括激光位移传感器 （20） 、 光电传感器 （21） 、 红外发射器 （22） 、 电子控制与采 集系统 （23） 以及高帧率摄 像机 （24） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115112474 A 2落锤冲击 试验机 技术领域 [0001]本发明涉工程试验设备技 术领域， 具体涉及一种落锤式冲击试验机 。 背景技术 [0002]混凝土结构在服役期间不可避免地会遭受到冲击荷载， 如强风、 车辆、 高空落物、 爆炸及地震等作用。 已有大量文献证明混凝土材料具有明显的应变率效应， 其动态破坏的 形式和机理与静态条件下具有很大不同。 然而， 混凝土的脆性特质使其在极端荷载条件下 的应用受到限制， 高应变率的动态冲击荷载会对混凝土结构 造成严重损伤。 因此， 近年来混 凝土材料的抗冲击性能越来越受到 重视。 [0003]实际中， 与高速冲击相比， 低速冲击才是工程建筑领域内最常见的冲击类型。 用于 混凝土材料低速冲击试验有摆锤冲击试验和落锤冲击试验。 摆锤冲击试验一般能得到试验 失效时的冲击次数与吸收的能量。 落锤冲击试验除了能得到材料失效时的冲击次数外， 还 可以得到冲击力、 试样的位移以及冲击吸收能量等丰富的数据类型。 故在低速冲击试验领 域， 落锤冲击测试手段 更加常见。 [0004]但落锤冲击试验技 术中所用落锤冲击试验机仍有以下几方面的不足： 一、 相关技术中的落锤冲击试验机主要实现方式是将一定重量的落锤以人工或电 机提升至规定高度， 通过自由落体的方式冲击试件。 因此一般落锤冲击试验机的冲击速度 较小， 为了达到较高的冲击速度， 如公开号为CN110514537A为的专利文献落锤冲击试验装 置加高释放高度， 但由此造成设备造价较高， 对试验场地要求 也较高。 [0005]二、 相关技术中的落锤撞击试样后会弹起， 对试样造成二次冲击， 影响试样的实际 损伤情况。 [0006]三、 现有落锤大都仅依靠电机加柔性连接来提升落锤至规定高度， 运行过程中会 有微小震动， 导致落锤释放后提锤横梁上 下摆动， 进 而影响施放过程中的稳定性。 [0007]因此， 亟需提出一种可调节初速度、 可防止二次冲击损伤并且满足智能化操控需 要， 操作简便的落锤冲击试验机 。 发明内容 [0008]本发明为解决现有技术中落锤冲击实验机存在的问题和不足， 提出了一种落锤式 冲击试验机， 具备可调节初速度的功能， 有效降低了二次冲击损伤的可能性， 满足智能化操 控需要， 保证实验结果的可靠性， 适宜推广应用。 [0009]为了实现上述目的， 本发明的技 术方案是： 落锤式冲击试验机， 包括主机 框架、 落锤加载组件和驱动组件； 所述主机框架包括台座、 顶板以及连接所述台座和顶板 的支撑柱， 所述台座的内 底部设置有用以放置试样的支座； 所述顶板下方固定设置有导杆和中心柱， 所述落锤加载 组件滑动设置在导杆 上； 所述落锤加载组件包括落锤本体、 电永磁组件和套装在导杆上的耦合滑板， 所述说　明　书 1/4 页 3 CN 115112474 A 3