一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，用于測(cè)試錨桿的力學(xué)性能，所述錨桿沖擊試驗(yàn)裝置包括底座，所述底座上固定有立柱，所述立柱的頂端設(shè)有頂梁，所述錨桿固定于所述頂梁，所述立柱上安裝有沖擊梁，所述沖擊梁上設(shè)有傳感器，所述錨桿上設(shè)有沖擊板，所述沖擊梁位于所述沖擊板的上方，所述沖擊梁在沖擊力施加單元的作用下沖擊所述沖擊板以拉伸所述錨桿，所述傳感器測(cè)量所述錨桿拉伸過(guò)程中的力學(xué)參數(shù)，所述沖擊力施加單元可以提供足夠的沖擊載荷，以沖擊所述錨桿使其斷裂，便于測(cè)量到其斷裂時(shí)的最大載荷值及其他力學(xué)參數(shù)，更符合實(shí)際運(yùn)用中錨桿受到破壞時(shí)承受的沖擊力量，試驗(yàn)結(jié)果更具有準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
【專利說(shuō)明】
_種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于材料力學(xué)性能測(cè)試，涉及礦山支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，因具有支護(hù)成本低、成巷速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度小等優(yōu)點(diǎn)，錨桿支護(hù)已成為世界各國(guó)礦井巷道的一種主要支護(hù)形式，且廣泛應(yīng)用于我國(guó)煤礦巷道中。在實(shí)際采礦活動(dòng)中，沖擊地壓發(fā)生時(shí)，巷道圍巖瞬間破壞釋放大量能量并對(duì)錨桿造成軸向沖擊，使錨桿體多發(fā)生拉伸變形。因此，為保障礦井安全高效生產(chǎn)，對(duì)錨桿進(jìn)行專門的力學(xué)性能測(cè)試尤其是在動(dòng)載作用下的力學(xué)性能測(cè)試是十分必要的。
[0003]現(xiàn)有的試驗(yàn)設(shè)備一種是采用靜態(tài)拉伸的方式對(duì)錨桿進(jìn)行靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，然而這種靜態(tài)試驗(yàn)方式缺少符合錨桿實(shí)際破壞情況的專門的沖擊試驗(yàn)裝置，所采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。另一種是采用動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，此方法是利用落錘自由下落或擺錘自由下擺沖擊錨桿，測(cè)量該過(guò)程中錨桿的受力及變形狀況，其中通過(guò)改變落錘的自重和高度來(lái)提供沖擊能沖擊錨桿的方式要求試驗(yàn)設(shè)備高度很高，且增減落錘重量時(shí)拆卸困難，最重要的是落錘的自重可調(diào)節(jié)范圍及可升降高度有限，導(dǎo)致所提供的沖擊能范圍有限；而擺錘自由下擺的方式只能通過(guò)改變擺錘擺動(dòng)角度來(lái)提供沖擊能沖擊錨桿，所能提供的沖擊能更是有限。因此，當(dāng)錨桿的承受力不在落錘或擺錘所能提供沖擊能范圍內(nèi)時(shí)，則無(wú)法測(cè)量到錨桿的最大承受力。以上的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置都無(wú)法得到完整且精確的力學(xué)性能數(shù)據(jù)參數(shù)，導(dǎo)致測(cè)試的不準(zhǔn)確性和不科學(xué)性。因此，有必要設(shè)計(jì)一種更好錨桿沖擊試驗(yàn)裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)專用于錨桿力學(xué)性能測(cè)試的高速?zèng)_擊試驗(yàn)的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，用于測(cè)試錨桿的力學(xué)性能，所述錨桿沖擊試驗(yàn)裝置包括底座，所述底座上固定有立柱，所述立柱的頂端設(shè)有頂梁，所述錨桿固定于所述頂梁，所述立柱上安裝有沖擊梁，所述沖擊梁上設(shè)有傳感器，所述錨桿上設(shè)有沖擊板，所述沖擊梁位于所述沖擊板的上方，所述沖擊梁在沖擊力施加單元的作用下沖擊所述沖擊板以拉伸所述錨桿，所述傳感器測(cè)量所述錨桿拉伸過(guò)程中的力學(xué)參數(shù)。
[0007]進(jìn)一步，所述沖擊力施加單兀包括液壓沖擊缸和沖擊缸固定梁，所述液壓沖擊缸的液壓活塞桿與所述傳感器相連接。
[0008]進(jìn)一步，所述液壓沖擊缸與外部液壓機(jī)相連通。
[0009]進(jìn)一步，所述沖擊梁與所述液壓活塞桿通過(guò)所述傳感器相連接，三者共同運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步，所述沖擊板焊接于所述錨桿上，并位于所述錨桿的尾部托盤上方。
[0011]進(jìn)一步，所述傳感器是拉應(yīng)力傳感器。
[0012]進(jìn)一步，所述立柱固定于所述底座的兩側(cè)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]所述立柱上安裝有沖擊梁，所述錨桿上設(shè)有沖擊板，所述沖擊梁位于所述沖擊板的上方，所述沖擊梁在沖擊力施加單元的作用下沖擊所述沖擊板以拉伸所述錨桿，所述傳感器測(cè)量所述錨桿拉伸過(guò)程中的力學(xué)參數(shù)，所述沖擊力施加單元可以提供足夠的沖擊載荷，以沖擊所述錨桿使其斷裂，便于測(cè)量到其斷裂時(shí)的最大載荷值及其他力學(xué)參數(shù)，更符合實(shí)際運(yùn)用中錨桿受到破壞時(shí)承受的沖擊力，試驗(yàn)結(jié)果更具有準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型錨桿沖擊試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中，I一頂梁，2—螺紋孔，3—錨桿，4一沖擊板，5—沖擊梁，6—錨桿托盤，7—傳感器，8—液壓活塞桿，9一進(jìn)液口，10—沖擊缸，11一沖擊缸固定梁，12—立柱，13—底座。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，包括錨桿拉伸沖擊試驗(yàn)單元及沖擊力施加單元，錨桿拉伸沖擊試驗(yàn)單元及沖擊力施加單元依次套于立柱12上，錨桿拉伸沖擊試驗(yàn)單元與沖擊力施加單元相配合。
[0019]錨桿拉伸沖擊單元包括底座13，底座13的兩側(cè)固定有立柱12，立柱12的頂端設(shè)有頂梁I，在頂梁I下表面中心處設(shè)有螺紋孔2，錨桿3固定于該螺紋孔2內(nèi)，錨桿3的底部設(shè)有錨桿托盤6，在錨桿托盤6的上方固定有沖擊板4，優(yōu)選的，沖擊板4焊接于錨桿3上，沖擊板4的上方設(shè)有沖擊梁5，沖擊梁5的兩側(cè)向下延伸連接于沖擊力施加單元，當(dāng)沖擊力施加單元施力于沖擊梁5時(shí)，沖擊梁5沖擊沖擊板4以拉伸錨桿3。沖擊梁的下端連接有傳感器7，優(yōu)選的，所述傳感器是拉應(yīng)力傳感器。
[0020]所述沖擊力施加單元包括液壓沖擊缸10和沖擊缸固定梁11，所述液壓沖擊缸10固定于沖擊缸固定梁11中心處，沖擊缸固定梁11安裝于立柱12上并位于沖擊梁5下側(cè)。所述液壓沖擊缸10的液壓活塞桿8上端與傳感器7相連接，傳感器7的下端與液壓活塞桿7固定連接，傳感器的上端與沖擊梁5的下端固定連接，可以采用螺紋連接的方式，通過(guò)這種連接，液壓活塞桿8與沖擊梁5以及傳感器7共同運(yùn)動(dòng)。所述液壓沖擊缸10通過(guò)缸體上的進(jìn)液口 9與外部液壓機(jī)相連通。
[0021]采用本實(shí)用新型的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置進(jìn)行錨桿拉伸沖擊試驗(yàn)，以獲取錨桿在沖擊載荷作用下的力學(xué)性能，試驗(yàn)方法如下:
[0022]a.將沖擊板4焊接在錨桿3尾端托盤6上方，并將錨桿3頂端固定在頂梁I中心螺紋孔2處；
[0023]b.啟動(dòng)外部液壓機(jī)，同時(shí)設(shè)定外部液壓機(jī)的載荷輸出值，外部液壓機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓沖擊缸10的液壓活塞桿8快速向下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)沖擊梁5快速下行，此時(shí)沖擊梁5會(huì)以高速?zèng)_擊沖擊板4，并將沖擊力傳遞給沖擊板4，而沖擊板4直接將沖擊載荷傳遞給錨桿3，錨桿3被拉伸；
[0024]c.觀察錨桿3受到?jīng)_擊后的狀態(tài)，如果沖擊過(guò)程中沖擊力大于錨桿3所能承受的極限值，錨桿3會(huì)瞬間被拉斷，而整個(gè)沖擊過(guò)程的沖擊力隨時(shí)間變化的沖擊力數(shù)值都將被傳感器7采集下來(lái)，此時(shí)完成一次錨桿沖擊試驗(yàn);如果沖擊力小于錨桿沖擊試驗(yàn)用的錨桿3所能承受的極限值，錨桿3不會(huì)被拉斷，證明外部液壓機(jī)的載荷輸出值過(guò)小，此時(shí)停止外部液壓機(jī)的載荷輸出，重新設(shè)定載荷輸出值，可以往復(fù)多次的進(jìn)行步驟b的拉伸沖擊試驗(yàn)，直到錨桿被拉斷。
[0025]通過(guò)上述方法可以采集到錨桿3受到?jīng)_擊時(shí)的力學(xué)參數(shù)，并且能夠測(cè)得錨桿的最大承受力，滿足了測(cè)量錨桿力學(xué)性能的拉伸沖擊試驗(yàn)，為提高礦井支護(hù)強(qiáng)度，高效安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
[0026]實(shí)施例中的方案并非限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施例或變更，均包含于本案的專利范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，用于測(cè)試錨桿的力學(xué)性能，其特征在于，包括:底座，所述底座上固定有立柱，所述立柱的頂端設(shè)有頂梁，所述錨桿固定于所述頂梁，所述立柱上安裝有沖擊梁，所述沖擊梁上設(shè)有傳感器，所述錨桿上設(shè)有沖擊板，所述沖擊梁位于所述沖擊板的上方，所述沖擊梁在沖擊力施加單元的作用下沖擊所述沖擊板以拉伸所述錨桿，所述傳感器測(cè)量所述錨桿拉伸過(guò)程中的力學(xué)參數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述沖擊力施加單元包括液壓沖擊缸和沖擊缸固定梁，所述液壓沖擊缸的液壓活塞桿與所述傳感器相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述液壓沖擊缸與外部液壓機(jī)相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述沖擊梁與所述液壓活塞桿通過(guò)所述傳感器相連接，三者共同運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述沖擊板焊接于所述錨桿上，并位于所述錨桿的尾部托盤上方。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述傳感器是拉應(yīng)力傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿沖擊試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述立柱固定于所述底座的兩側(cè)。
【文檔編號(hào)】G01N3/307GK205426695SQ201620184695
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】潘山, 潘一山, 朱小景, 唐治, 李忠華, 李國(guó)臻
【申請(qǐng)人】遼寧工程技術(shù)大學(xué)