一种shpb试件支托防护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种试件支托防护装置，更具体地讲是一种进行分离式霍普金森压杆实验时试件的支托防护装置，属于结构工程实验器械技术领域。
【背景技术】
[0002]分离式霍普金森压杆(SHPB)是获得材料(如混凝土，砂浆等)动态力学性能的最主要实验手段，实验过程中试件一般固定在入射杆与透射杆之间，在有些不需要透射杆的实验中，试件应固定在入射杆端部。目前，进行SHPB实验时通常采用:两杆端利用摩擦力将试件压紧、杆端使用套筒与试件连接或者在试件两端涂抹黏性材料(如凡士林)等方式固定试件。主要存在的问题有:当试件的端部切割不够平坦，或实验室温度偏高时，使用黏性材料很难将试件夹紧。尤其是在只需入射杆而无需透射杆的实验中(如层裂实验)，竖直方向上剪切力较大，粘性材料只能提供水平吸附力而不能提供竖向承载力，且试件上贴有应变片，套筒无法使用，不能采用上述各方式将试件与杆端有效固定。
[0003]由此可见，为了解决传统固定方式不可靠及容易对试件产生不利影响的问题，采用更安全、有效的方式固定试件，能够大大提高实验效率，具有非常实用的价值。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种能够自动调节高度、能够在试件中部支撑试件以抵消竖向剪切力，防止试件向下滑落的支托防护装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]—种SHPB试件支托防护装置，包括一个防护罩，该防护罩为一面敞口的长方体结构，且相对防护罩宽度方向上相对的两个面上开设有拱形门；防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有用于安装转轴的安装孔，转轴上安装有齿轮，并穿过安装孔架设于防护罩内；防护罩内部设置有一个Y形的支托架，Y形的支托架包括用于安装试件的弧形部件和用于支撑整个支托架的竖杆部件，支托架的竖杆部件上沿竖杆部分的长度方向设置有齿条，转轴上的齿轮与该齿条啮合，转轴连同齿轮转动从而带动支托架上下移动。
[0007]优先使用透明的防护罩，拱形门是为了供入射杆与透射杆通过。通过齿轮与齿条啮合转动装置实现齿轮顺时针转动带动齿条竖直上升的效果。齿轮刚接在转轴上，转轴两端搁置在防护罩上开设的直径与转轴直径相当的安装孔上。
[0008]转轴的一端安装有棘轮棘爪装置，用于限定齿条或者齿轮只能形成单向转动，从而避免支托架在上升或下降过程中由于齿轮齿条的传动失误而造成事故。棘轮只能单向顺时针转动使支托架上升，而逆时针转动受到阻碍，需要操作人员拨动棘爪才能实现。
[0009]转轴上位于安装有棘轮棘爪装置的一端设置有Z字形把手，Z字形把手方便实验人员操作，通过摇把手使转轴及齿轮顺时针方向转动，带动齿条与支承架竖直上移，棘爪会阻止棘轮逆时针转动的趋势，使支托架竖向稳定，支托架调整到合适位置时即可支托试件。
[0010]防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有条形孔，支托架的竖杆部件两侧安装有滑动横板，滑动横板的一端开设有贯穿其宽度方向的凹槽，该凹槽的开口宽度比防护罩的壁厚大1mm，所述条形孔的宽度比滑动横板的厚度大1mm，滑动横板穿过条形孔，滑动横板上的凹槽卡合于条形孔的一边，支托架上下移动时，滑动横板在条形孔中下上滑动。
[0011]为了在齿轮带动齿条上升时防止齿条错位，齿条中下部位深出两对长方形板即滑动横板，滑动横板的左右端部各有一凹槽，与防护罩上的细条形长孔配合，使支托架只能上下运动，而不能左右晃动，也不能在垂直于转轴的截面内转动，使之成为只有单个自由度的稳定部件。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0013]1、本实用新型中支托架的高度通过齿轮齿条运动来实现可调，实验过程中当由于入射杆与透射杆替换等原因引起试件固定高度发生变化时，可自由调整。
[0014]2、本实用新型中试件固定于支托架的弧形部件中，安装稳固可靠，解决了传统试件固定方法的局限性。
[0015]3、本实用新型的防护罩能防止试件被击打时的碎块飞溅对周围物体甚至对实验者造成伤害。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1显示了本实用新型的整体结构；
[0018]图2显示了支托架的结构；
[0019]其中:1_支托架，2-棘轮棘爪装置，3-滑动横板，4-凹槽，5-齿条，6-齿轮，8-Z字形把手。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]—种SHPB试件支托防护装置，包括一个防护罩，该防护罩为一面敞口的长方体结构，且相对防护罩宽度方向上相对的两个面上开设有拱形门；防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有用于安装转轴的安装孔，转轴上安装有齿轮6，转轴穿过安装孔架设于防护罩内；防护罩内部设置有一个Y形的支托架1，支托架1包括用于安装试件的弧形部件和用于支撑整个支托架1的竖杆部件，支托架1的竖杆部件上沿竖杆部件的长度方向设置有齿条5，转轴上的齿轮6与该齿条5啮合，转轴连同齿轮6转动从而带动支托架1上下移动。
[0023]实施例2
[0024]本实施例对实施例1进一步改进，在转轴的一端安装有棘轮棘爪装置2。
[0025]实施例3
[0026]本实施例对实施例1进一步改进，转轴上位于安装有棘轮棘爪装置2的一端设置有Z字形把手8。
[0027]实施例4
[0028]防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有条形孔，支托架1的竖杆部件两侧安装有滑动横板3，滑动横板3的一端开设有贯穿其宽度方向的凹槽4，该凹槽4的开口宽度比防护罩的壁厚大1_，所述条形孔的宽度比滑动横板3的厚度大1_，滑动横板3穿过条形孔，滑动横板3上的凹槽4卡合于条形孔的一边，支托架1上下移动时，滑动横板3在条形孔中下上滑动。
[0029]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0030]本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
[0031]本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
[0032]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种SHPB试件支托防护装置，其特征是:包括一个防护罩，该防护罩为一面敞口的长方体结构，且相对防护罩宽度方向上相对的两个面上开设有拱形门；防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有用于安装转轴的安装孔，转轴上安装有齿轮，转轴穿过安装孔架设于防护罩内；防护罩内部设置有一个Y形的支托架，支托架包括用于安装试件的弧形部件和用于支撑整个支托架的竖杆部件，支托架的竖杆部件上沿竖杆部件的长度方向设置有齿条，转轴上的齿轮与该齿条啮合，转轴连同齿轮转动从而带动支托架上下移动。2.根据权利要求1所述的SHPB试件支托防护装置，其特征是:转轴的一端安装有棘轮棘爪装置。3.根据权利要求2所述的SHPB试件支托防护装置，其特征是:转轴上位于安装有棘轮棘爪装置的一端设置有Z字形把手。4.根据权利要求1所述的SHPB试件支托防护装置，其特征是:防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有条形孔，支托架的竖杆部件两侧安装有滑动横板，滑动横板的一端开设有贯穿其宽度方向的凹槽，该凹槽的开口宽度比防护罩的壁厚大1mm，所述条形孔的宽度比滑动横板的厚度大1mm，滑动横板穿过条形孔，滑动横板上的凹槽卡合于条形孔的一边，支托架上下移动时，滑动横板在条形孔中下上滑动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种SHPB试件支托防护装置，包括一个防护罩，该防护罩为一面敞口的长方体结构，且相对防护罩宽度方向上相对的两个面上开设有拱形门；防护罩除设置拱形门的相对两侧面上开设有用于安装转轴的安装孔，转轴上安装有齿轮，转轴穿过安装孔架设于防护罩内；防护罩内部设置有一个Y形的支托架，支托架的竖杆部件上沿竖杆部件的长度方向设置有齿条，转轴上的齿轮与该齿条啮合，转轴连同齿轮转动从而带动支托架上下移动。支托架的高度通过齿轮齿条运动来实现可调，实验过程中当由于入射杆与透射杆替换等原因引起试件固定高度发生变化时，可自由调整。试件固定于支托架的弧形部件中，安装稳固可靠，解决了传统试件固定方法的局限性。
【IPC分类】G01N3/04, G01N3/02
【公开号】CN204964289
【申请号】CN201520620003
【发明人】杨振伟, 余泳涛, 王卉
【申请人】河海大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月18日