CN110186783A - 落锤压剪冲击试验装置 - Google Patents

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赵军
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Abstract

本发明提出了一种落锤压剪冲击试验装置，用以解决现有的测试方法冲击速度快、存在较大安全隐患、不便于观测裂纹扩展等力学响应的问题，包括支撑结构以及电源，支撑结构的上部设置有曳引机构、由曳引机构驱动进行升降的冲击组件以及抱紧释放机构，支撑结构的下部设置有冲击试样受载结构，冲击试样受载结构的信号输出端连接有应变测试***，冲击试样受载结构的旁侧设置有光学测试***。本发明实现了中低速岩石压剪冲击的实时应变以及光学测量，采用落锤冲击与压剪夹具配合使用，实现中低速岩石压剪冲击测试，采用表面直接应变测试法以及数字散斑间接测量法记录冲击到破坏过程中的变形与力学响应，并通过高速摄像机记录裂纹扩展过程。

Description

落锤压剪冲击试验装置
技术领域
本发明涉及岩石动态压剪试验技术领域，尤其是涉及一种落锤压剪冲击试验装置。
背景技术
岩石在冲击荷载作用下的本构关系是***工程、地下防护工程等领域的研究热点，如何得到冲击荷载下材料的力学响应是其中的关键。岩石属于天然材料，内部节理发育不规则，处于压剪状态下的岩石在***等冲击荷载下的裂隙发展规律，对于采矿、防护等工程具有重要的理论意义，岩石动态压剪性能实验研究是工程界急需开展的重大关键性试验之一。
霍普金森杆是研究材料动态力学性能的最基本的手段之一，基本原理是给试件提供一个可以控制幅值、形状以及持续时间等的一脉冲信号，然后通过分析两根杆上得到的应力波信号即可得出处于两根杆之间的试件的应力应变信息，从而可以得出所测试件的力学性能。此时测得的试件的力学性能是在高速度、高应变率的情况下。一般的霍普金森杆的加载速度以及应变率均较大，比较适用于子弹等高速运动的动态响应，不适用压剪复合冲击，且不便于观测裂纹扩展等力学响应，对于岩石等脆性材料，在中低速冲击左右下的力学响应显然也比较重要，因此研发适用中低速冲击的试验装置也是冲击动力学完善的关键一环。
目前落锤实验装置主要用于板材类材料的冲击破坏，且只能测试不同能量下冲击破坏的次数，来检测材料的合格率，不能量化地测试冲击过程中的变形与力学响应过程。也未见到有岩石压剪复合冲击荷载的加载装置。所以研发一种能够实现中低速岩石压剪冲击测试的装置显得尤为重要。
发明内容
本发明提出一种落锤压剪冲击试验装置，以解决现有的测试方法破坏力较大、存在较大安全隐患、不便于观测裂纹扩展等力学响应的问题，以达到中低速对岩石试样进行冲击，量化地测试冲击过程中的变形与力学响应过程，增大测试安全性的目的。
本发明的技术方案是这样实现的：
落锤压剪冲击试验装置，包括用于支撑装置整体的支撑结构以及用于为装置整体提供电能的电源，支撑结构的上部设置有曳引机构、由曳引机构驱动进行升降的冲击组件以及设置在曳引机构与冲击组件之间用于控制冲击组件释放且在冲击组件第一次回弹时抱紧冲击组件的抱紧释放机构，支撑结构的下部设置有用于冲击组件在抱紧释放机构释放后进行冲击碰撞产生压剪应变的冲击试样受载结构，冲击试样受载结构的信号输出端连接有用于基于无线动态应变测试技术基础上对冲击试样受载结构产生的压剪应变进行采集分析的应变测试***，冲击试样受载结构的旁侧设置有用于记录冲击瞬间全场位移并基于数字散斑测量方法计算应变场及裂纹扩展速度的光学测试***。
进一步优化技术方案，所述支撑结构包括呈矩形块状的底座、竖直设置在底座顶端面上的两立柱以及设置在两立柱顶端的顶板，两立柱的内侧壁上均设置滑轨。
进一步优化技术方案，所述曳引机构包括曳引绳以及设置在顶板上用于将曳引绳进行缠绕释放的驱动机构，驱动机构包括曳引电机以及与曳引电机的输出轴端相连接的转动滚筒，曳引绳缠绕设置在转动滚筒上。
进一步优化技术方案，所述冲击组件包括呈矩形块状设置的落锤以及与落锤相固定的球状提手，落锤的两侧设置有与滑轨相配装的光滑凹槽。
进一步优化技术方案，所述抱紧释放机构包括滑动设置在两立柱上的卡槽以及横向设置在两立柱之间用于在得电状态时与卡槽相卡接且在失电状态时与卡槽脱离卡接的冲击开关，冲击开关的底端通过连杆机构设置有与球状提手相配合的卡钳，连杆机构的中部设置有用于在曳引机构带动下压缩或伸长进而带动连杆机构及卡钳进行释放或卡持冲击组件的弹簧，曳引绳穿过冲击开关和连杆机构的顶端与弹簧相连接。
进一步优化技术方案，所述冲击开关包括内部呈腔体结构的矩形框体，矩形框体内设置有***缠绕有通电线圈的铁心，铁心的左右两端分别通过弹簧b连接设置有在矩形框体内进行滑动的衔铁以及分别设置在两衔铁未与弹簧b连接的一端且穿过矩形框体与卡槽相配装的两销钉，矩形框体的左右两端分别开设有与腔体结构相连通用于使得销钉通过的穿设孔，通电线圈电性连接于电源。
进一步优化技术方案，所述连杆机构包括固定设置在矩形框体底端的顶端铰轴、与顶端铰轴通过第一连杆相连接的左端铰轴、与左端铰轴通过第二连杆相连接的底端铰轴、与底端铰轴通过第三连杆相连接的右端铰轴以及连接设置在右端铰轴和顶端铰轴之间的第四连杆；所述弹簧设置在顶端铰轴和底端铰轴之间；所述卡钳分设为呈弧形状的左端卡钳以及与左端卡钳相对设置的右端卡钳，左端卡钳与第三连杆相接共同铰接在底端铰轴上，右端卡钳与第二连杆相接共同铰接在底端铰轴上。
进一步优化技术方案，所述冲击试样受载结构包括位于冲击组件正下方的两压剪夹具以及设置在两压剪夹具之间的冲击试样，两压剪夹具包括设置在底座上的下压剪夹具以及设置在下压剪夹具上方的上压剪夹具，上压剪夹具的底端面与下压剪夹具的顶端面为具有相同倾斜角度的倾斜面；所述冲击试样上设置有应变花，上压剪夹具和下压剪夹具的侧壁上设置有应变片；
所述冲击试样受载结构的***设置有底端与底座相固定用于防止冲击碎片蹦出的保护箱，保护箱为全透明保护箱体。
进一步优化技术方案，所述应变测试***包括通过导线分别与应变片和应变花电性连接的无线动态应变仪以及通过无线传输采集***与无线动态应变仪相连接用于进行数据处理的笔记本电脑，应变片和应变花的信号输出端分别连接于无线动态应变仪的输入端，无线动态应变仪的输出端连接于笔记本电脑的输入端。
进一步优化技术方案，所述光学测试***包括通过支架设置在冲击试样正前方用于记录冲击瞬间全场位移的高速摄录机。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明实现了中低速岩石压剪冲击的实时应变以及光学测量，采用落锤冲击与压剪夹具配合使用，实现中低速岩石压剪冲击测试，采用表面直接应变测试法以及数字散斑间接测量法记录冲击到破坏过程中的变形与力学响应，并通过高速摄像机记录裂纹扩展过程，为冲击力学的完善提供了必要的研究设备。
本发明通过改变落锤的重量和冲击高度可以实现不同能量和不同冲击速度的组合，通过压剪与落锤的结合，能够实现岩石压剪冲击，为岩石压剪动态响应提供可靠的测试方法，能够实现全场位移、裂纹扩展速度精确测量，落锤冲击精准度高，试验效率高。
本发明通过无线动态应变测试技术，实时测量压剪夹具、冲击试样表面的力学响应，从冲击传递和应变响应等角度研究冲击过程对冲击试样破坏模式的影响规律。
本发明通过DIC数字散斑测试技术结合高速摄像机，实时记录整个冲击破坏过程，冲击瞬间全场位移，以及裂纹扩展过程，基于数字散斑测量方法计算应变场，裂纹扩展速度，为冲击断裂力学提供可靠的测试技术支持。
本发明制作全透明保护箱体，能够有效地防止冲击碎片蹦出。
本发明抱紧释放机构还能够在落锤完成第一次冲击回弹时将落锤进行抱紧，有效地防止了二次冲击。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明所述抱紧释放机构的结构示意图；
图3为本发明所述冲击开关的结构示意图。
其中：1、底座，2、立柱，3、滑轨，4、落锤，5、卡钳，6、连杆机构，7、弹簧，8、曳引绳，9、曳引电机，10、冲击开关，11、压剪夹具，12、应变片，13、应变花，14、导线，15、无线动态应变仪，16、笔记本电脑，17、高速摄录机，18、保护箱，19、冲击试样，20、卡槽，21、通电线圈，22、铁心，23、衔铁，24、弹簧b，25、销钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种落锤压剪冲击试验装置，结合图1至图3所示，包括支撑装置整体、电源、曳引机构、冲击组件、抱紧释放机构、冲击试样受载结构、应变测试***和光学测试***。
支撑装置整体用于的支撑结构，用电源于为装置整体提供电能。支撑结构的上部设置有曳引机构、由曳引机构驱动进行升降的冲击组件以及设置在曳引机构与冲击组件之间用于控制冲击组件释放且在冲击组件第一次回弹时抱紧冲击组件的抱紧释放机构，支撑结构的下部设置有用于冲击组件在抱紧释放机构释放后进行冲击碰撞产生压剪应变的冲击试样受载结构，冲击试样受载结构的信号输出端连接有用于基于无线动态应变测试技术基础上对冲击试样受载结构产生的压剪应变进行采集分析的应变测试***，冲击试样受载结构的旁侧设置有用于记录冲击瞬间全场位移并基于数字散斑测量方法计算应变场及裂纹扩展速度的光学测试***。
支撑结构包括呈矩形块状的底座1、竖直设置在底座1顶端面上的两立柱2以及设置在两立柱2顶端的顶板，形成稳定的机架结构，两立柱2的内侧壁上均设置滑轨3。
曳引机构包括曳引绳8以及设置在顶板上用于将曳引绳8进行缠绕释放的驱动机构，驱动机构包括曳引电机9以及与曳引电机9的输出轴端相连接的转动滚筒，曳引绳8缠绕设置在转动滚筒上。此外，曳引机构还包括用于控制曳引电机9运作的控制开关，按下控制开关即可实现曳引机构运作，进而将冲击组件提升至指定的高度。
冲击组件包括呈矩形块状设置的落锤4以及与落锤4相固定的球状提手，落锤4为金属块，可设置为不同的重量，重量大小根据实际所要检测的情况而定，本发明通过落锤重量和冲击高度控制冲击能量和冲击速度。落锤4的左右长度与两立柱2之间的间距相同，保证落锤4下落的稳定性。落锤4的两侧设置有与滑轨3相配装的光滑凹槽，使得落锤4配装设置在两立柱2上，能够沿着立柱2进行上下移动，且在下降过程中不会偏离竖直位置，进而保证测试的准确性。
抱紧释放机构包括滑动设置在两立柱2的上的卡槽20以及横向设置在两立柱2之间的冲击开关10，冲击开关10的底端通过连杆机构6设置有与球状提手相配合的卡钳5，冲击开关10的底端与连杆机构6相固定。卡槽20为滑动在立柱上的安装固定卡槽，高度可调。卡槽20包括套装设置到立柱上的矩形套管以及横向设置在矩形套管上的两横向板，两横向板之间具有一定的间隙，两横向板设置在立柱的内侧，矩形套管与立柱外壁之间可以进行滑动，套管与立柱之间通过螺钉进行定位，调节完高度后可通过螺钉将卡槽20固定到立柱上。
冲击开关10上设置有通孔，连杆机构6的顶端同样设置有通孔b，曳引绳8穿过冲击开关10和连杆机构6的顶端与弹簧7相连接。连杆机构6的中部设置有弹簧7，弹簧7用于在曳引机构带动下压缩或伸长，进而带动连杆机构6及卡钳5进行释放或卡持冲击组件。冲击开关10用于在得电状态时与卡槽20相卡接，且在失电状态时与卡槽20脱离卡接。
冲击开关10包括内部呈腔体结构的矩形框体，矩形框体内设置有***缠绕有通电线圈21的铁心22，铁心22的左右两端分别通过弹簧b24连接设置有在矩形框体内进行滑动的衔铁23以及分别设置在两衔铁23未与弹簧b24连接的一端且穿过矩形框体与卡槽20相配装的两销钉25，矩形框体的左右两端分别开设有与腔体结构相连通用于使得销钉25通过的穿设孔，通电线圈21电性连接于电源。
当通电线圈21通电后，通电线圈21产生磁力效应，铁心22对衔铁23产生吸力，衔铁23在矩形框体内向内移动，对弹簧b24进行压缩，销钉25从卡槽20内回缩。关闭冲击开关的电源后，通电线圈21失去电磁效应，铁心22与衔铁23分离，弹簧b24恢复，销钉25向外运动，***到卡槽20内，实现冲击开关10的定位。
连杆机构6包括固定设置在矩形框体底端的顶端铰轴、与顶端铰轴通过第一连杆相连接的左端铰轴、与左端铰轴通过第二连杆相连接的底端铰轴、与底端铰轴通过第三连杆相连接的右端铰轴以及连接设置在右端铰轴和顶端铰轴之间的第四连杆。通孔b开设在顶端铰轴上；弹簧7设置在顶端铰轴和底端铰轴之间；卡钳5分设为呈弧形状的左端卡钳以及与左端卡钳相对设置的右端卡钳，左端卡钳与第三连杆相接共同铰接在底端铰轴上，右端卡钳与第二连杆相接共同铰接在底端铰轴上。
当冲击开关10未与卡槽20相卡接时，弹簧7受到冲击开关10向下的重力、冲击组件向下的重力以及曳引机构向上的牵引力。此时，曳引机构向上的牵引力与冲击开关10向下的重力和冲击组件向下的重力之间相等，所以弹簧7处于自然状态，卡钳5对球状提手进行卡持，且曳引机构能够均速向上提升冲击组件。
当冲击开关10与卡槽20相卡接时，由于冲击开关10定位到两立柱2的卡槽20上，使得弹簧7不再受到冲击开关10的重力作用，弹簧7仅受到冲击组件向下的重力以及曳引机构向上的牵引力。此时，曳引机构向上的牵引力大于冲击组件向下的重力，所以弹簧7被压缩，进而带动第二连杆和第三连杆向外扩张，进而带动与之连接的左端卡钳和右端卡钳开口变大，使得卡钳不再对球状提手进行卡持，冲击组件进而自由下落。
冲击试样受载结构包括位于冲击组件正下方的两压剪夹具11以及设置在两压剪夹具11之间的冲击试样19，两压剪夹具11包括设置在底座1上的下压剪夹具以及设置在下压剪夹具上方的上压剪夹具，上压剪夹具的底端面与下压剪夹具的顶端面为具有相同倾斜角度的倾斜面。两压剪夹具11有多个备用组件，能提供不同压剪倾角，设计与落锤在竖直方向上保持严格对中。
冲击试样19上设置有应变花13，上压剪夹具和下压剪夹具的侧壁上设置有应变片12。应变片12粘贴于上压剪夹具和下压剪夹具的侧壁上竖向粘贴，测试冲击荷载传递过程。应变花13粘贴于冲击试样表面可能破坏的位置，测试冲击开始直至冲击结束的过程中冲击试样的力学响应。
冲击试样受载结构的***设置有底端与底座1相固定的保护箱18，保护箱18为全透明保护箱体。保护箱18采用全透明有机玻璃材料，四边由合页连接，可以自由放置于底座上，形成一个保护罩，防止冲击碎片蹦出而伤害到测试人员。
应变测试***包括通过导线14分别与应变片12和应变花13电性连接的无线动态应变仪15以及通过无线传输采集***与无线动态应变仪15相连接用于进行数据处理的笔记本电脑16，应变片12和应变花13的信号输出端分别连接于无线动态应变仪15的输入端，无线动态应变仪15的输出端连接于笔记本电脑16的输入端。
光学测试***包括通过支架设置在冲击试样19正前方的高速摄录机17，高速摄录机17用于记录冲击瞬间全场位移。
本发明进行岩石压剪中低速冲击试验测试的具体步骤如下。
第一步，将卡槽20固定到立柱2上，使得左右两卡槽的高度位置相同。
第二步，对落锤4进行提升定位。通过曳引电机带动冲击开关10以及连杆机构下降至指定高度(即冲击开关10与卡槽20相平齐的位置)，触发冲击开关10，即关闭冲击开关的电源，通电线圈21失去电磁效应，铁心22与衔铁23分离，弹簧b24恢复，销钉25向外运动，***到卡槽20内，实现冲击开关10的定位。这时，通过曳引电机带动曳引绳8向上曳引，弹簧7被压缩，进而带动第二连杆和第三连杆向外扩张，从而带动卡钳5张开，并使得卡钳5包裹落锤4上部的球状提手。
再次触发冲击开关10，此时打开冲击开关的电源，通电线圈21通电，通电线圈21产生磁力效应，铁心22对衔铁23产生吸力，衔铁23在矩形框体内向内移动，对弹簧b24进行压缩，销钉25从卡槽20内回缩。此时，弹簧7受到冲击开关10向下的重力、冲击组件向下的重力以及曳引机构向上的牵引力。曳引机构向上的牵引力与冲击开关10向下的重力和冲击组件向下的重力之间相等，所以弹簧7处于自然状态，卡钳5对球状提手进行卡持，实现对落锤4的卡接抱紧，且曳引机构能够均速向上提升冲击组件，由曳引机构将落锤4提升至指定高度。
第三步，卡槽20的高度调节，向上调整卡槽20在立柱1上的高度，具体的调节高度根据所要达到落锤4的冲击速度而定，使得左右两卡槽的高度位置相同。
第四步，落锤4的释放。通过曳引电机带动曳引绳8向上曳引，将落锤4提升至卡槽20处的高度。此时，触发冲击开关10，即关闭冲击开关的电源，通电线圈21失去电磁效应，铁心22与衔铁23分离，弹簧b24恢复，销钉25向外运动，***到卡槽20内，实现冲击开关10的定位。这时，继续通过曳引电机带动曳引绳8向上曳引，由于冲击开关10定位到两立柱2的卡槽20上，使得弹簧7不再受到冲击开关10的重力作用，弹簧7仅受到冲击组件向下的重力以及曳引机构向上的牵引力。曳引机构向上的牵引力大于冲击组件向下的重力，所以弹簧7被压缩，进而带动第二连杆和第三连杆向外扩张，从而带动与之连接的左端卡钳和右端卡钳开口变大，使得卡钳不再对球状提手进行卡持，落锤4被释放进行冲击。
第五步，对冲击试样19受到的冲击力进行检测。落锤4下落到上部的压剪夹具时，会对设置在上下两个压剪夹具之间的冲击试样19产生一定的冲击力。由应变片12测试冲击荷载传递过程，由应变花13测试冲击开始直至冲击结束的过程中冲击试样的力学响应，应变片12和应变花13并将测试到的信息反馈至无线动态应变仪15，再通过无线传输采集***输入到笔记本电脑16，进行数据处理。
第六步，裂纹扩展速度的检测。将高速摄像机17放置于冲击试样19的正前方，调整焦距至清晰，冲击试样19经过黑白两种油漆喷涂，形成优质散斑以便测量，试验过程全程记录，将数字图片进行图像处理，形成像素点的数字格式，得到每个像素点的位移进行后续分析。采用高速摄像机17记录冲击瞬间全场位移，基于数字散斑测量方法计算应变场，裂纹扩展速度。
第七步，对完成测试的落锤4进行抱紧，防止二次冲击。当落锤4的球状提手移动到卡钳5位置时，再次触发冲击开关10，此时打开冲击开关的电源，通电线圈21通电，通电线圈21产生磁力效应，铁心22对衔铁23产生吸力，衔铁23在矩形框体内向内移动，对弹簧b24进行压缩，销钉25从卡槽20内回缩。此时，弹簧7受到冲击开关10向下的重力、冲击组件向下的重力以及曳引机构向上的牵引力。曳引机构向上的牵引力与冲击开关10向下的重力和冲击组件向下的重力之间相等，所以弹簧7处于自然状态，卡钳5对球状提手进行卡持，实现对落锤4的卡接抱紧。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：包括用于支撑装置整体的支撑结构以及用于为装置整体提供电能的电源，支撑结构的上部设置有曳引机构、由曳引机构驱动进行升降的冲击组件以及设置在曳引机构与冲击组件之间用于控制冲击组件释放且在冲击组件第一次回弹时抱紧冲击组件的抱紧释放机构，支撑结构的下部设置有用于冲击组件在抱紧释放机构释放后进行冲击碰撞产生压剪应变的冲击试样受载结构，冲击试样受载结构的信号输出端连接有用于基于无线动态应变测试技术基础上对冲击试样受载结构产生的压剪应变进行采集分析的应变测试***，冲击试样受载结构的旁侧设置有用于记录冲击瞬间全场位移并基于数字散斑测量方法计算应变场及裂纹扩展速度的光学测试***。
2.根据权利要求1所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述支撑结构包括呈矩形块状的底座(1)、竖直设置在底座(1)顶端面上的两立柱(2)以及设置在两立柱(2)顶端的顶板，两立柱(2)的内侧壁上均设置滑轨(3)。
3.根据权利要求2所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述曳引机构包括曳引绳(8)以及设置在顶板上用于将曳引绳(8)进行缠绕释放的驱动机构，驱动机构包括曳引电机(9)以及与曳引电机(9)的输出轴端相连接的转动滚筒，曳引绳(8)缠绕设置在转动滚筒上。
4.根据权利要求3所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述冲击组件包括呈矩形块状设置的落锤(4)以及与落锤(4)相固定的球状提手，落锤(4)的两侧设置有与滑轨(3)相配装的光滑凹槽。
5.根据权利要求4所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述抱紧释放机构包括滑动设置在两立柱(2)上的卡槽(20)以及横向设置在两立柱(2)之间用于在得电状态时与卡槽(20)相卡接且在失电状态时与卡槽(20)脱离卡接的冲击开关(10)，冲击开关(10)的底端通过连杆机构(6)设置有与球状提手相配合的卡钳(5)，连杆机构(6)的中部设置有用于在曳引机构带动下压缩或伸长进而带动连杆机构(6)及卡钳(5)进行释放或卡持冲击组件的弹簧(7)，曳引绳(8)穿过冲击开关(10)和连杆机构(6)的顶端与弹簧(7)相连接。
6.根据权利要求5所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述冲击开关(10)包括内部呈腔体结构的矩形框体，矩形框体内设置有***缠绕有通电线圈(21)的铁心(22)，铁心(22)的左右两端分别通过弹簧b(24)连接设置有在矩形框体内进行滑动的衔铁(23)以及分别设置在两衔铁(23)未与弹簧b(24)连接的一端且穿过矩形框体与卡槽(20)相配装的两销钉(25)，矩形框体的左右两端分别开设有与腔体结构相连通用于使得销钉(25)通过的穿设孔，通电线圈(21)电性连接于电源。
7.根据权利要求6所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述连杆机构(6)包括固定设置在矩形框体底端的顶端铰轴、与顶端铰轴通过第一连杆相连接的左端铰轴、与左端铰轴通过第二连杆相连接的底端铰轴、与底端铰轴通过第三连杆相连接的右端铰轴以及连接设置在右端铰轴和顶端铰轴之间的第四连杆；所述弹簧(7)设置在顶端铰轴和底端铰轴之间；所述卡钳(5)分设为呈弧形状的左端卡钳以及与左端卡钳相对设置的右端卡钳，左端卡钳与第三连杆相接共同铰接在底端铰轴上，右端卡钳与第二连杆相接共同铰接在底端铰轴上。
8.根据权利要求2所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述冲击试样受载结构包括位于冲击组件正下方的两压剪夹具(11)以及设置在两压剪夹具(11)之间的冲击试样(19)，两压剪夹具(11)包括设置在底座(1)上的下压剪夹具以及设置在下压剪夹具上方的上压剪夹具，上压剪夹具的底端面与下压剪夹具的顶端面为具有相同倾斜角度的倾斜面；所述冲击试样(19)上设置有应变花(13)，上压剪夹具和下压剪夹具的侧壁上设置有应变片(12)；
所述冲击试样受载结构的***设置有底端与底座(1)相固定用于防止冲击碎片蹦出的保护箱(18)，保护箱(18)为全透明保护箱体。
9.根据权利要求8所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述应变测试***包括通过导线(14)分别与应变片(12)和应变花(13)电性连接的无线动态应变仪(15)以及通过无线传输采集***与无线动态应变仪(15)相连接用于进行数据处理的笔记本电脑(16)，应变片(12)和应变花(13)的信号输出端分别连接于无线动态应变仪(15)的输入端，无线动态应变仪(15)的输出端连接于笔记本电脑(16)的输入端。
10.根据权利要求8所述的落锤压剪冲击试验装置，其特征在于：所述光学测试***包括通过支架设置在冲击试样(19)正前方用于记录冲击瞬间全场位移的高速摄录机(17)。
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