本发明涉及循环动载条件下复合动力灾害模拟实验领域，具体为一种循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置；通过落锤以及剩余冲击能量的测试装置，测试在复合动力灾害情况下包括但不限于煤岩试样的吸能量的数据。
背景技术：
1、对于循环动载条件下复合动力灾害的研究，煤岩吸收能量的特性是一个很重要的因素，现阶段国内外研究冲击载荷作用下煤岩力学特性普遍采用分离式霍普金森压杆(split hopkinsonpressure bar，shpb)装置，该装置涉及的应变率范围为10s-1～104s-1，这是工程材料应力的应变率敏感性变化比较剧烈的范围，但霍普金森压杆冲击试验机主要进行小试件的高速冲击测试，无法对较大试件进行测试，且子弹冲击速度较大，但能级较小；同时要求被测物体不能产生过大的破碎，条件较为苛刻。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提出了一种循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，通过改变落锤质量和/或高度，以实现不同冲击能量的输出，并且其能量转化简单，保证输出能量值的准确性。
2、有鉴于此，本发明的一种循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，包括主体支撑机构，所述主体支撑机构包括顶梁、底座和垂直支撑在顶梁和底座之间的立柱，所述顶梁下端设有驱动机构，所述驱动机构与提升机构连接，所述提升机构与重锤机构连接，所述底座上设有辅助测试机构和监测机构，所述监测机构设在辅助测试机构上方且与辅助测试机构连接；所述监测机构内设有试样机构。
3、优选地，所述主体支撑机构还包括螺杆定位块和旋转螺杆，所述旋转螺杆两端通过螺杆定位块分别与顶梁和底座连接；所述驱动机构通过旋转螺杆与提升机构转动连接。
4、进一步地，所述提升机构包括提升装置横梁，所述提升装置横梁的两端与旋转螺杆转动连接，在所述提升装置横梁下端设有激光距离传感器一，与其相匹配的激光接收器一设在所述监测机构上端，所述激光距离传感器与电脑电连接。
5、优选地，所述重锤机构包括电磁铁和第一重锤，所述电磁铁设在提升机构下端，所述提升机构通过电磁铁吸附第一重锤。
6、进一步地，所述电磁铁下端中心位置设有第一重锤定位孔，所述第一重锤上端设有与第一重锤定位孔相匹配的凸起；在所述电磁铁与第一重锤之间设置蓄能器；
7、所述第一重锤下端连接有冲击重锤，在所述第一重锤下端设有重锤连接孔，在所述冲击重锤上端设有螺纹凸起，所述冲击重锤通过螺纹凸起和第一重锤定位孔与第一重锤螺接。
8、进一步地，在所述第一重锤和冲击重锤中间设有若干个增减重锤，在每个所述增减重锤上端设有螺纹凸起，在每个所述增减重锤下端设有重锤连接孔。
9、优选地，所述包括液压弹簧、液压油缸二和气缸二；所述液压油缸二通过液压弹簧与监测机构连接，所述气缸二通过油管与液压油缸二连接。
10、进一步地，所述监测机构包括t型立柱51、上挡板和下挡板，所述t型立柱51下端固定在底座上，所述上挡板和下挡板通过四个挡板导向块嵌套在t型立柱51上，在所述t型立柱51顶部和上挡板之间，放置有液压油缸一；所述下挡板下端分别与液压油缸二和液压弹簧连接；在所述下挡板上端设置有激光距离传感器二，与其匹配的激光接收器二设在辅助测试机构上。
11、进一步地，所述试样机构包括试样密封箱，在所述试样密封箱中布置试样，所述试样通过加载压头与上挡板连接；所述试样加载箱上端设置一个充气管，在所述试样加载箱侧面开设有观察口。
12、优选地，所述提升机构包括小型自动卷扬机和钢丝绳，所述小型卷扬机固定在顶板下端；所述钢丝绳的一端与小型卷扬机连接，另一端与所述监测机构上端连接。
13、本发明的有益效果为：
14、1、在本发明中，通过主体支撑机构、驱动机构、提升机构、重锤机构、辅助测试机构、监测机构和试样机构的设置，实现了在循环动载条件下的复合动力灾害模拟实验，能够通过落锤以及剩余冲击能量测试装置，测试在复合动力灾害情况下，包含但不限于煤岩在内的试样的吸收能量的数据；并通过改变重锤机构的质量和/或高度，以实现不同冲击能量的输出。本实验装置能量转化简单，保证输出能量值的准确性。
15、2、在本发明中，通过驱动机构中的第一啮合齿轮、第二啮合齿轮和传动轴的配合，使两根旋转螺杆同步且同方向进行运转，以实现提升机构移动时保持水平，实现提升机构稳定提升，从而根据实验需求调整实验重锤的冲击高度。
16、3、在本发明中，通过在提升机构下部设置激光距离传感器，既能控制提升装置，又能计算冲击输出的能量值。
17、4、在本发明中，通过重锤机构的设置，实现根据实验需要调整重锤的质量；通过蓄能器对第一重锤施加一个初始加速度，以满足不同冲击速度的要求。
18、5、在本发明中，通过辅助测试机构的设置，当冲击加载时，试样被压缩，计算挤压液压弹簧和压缩气体所做工的总和即为试样吸收能量后的剩余冲击能量，保障实验数据的完整性和可靠性。
19、6、在本发明中，通过自动卷扬机和钢丝绳的设置，使重锤机构的二次落下产生的冲击无法作用至试样，有效的避免了二次冲击。
1.一种循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，包括主体支撑机构，其特征在于，所述主体支撑机构包括顶梁、底座和垂直支撑在顶梁和底座之间的立柱，所述顶梁下端设有驱动机构，所述驱动机构与提升机构连接，所述提升机构与重锤机构连接，所述底座上设有辅助测试机构和监测机构，所述监测机构设在辅助测试机构上方且与辅助测试机构连接；所述监测机构内设有试样机构。
2.根据权利要求1所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述主体支撑机构还包括螺杆定位块和旋转螺杆，所述旋转螺杆两端通过螺杆定位块分别与顶梁和底座连接；所述驱动机构通过旋转螺杆与提升机构转动连接。
3.根据权利要求2所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述提升机构包括提升装置横梁，所述提升装置横梁的两端与旋转螺杆转动连接，在所述提升装置横梁下端设有激光距离传感器一，与其相匹配的激光接收器一设在所述监测机构上端，所述激光距离传感器一与电脑电连接。
4.根据权利要求1所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述重锤机构包括电磁铁和第一重锤，所述电磁铁设在提升机构下端，所述提升机构通过电磁铁吸附第一重锤。
5.根据权利要求4所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述电磁铁下端中心位置设有第一重锤定位孔，所述第一重锤上端设有与第一重锤定位孔相匹配的凸起；在所述电磁铁与第一重锤之间设置蓄能器；
6.根据权利要求5所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，在所述第一重锤和冲击重锤中间设有若干个增减重锤，在每个所述增减重锤上端设有螺纹凸起，在每个所述增减重锤下端设有重锤连接孔。
7.根据权利要求1所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述包括液压弹簧、液压油缸二和气缸二；所述液压油缸二通过液压弹簧与监测机构连接，所述气缸二通过油管与液压油缸二连接。
8.根据权利要求7所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述监测机构包括t型立柱、上挡板和下挡板，所述t型立柱下端固定在底座上，所述上挡板和下挡板通过四个挡板导向块嵌套在t型立柱上，在所述t型立柱顶部和上挡板之间，放置有液压油缸一；所述下挡板下端分别与液压油缸二和液压弹簧连接；在所述下挡板上端设置有激光距离传感器二，与其匹配的激光接收器二设在辅助测试机构上。
9.根据权利要求8所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述试样机构包括试样密封箱，在所述试样密封箱中布置试样，所述试样通过加载压头与上挡板连接；所述试样加载箱上端设置一个充气管，在所述试样加载箱侧面开设有观察口。
10.根据权利要求1所述的循环动载条件下复合动力灾害模拟实验装置，其特征在于，所述提升机构包括小型自动卷扬机和钢丝绳，所述小型卷扬机固定在顶板下端；所述钢丝绳的一端与小型卷扬机连接，另一端与所述监测机构上端连接。
