详情

原文传递一种竖向加载转水平加载的试验装置

专利名称：	一种竖向加载转水平加载的试验装置
摘要：	本发明公开了一种竖向加载转水平加载的试验装置，包括底板，所述底板上设置有竖向载荷转换单元和至少一套试件受载单元，所述竖向载荷转换单元包括托盘、加载杆Ⅱ、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、设置在底板上的主杠杆支撑臂、铰接短杆Ⅰ、加载杆Ⅰ、水平加载控制环和设置在底板上的控制环支撑杆，所述加载杆Ⅰ穿过水平加载控制环，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板。采用该结构的试验装置，一方面，合理利用了竖向空间和水平空间，从而提高了试验设备布置的便利性，也便于试验装置的应用，另一方面，在确保试验精度的同时节约试验成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	长沙理工大学
发明人：	曹水东;李传习;刘高成;桂羽彤;陈卓异;金呈颢;王谐;周昊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910856519.2
公开号：	CN110441149A
代理机构：	长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：	赵春生
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410114湖南省长沙市天心区万家丽南路2段960号
主权项：	1.一种竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：包括底板(100)，所述底板上设置有竖向载荷转换单元(200)和至少一套试件受载单元(300)，所述竖向载荷转换单元(200)包括通过竖向伸缩式主支撑杆设置在底板(100)上的托盘(1)、加载杆Ⅱ(2)、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、设置在底板上的主杠杆支撑臂(6)、铰接短杆Ⅰ(7)、加载杆Ⅰ(8)、水平加载控制环(9)和设置在底板上的控制环支撑杆(11)，所述托盘(1)与加载杆Ⅱ(2)的一端连接，加载杆Ⅱ(2)的另一端、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、铰接短杆Ⅰ(7)和加载杆Ⅰ(8)依次通过销轴铰接，所述主杠杆支撑臂(6)的上端通过销轴与主杠杆(4)铰接，所述加载杆Ⅰ(8)穿过水平加载控制环(9)，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板(400)。 2.根据权利要求1所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述试件受载单元包括定位框架、水平力倍增加力架、试件装夹与测量系统以及用于支撑试件装夹与测量系统的水平支撑平台；所述定位框架包括沿力传递方向间隔布置的两块限位板(12)以及横跨在两块限位板之间的连接柱，两块限位板上均开设有导向孔，两个导向孔均与加载杆Ⅰ(8)同轴线设置；所述水平力倍增加力架包括拼装呈菱形状的两根主动传力杆(16)和两根被动传力杆(17)，两根主动传力杆(16)之间和两根被动传力杆(17)之间均通过耳式连接件(15)铰接，两个耳式连接件(15)分别与两个导向孔同轴套接，所述加载杆Ⅰ(8)同轴穿入对应的导向孔且与两根主动传力杆(16)之间的耳式连接件(15)同轴抵紧，处于同侧的主动传力杆与被动传力杆之间通过铰接件铰接；所述试件装夹与测量系统包括同轴布置的力传感组件、试件左端夹持组件和试件右端夹持组件，所述力传感组件的左侧通过第一连接件与左侧的铰接件连接，力传感组件的右侧与试件左端夹持组件连接，所述试件右端夹持组件的右侧通过第二连接件与右侧的铰链件连接，试件左端夹持组件上设置有百分表(33)，试件右端夹持组件上设置有与百分表的测杆顶紧并使测杆处于预压缩状态的挡板(32)。 3.根据权利要求2所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述试件左端夹持组件和试件右端夹持组件均包括通过螺栓组件合拢锁紧的上盖板(21)和下盖板(22)，所述上盖板(21)的下表面和下盖板(22)的上表面分别开设有对称的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽和下凹槽合拢后形成夹持槽，所述夹持槽包括梯形槽端和楔形槽端，所述梯形槽端匹配设置有梯形拉力块(24)，所述楔形槽端匹配设置有两个用于夹紧试件(35)对应端的楔形夹块(23)，左端的梯形拉力块和右端的梯形拉力块均通过拉力块连接螺杆(25)分别与力传感组件和第二连接件连接。 4.根据权利要求3所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述铰接件包括匹配连接的盲孔内螺纹螺柱(18)和单头螺柱(19)，所述力传感组件包括力传感器安装框架(28)和力传感器(27)，所述第一连接件为圆头吊环加力螺杆(29)，该圆头吊环加力螺杆的圆头端与左侧铰接件的盲孔内螺纹螺柱(18)套接，另一端穿过力传感器安装框架(28)的左侧壁后通过分布在左侧壁两侧的锁紧螺母(20)实现装配锁紧；左侧的拉力块连接螺杆(25)上螺纹连接有内外牙螺母(26)，所述内外牙螺母(26)穿过力传感器安装框架的右侧壁后与力传感器(27)螺纹连接；所述第二连接件包括内螺纹套筒(30)和圆头吊环加力螺杆(29)，所述内螺纹套筒(30)的左端与右侧的拉力块连接螺杆(25)螺纹连接，右端与该圆头吊环加力螺杆(29)螺纹连接，该圆头吊环加力螺杆的圆头端与右侧铰接件的盲孔内螺纹螺柱(18)套接。 5.根据权利要求4所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述水平支撑平台包括平台板(42)、设置在平台板底部的圆柱支腿(43)以及与圆柱支腿匹配滑动套接的T形圆柱支筒(40)，所述圆柱支腿与T型圆柱支筒之间通过燕尾锁紧螺栓(41)实现滑动锁紧。 6.根据权利要求5所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述底板上设置有多套试件受载单元，相邻受载单元的定位框架之间设置有两个背靠的承压垫块(39)，每个承压垫块分别与对应定位框架的对应导向孔匹配套接，相邻受载单元之间通过穿过对应耳式连接件和对应承压垫块的串联杆(44)串接在一起。 7.根据权利要求2所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：每个导向孔处均设置有加强套(14)。 8.根据权利要求1-7任意一项所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述竖向伸缩式主支撑杆包括滑动套接的竖向位移导向管(5)和竖向位移导向杆(10)。 9.根据权利要求8所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述承力挡板包括焊接在一起的承力底板(38)、承力立板(36)和三角肋板(37)。 10.根据权利要求2所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：两块限位板(12)之间横跨设置有四根连接柱，四根连接柱分布在四角，连接柱选用内螺纹空心柱(13)，每根内螺纹空心柱的两端均通过螺栓与对应的限位板(12)之间固定连接。
所属类别：	发明专利