專利名稱：動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，是用于高等院?；A(chǔ)力學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜 合試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
目前高等教育注重學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中 需要功能好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 一方面功能單一，沒(méi)有動(dòng) 態(tài)實(shí)驗(yàn)，操作使用不方便，另一方面設(shè)備體積大，購(gòu)置成本高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，根據(jù)當(dāng)前基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，滿足開(kāi)設(shè)綜合性、 設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)需要，為力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)， 具有綜合功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高，結(jié)構(gòu)緊湊和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，在主臺(tái)架的臺(tái)面上自后向前依次安裝有純彎 曲梁裝置，組合梁彎曲裝置，圓筒彎扭裝置，動(dòng)態(tài)梁裝置，等強(qiáng)度梁裝置，在 主臺(tái)架的前面安裝有拉伸與壓縮裝置，在臺(tái)面的右側(cè)安裝有沖擊桿裝置；純彎曲梁裝置、組合梁彎曲裝置、等強(qiáng)度梁裝置、圓筒彎扭裝置、拉伸與壓縮裝置分別采用手動(dòng)螺旋輪加載，傳感器測(cè)力，通過(guò)組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)傳遞載荷； 動(dòng)態(tài)梁裝置使用帶偏心輪的電機(jī)激振；在臺(tái)面上安裝有與應(yīng)變計(jì)引線連接的接口板。所述的組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是傳感器和主臺(tái)架固定，連接框與傳感器下端相連，并與主杠桿和副杠桿連接，主杠桿另一端連接加力器，主支 點(diǎn)叉安裝在主臺(tái)架上，并與主杠桿鉸接，，副支點(diǎn)叉上端與主臺(tái)架固定，下端與 副杠桿鉸接，副杠桿左端與階梯桿鉸接，小杠桿左端與小鉸支鉸接，小鉸支與 主臺(tái)架固定，小杠桿中間與階梯桿鉸接，右端與筒拉桿鉸接，大杠桿左端與大 鉸支鉸接，大鉸支與主臺(tái)架固定，大杠桿中間與階梯桿鉸接，右端與梁拉桿鉸 接。
所述的純彎曲梁裝置、組合梁彎曲裝置的結(jié)構(gòu)是在主臺(tái)架臺(tái)面上安裝有 兩個(gè)下支座、兩個(gè)上支座，在下支座上放置純彎梁，在上支座上放置組合梁， 在組合梁中間安裝兩個(gè)拉框，拉框與直梁拉桿連接，直梁拉桿又連接橫桿，通 過(guò)直梁加載輪上的螺旋桿與加力器螺紋連接， 一方面通過(guò)鋼珠給橫桿加壓，而 橫桿通過(guò)直梁拉桿、拉框給組合梁加力，另一方面通過(guò)螺紋連接，提升加力器， 使主杠桿受力，載荷由杠桿傳到傳感器。所述的拉框的中間有銷(xiāo)孔，當(dāng)給純彎 梁加力時(shí)，在此空中插入銷(xiāo)軸，使組合梁與拉框分離，組合梁不受力。所述的等強(qiáng)度梁裝置的結(jié)構(gòu)是大固支端安裝在臺(tái)面上，在大固支端上安 裝等強(qiáng)度梁，等強(qiáng)度梁右端嵌入梁加力框，由等強(qiáng)度梁手動(dòng)螺旋輪加載，使等 強(qiáng)度梁受壓，同時(shí)通過(guò)梁加力框、梁拉桿，使杠桿系統(tǒng)受力，載荷傳遞到傳感 器。所述的圓筒彎扭裝置的結(jié)構(gòu)是圓筒試件一端采用V型固支座和V型壓蓋， 通過(guò)螺栓使試件固定，扭轉(zhuǎn)力臂開(kāi)有彈性槽，通過(guò)螺栓力包緊試件，筒加力螺 旋輪的螺旋與筒加力框配合，旋轉(zhuǎn)螺旋輪使扭轉(zhuǎn)力臂受壓，圓筒受力，同時(shí)力 通過(guò)筒加力框、筒拉桿傳遞到杠桿系統(tǒng)，使傳感器受拉，圓筒的載荷通過(guò)小杠 桿、副杠桿兩級(jí)放大，傳給傳感器。所述的拉伸與壓縮裝置的結(jié)構(gòu)是在主臺(tái)架前面立柱上固定兩個(gè)導(dǎo)軌，槽 桿與導(dǎo)軌用圓柱銷(xiāo)鉸接，通過(guò)孔距改變距離以適應(yīng)不同的試件長(zhǎng)度，反向架套 入槽桿，試件安裝在槽桿與連接叉之間，可做拉伸實(shí)驗(yàn)，試件安裝在槽桿下端 和反向架之間，可做壓縮實(shí)驗(yàn)，正反螺旋的拉壓加力輪上端連接連接框，下端 連接連接叉、反向架，轉(zhuǎn)動(dòng)拉壓加力輪給拉壓裝置反向架上的試件直接加載， 使傳感器受拉。所述的沖擊桿裝置的結(jié)構(gòu)是沖擊桿左端通過(guò)轉(zhuǎn)軸和支鉸鉸接，沖擊桿右 端安裝質(zhì)量塊，在桿下的臺(tái)面上安裝有支點(diǎn)。所述的動(dòng)態(tài)梁裝置的結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)梁一端用螺栓固定于小固支端，另一端通 過(guò)連接支架，安裝帶偏心塊的小電機(jī)，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心塊，使梁振動(dòng)產(chǎn) 生穩(wěn)態(tài)動(dòng)應(yīng)變。本發(fā)明與現(xiàn)有技木相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果由于本試驗(yàn)臺(tái)集直梁彎曲、組合梁彎曲、等強(qiáng)度梁彎曲、彎扭組合、拉伸與
壓縮變形、動(dòng)態(tài)梁及沖擊桿七種裝置為一體，具有組合開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)力學(xué)各類(lèi)實(shí)驗(yàn) 的功能和組合進(jìn)行各類(lèi)基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的功能，應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可開(kāi)設(shè)直梁 純彎曲實(shí)驗(yàn)、彈性模量和泊松比測(cè)定實(shí)驗(yàn)、疊梁純彎曲實(shí)驗(yàn)、剪切彈性模量測(cè) 定實(shí)驗(yàn)、連續(xù)梁實(shí)驗(yàn)、應(yīng)變片靈敏系數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)角撓度測(cè)定實(shí)驗(yàn)、主應(yīng)力 測(cè)定實(shí)驗(yàn)、單一力素測(cè)定實(shí)驗(yàn)、偏心拉伸實(shí)驗(yàn)、靜不定圓環(huán)應(yīng)力測(cè)定實(shí)驗(yàn)、壓 桿穩(wěn)定演示實(shí)驗(yàn)、橋路連接與溫度補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)等十八大項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，且每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可 以設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案來(lái)完成，多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，因此， 設(shè)備性能價(jià)格比高。同時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊。由于試驗(yàn)臺(tái)采用傳感 器測(cè)力，組合式杠桿傳遞載荷，每種裝置有不同的杠桿比，配置各自的加載螺 旋，各裝置間無(wú)需轉(zhuǎn)換相對(duì)獨(dú)立，通過(guò)更換不同的試件，擴(kuò)展其實(shí)驗(yàn)功能，因 此，操作使用十分方便。


圖1為一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)的主視圖； 圖2圖1的右視圖； 圖3為圖1的俯視圖；圖4為組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圓筒彎扭裝置示意圖；圖6圖5的右視圖；圖7為動(dòng)態(tài)梁裝置示意圖；圖8為圖7的俯視圖；圖9為沖擊桿裝置示意圖；圖10為圖9的俯視圖；圖11為階梯桿的槽孔示意圖； 圖12為試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖； 圖13為應(yīng)用軟件設(shè)置流程圖； 圖14為試件的測(cè)點(diǎn)與布片圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、 2、 3所示， 一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，在主臺(tái)架18的臺(tái)面上自 后向前依次安裝有純彎曲梁裝置1，組合梁彎曲裝置2，圓筒彎扭裝置4，動(dòng)態(tài)
梁裝置6，等強(qiáng)度梁裝置3，在主臺(tái)架18的前面安裝有拉伸與壓縮裝置5，在臺(tái) 面的右側(cè)安裝有沖擊桿裝置19;純彎曲梁裝置1、組合梁彎曲裝置2、等強(qiáng)度梁 裝置3、圓筒彎扭裝置4、拉伸與壓縮裝置5分別采用手動(dòng)螺旋輪加載，傳感器 測(cè)力，通過(guò)組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)傳遞載荷；動(dòng)態(tài)梁裝置6使用帶偏心輪的電 機(jī)激振；在臺(tái)面上安裝有接口板49與應(yīng)變計(jì)引線相接。如圖1、 2、 4所示，所述的組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是傳感器44上 端通過(guò)螺桿52和主臺(tái)架18固定，由連接框13與傳感器44下端相連，同時(shí)此 框通過(guò)銷(xiāo)釘與主杠桿25和副杠桿42連接。主杠桿25另一端連接加力器23，主 支點(diǎn)叉29安裝在主臺(tái)架上，并與主杠桿25圓柱銷(xiāo)連接，作為主杠桿的支點(diǎn)， 主杠桿比為1: 1。副支叉43上端通過(guò)螺栓與主臺(tái)架18固定，下端用圓柱銷(xiāo)與 副杠桿42連接，作為副杠桿的支點(diǎn)，副杠桿左端用圓柱銷(xiāo)與階梯桿36連接， 杠桿比1: 2。副杠桿42是嵌入在主杠桿25的槽中，副支叉43的圓柱銷(xiāo)同時(shí)穿 過(guò)主杠桿和副杠桿，但主杠桿此處的孔徑是圓柱銷(xiāo)孔徑的兩倍，使得主、副杠 桿在傳遞載荷時(shí)互不影響。小杠桿38左端與小鉸支34鉸接，小鉸支34通過(guò)螺 旋與主臺(tái)架18固定，作為小杠桿的支點(diǎn)，小杠桿中間與階梯桿36鉸接，右端 與筒拉桿40鉸接，杠桿比1: 3。其載荷傳遞是當(dāng)通過(guò)筒加力螺12給圓筒加 載時(shí)，筒拉桿40被向上拉，通過(guò)小杠桿、階梯桿使副杠桿42左端向上受力， 從而使傳感器44受拉力。圓筒的載荷通過(guò)小杠桿、副杠桿兩級(jí)放大，傳給傳感 器44，總的杠桿比1: 6。大杠桿39左端與大鉸支35鉸接，大鉸支通過(guò)螺旋與 主臺(tái)架18固定，作為大杠桿的支點(diǎn)，大杠桿中間與階梯桿36鉸接，右端與梁 拉桿41鉸接，杠桿比1: 5。其載荷傳遞與上述小杠桿情況相同，當(dāng)給等強(qiáng)度梁 加栽時(shí)，傳感器44受拉力，總的杠桿比1: 10。需要說(shuō)明的是階梯桿36同時(shí)與 小杠桿、大杠桿鉸接，但是此兩處的連接孔采用槽孔56 (參看圖11)，使得各 自加載互不影響。主杠桿25用于給純彎梁1、組合梁2加載，通過(guò)直梁加力輪 14上的螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)，與加力器23螺紋連接， 一方面通過(guò)鋼珠53給橫桿22加壓， 而橫桿22通過(guò)直梁拉桿24、拉框8和純彎梁、組合梁連接，從而給純彎梁和組 合梁加力。另一方面通過(guò)螺紋連接，提升加力器23，使主杠桿25受力，載荷由 杠桿1: 1傳到傳感器44。拉壓裝置加載是，轉(zhuǎn)動(dòng)拉壓加力輪15，通過(guò)連接叉 45、連接框13直接給反向架10上的試件加載，使傳感器44受拉。采用組
杠桿力傳遞系統(tǒng)，使得各個(gè)裝置用各自的螺旋加載，各個(gè)裝置有不同的杠桿比， 適應(yīng)各裝置試件受力需要，同時(shí)使傳感器工作在線性范圍，載荷準(zhǔn)確。
如圖1、 2、 3、 4所示，所述的純彎曲梁裝置1、組合梁彎曲裝置2的結(jié)構(gòu) 是在主臺(tái)架18臺(tái)面上安裝有兩個(gè)下支座21，其上安裝有兩個(gè)上支座20。在 下支座21上放置純彎梁1 ，在上支座20上放置組合梁2。在組合梁2中間安裝 兩個(gè)拉框8，拉框與直梁拉桿24連接，直梁拉桿又連接橫桿22。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)直梁加 力輪14時(shí)，通過(guò)直梁加力輪14上的螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)，與加力器23螺紋連接， 一方 面通過(guò)鋼珠53給橫桿22加壓，而橫桿22通過(guò)直梁拉桿24、拉框8給組合梁加 力。另一方面通過(guò)螺紋連接，提升加力器23，使主杠桿25受力，載荷由杠桿1: 1傳到傳感器44。在拉框8的中間有銷(xiāo)孔，當(dāng)給組合梁加力，此孔不用，當(dāng)給 純彎梁加力時(shí)，在此空中插入銷(xiāo)軸，使組合梁與拉框8分離，此梁不受力。
如圖1、 2所示，所述的等強(qiáng)度梁裝置3的結(jié)構(gòu)是大固支端37螺栓連接 安裝在臺(tái)面上，在大固支端37上安裝等強(qiáng)度梁，等強(qiáng)度梁右端嵌入梁加力框7， 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)梁加力螺9時(shí)，使等強(qiáng)度梁受壓，同時(shí)通過(guò)梁加力框7、梁拉桿41，使 杠桿系統(tǒng)受力，載荷傳遞到傳感器44，總的杠桿比1: 10。
如圖5、 6所示，所述的圓筒彎扭裝置4的結(jié)構(gòu)是圓筒試件4-1一端采用 V型固支座27和V型壓蓋28，通過(guò)螺栓使上下V型口夾緊，從而使試件4-1固 定。扭轉(zhuǎn)力臂30開(kāi)有彈性槽，通過(guò)螺栓力包緊試件，使力臂和試件可靠連接。 旋轉(zhuǎn)筒加力螺12其螺旋與筒加力框11配合，使扭轉(zhuǎn)力臂30受壓，圓筒受力， 同時(shí)力通過(guò)筒加力框11、筒拉桿40傳遞到杠桿系統(tǒng)使傳感器44受拉。圓筒的 載荷通過(guò)小杠桿、副杠桿兩級(jí)放大，傳給傳感器，總的杠桿比為1: 6。
如圖1所示，所述的拉伸與壓縮裝置5的結(jié)構(gòu)是在主臺(tái)架18前面立柱上 固定兩個(gè)導(dǎo)軌16，槽桿17與導(dǎo)軌用圓柱銷(xiāo)鉸接，通過(guò)孔距改變距離以適應(yīng)不同 的試件長(zhǎng)度。反向架10套入槽桿17，兩者配合使用實(shí)現(xiàn)拉壓兩種受力。試件安 裝在槽桿17與連接叉45之間，可做拉伸實(shí)驗(yàn)，試件安裝在槽桿17下端和反向 架10之間，可做壓縮實(shí)驗(yàn)。利用反向架整體結(jié)構(gòu)使安裝的試件對(duì)心準(zhǔn)確。拉壓 裝置拉壓加力輪15上端連接連接框13，下端連接連接叉45、反向架10，拉壓 加力輪15設(shè)計(jì)成正反螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)此輪給拉壓裝置反向架10上的試件直接加載， 使傳感器44受拉。
如圖9、 10所示，所述的沖擊桿裝置19的結(jié)構(gòu)是，沖擊桿19-1左端通過(guò) 轉(zhuǎn)軸54和支鉸26鉸接，沖擊桿19-1右端安裝質(zhì)量塊48。在桿下的臺(tái)面上安裝 有支點(diǎn)31，沖擊桿在初始位置處于直立狀態(tài)，使其繞轉(zhuǎn)軸54自由翻倒，與臺(tái)面 支點(diǎn)31碰撞后，產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)變。
如圖7、 8所示，所述的動(dòng)態(tài)梁裝置6的結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)梁6-1—端用螺栓固 定于小固支端33，另一端通過(guò)連接支架55安裝帶偏心塊51的小電機(jī)32，通過(guò)
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏心塊，使梁振動(dòng)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)動(dòng)應(yīng)變。改變電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖儜?yīng)變 的頻率和幅值。
主臺(tái)架18用槽鋼焊接成形，其形狀為立體長(zhǎng)方形，各鋼架配有加強(qiáng)筋增強(qiáng) 基架的剛度。臺(tái)體用面板封裝，表面噴漆，前面裝門(mén)，外形美觀。臺(tái)底裝萬(wàn)向 輪47和支腳46，方便移動(dòng)和固定使用。
如圖3所示，在臺(tái)面上安裝接口板49，采用彈性接口 50，所有應(yīng)變計(jì)引 線與彈性口相連，方便操作。
本發(fā)明的應(yīng)用
試驗(yàn)系統(tǒng)由主體臺(tái)架，多通道測(cè)試系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與應(yīng)用軟件四部分組成。 其結(jié)構(gòu)框圖如圖12所示。本發(fā)明為力學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了一種多功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，集直 梁彎曲、組合梁彎曲、等強(qiáng)度梁彎曲、彎扭組合、拉伸與壓縮變形、動(dòng)態(tài)梁及 沖擊桿七種裝置為一體，組合成綜合式的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。試驗(yàn)臺(tái)采用組合式杠桿傳 遞載荷、螺旋連續(xù)加載。載荷、位移傳感器和應(yīng)變信號(hào)經(jīng)多通道測(cè)試系統(tǒng)放大、 模數(shù)轉(zhuǎn)換，由計(jì)算機(jī)處理顯示，軟面板操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)試，具有動(dòng)靜態(tài)測(cè) 試功能。試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)中載荷、位移和應(yīng)變的信號(hào)經(jīng)多通道測(cè)試系統(tǒng)，采集 放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，由計(jì)算機(jī)處理顯示。本系統(tǒng)具有10路應(yīng)變通道，每路通道均 可以連接為V4橋、半橋和全橋，適用于各種橋路測(cè)試。通過(guò)系統(tǒng)軟件，軟面 板操作，全數(shù)字化智能設(shè)計(jì)。各通道自動(dòng)切換，橋路自動(dòng)平衡。設(shè)有掃描采樣、 定點(diǎn)采樣、定載荷采樣，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、曲線顯示，測(cè)試數(shù)據(jù)既可以顯示為數(shù)據(jù)列 表，也可以顯示為圖形。每個(gè)通道均可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)試，顯示動(dòng)態(tài)波形和數(shù)據(jù)。 具有存儲(chǔ)打印等功能。應(yīng)用軟件設(shè)置流程如圖13所示。
如圖14所示，以等強(qiáng)度梁裝置實(shí)驗(yàn)測(cè)試為例，在等強(qiáng)度梁上下表面粘有六 個(gè)應(yīng)變計(jì)^、 A、凡、i 4、 i 5、 i 6，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)梁加力螺9時(shí)，使等強(qiáng)度梁外伸端
受壓，梁產(chǎn)生彎曲變形，由應(yīng)變計(jì)感應(yīng)應(yīng)變。同時(shí)通過(guò)組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)， 使傳感器受力。將應(yīng)變計(jì)和力傳感器接入動(dòng)靜態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕， 軟面板操作，定載荷采樣，實(shí)吋數(shù)據(jù)、曲線顯示，測(cè)試出等強(qiáng)度梁在此載荷下 各應(yīng)變計(jì)所在位置的應(yīng)變。使用六個(gè)應(yīng)變計(jì)，采用不同的橋路接法，可以完成 測(cè)定材料彈性模量及泊松比實(shí)驗(yàn)、測(cè)量電橋應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、應(yīng)變片靈敏數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn) 等。
權(quán)利要求
1、 一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的試驗(yàn)臺(tái)，在主臺(tái)架(18) 的臺(tái)面上自后向前依次安裝有純彎曲梁裝置(1)、組合梁彎曲裝置(2)、圓筒彎扭裝置(4)、動(dòng)態(tài)梁裝置(6)、等強(qiáng)度梁裝置(3)，在主臺(tái)架(18)的前面 安裝有拉伸與壓縮裝置(5)，在臺(tái)面的右側(cè)安裝有沖擊桿裝置(19);純彎曲梁 裝置(1)、組合梁彎曲裝置(2)、等強(qiáng)度梁裝置(3)、圓筒彎扭裝置(4)、拉 伸與壓縮裝置(5)分別采用手動(dòng)螺旋輪加載，傳感器測(cè)力，通過(guò)組合式杠桿力 傳遞系統(tǒng)傳遞載荷；動(dòng)態(tài)梁裝置(6)使用帶偏心輪的電機(jī)激振；在臺(tái)面上安裝 有與應(yīng)變計(jì)引線連接的接口板(49)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是傳感器(44)和主臺(tái)架(18)固定，連接框(13)與傳感器(44)下端相連，并與主杠桿(25)和副杠桿(42)連接，主 杠桿(25)另一端連接加力器(23)，主支點(diǎn)叉(29)安裝在主臺(tái)架上，并與主 杠桿(25)鉸接，，副支的點(diǎn)叉(43)上端與主臺(tái)架固定，下端與副杠桿(42) 鉸接，副杠桿左端與階梯桿(36)鉸接，小杠桿(38)左端與小鉸支(34)鉸 接，小鉸支(34)與主臺(tái)架固定，小杠桿(38)中間與階梯桿(36)鉸接，右 端與筒拉桿(40)鉸接，大杠桿(39)左端與大鉸支(35)鉸接，大鉸支(35) 與主臺(tái)架固定，大杠桿中間與階梯桿(36)鉸接，右端與梁拉桿(41)鉸接。
3、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 純彎曲梁裝置(1)、組合梁彎曲裝置(2)的結(jié)構(gòu)是在主臺(tái)架(18)臺(tái)面上安 裝有兩個(gè)下支座(21)、兩個(gè)上支座(20)，在下支座(21)上放置純彎梁，在 上支座(20)上放置組合梁，在組合梁中間安裝兩個(gè)拉框(8)，拉框與直梁拉 桿(24)連接，直梁拉桿又連接橫桿(22)，通過(guò)直梁加載輪(14)上的螺旋桿 與加力器(23)螺紋連接， 一方面通過(guò)鋼珠(53)給橫桿(22)加壓，而橫桿(22)通過(guò)直梁拉桿(24)、拉框(8)給組合梁加力，另一方面通過(guò)螺紋連接， 提升加力器(23)，使主杠桿(25)受力，載荷由杠桿傳到傳感器(44)。
4、 按照權(quán)利要求3所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 拉框(8)的中間有銷(xiāo)孔，當(dāng)給純彎梁加力時(shí)，在此空中插入銷(xiāo)軸，使組合梁與 拉框(8)分離，組合梁不受力。
5、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的等強(qiáng)度梁裝置(3)的結(jié)構(gòu)是大固支端(37)安裝在臺(tái)面上，在大固支端(37) 上安裝等強(qiáng)度梁，等強(qiáng)度梁右端嵌入梁加力框(7)，由等強(qiáng)度梁手動(dòng)螺旋輪(9) 加載，使等強(qiáng)度梁受壓，同時(shí)通過(guò)梁加力框(7)、梁拉桿(41)，使杠桿系統(tǒng)受 力，載荷傳遞到傳感器(44)。
6、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 圓筒彎扭裝置(4)的結(jié)構(gòu)是圓筒試件一端采用V型固支座(27)和V型壓 蓋(28)，通過(guò)螺栓使試件固定，扭轉(zhuǎn)力臂(30)開(kāi)有彈性槽，通過(guò)螺栓力包緊 試件，筒加力螺旋輪(12)的螺旋與筒加力框(11)配合，旋轉(zhuǎn)螺旋輪(12) 使扭轉(zhuǎn)力臂(30)受壓，圓筒受力，同時(shí)力通過(guò)筒加力框(11)、筒拉桿(40) 傳遞到杠桿系統(tǒng)使傳感器(44)受拉，圓筒的載荷通過(guò)小杠桿(38)、副杠桿(42) 兩級(jí)放大，傳給傳感器(44)。
7、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 拉伸與壓縮裝置(5)的結(jié)構(gòu)是在主臺(tái)架(18)前面立柱上固定兩個(gè)導(dǎo)軌(16)， 槽桿(17)與導(dǎo)軌用圓柱銷(xiāo)鉸接，通過(guò)孔距改變距離以適應(yīng)不同的試件長(zhǎng)度， 反向架(10)套入槽桿(17)，試件安裝在槽桿(17)與連接叉(45)之間，可 做拉伸實(shí)驗(yàn)，試件安裝在槽桿(17)下端和反向架(10)之間，可做壓縮實(shí)驗(yàn)， 正反螺旋的拉壓加力輪(15)上端連接連接框(13)，下端連接連接叉(45)、 反向架(10)，轉(zhuǎn)動(dòng)拉壓加力輪(15)給拉壓裝置反向架(10)上的試件直接加 載，使傳感器(44)受拉。
8、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 沖擊桿裝置(19)的結(jié)構(gòu)是沖擊桿(19-1)左端通過(guò)轉(zhuǎn)軸(54)和支鉸(26) 鉸接，沖擊桿(19-1)右端安裝質(zhì)量塊(48)，在桿下的臺(tái)面上安裝有支點(diǎn)(31)。
9、 按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于所述的 動(dòng)態(tài)梁裝置(6)的結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)梁(61) —端用螺栓固定于小固支端(33)， 另一端通過(guò)連接支架(55)安裝帶偏心塊(51)的小電機(jī)(32)，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)偏心塊，使梁振動(dòng)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)動(dòng)應(yīng)變。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種動(dòng)靜態(tài)力學(xué)綜合試驗(yàn)臺(tái)，涉及力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的力學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能單一，操作不方便，設(shè)備體積大，售價(jià)高。本發(fā)明在主臺(tái)架上安裝有純彎曲梁、組合梁彎曲、圓筒彎扭、動(dòng)態(tài)梁、等強(qiáng)度梁、拉伸與壓縮、沖擊桿七種裝置；純彎曲梁、組合梁彎曲、等強(qiáng)度梁、圓筒彎扭、拉伸與壓縮裝置分別采用手動(dòng)螺旋輪加載，傳感器測(cè)力，通過(guò)組合式杠桿力傳遞系統(tǒng)傳遞載荷；動(dòng)態(tài)梁裝置使用帶偏心輪的電機(jī)激振；在臺(tái)面上安裝有與應(yīng)變計(jì)引線連接的接口板。本發(fā)明具有組合開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)力學(xué)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)的功能和進(jìn)行各類(lèi)基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的功能，綜合功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101144764SQ200710139440
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者李艷輝, 王復(fù)興, 銳 謝, 謝占魁 申請(qǐng)人:中北大學(xué)