專利名稱：一種用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，屬于建筑工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展，電子萬能試驗(yàn)機(jī)以其高精度、多功能及豐富的試驗(yàn)軟件逐步成為大多數(shù)院校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)的主流設(shè)備，但多數(shù)電子萬能試驗(yàn)機(jī)僅僅用來進(jìn)行材料的拉伸、壓縮及梁的彎曲實(shí)驗(yàn)教學(xué)，設(shè)備的功能未得到充分的利用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容也僅僅局限在基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)方面，未得到拓展，特別是與工程實(shí)際相結(jié)合的有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及解決工程實(shí)際問題能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置比較缺乏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，以一個(gè)截面為矩形的圓弧形曲桿為主體，配合設(shè)有餃支座和螺孔的滑塊和底座，通過選擇曲桿與滑塊和底座之間的緊固方式，改變曲桿兩端的約束方式，實(shí)現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實(shí)驗(yàn)形式。本發(fā)明的技術(shù)方案是用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括曲桿 1、滑塊2和底座3，曲桿1是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿1兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊2 和底座3上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、 耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)12上，以電子萬能試驗(yàn)機(jī)作為支承及施力單元。所述曲桿1兩端各焊接有一個(gè)連接板4和耳板13，每個(gè)連接板上設(shè)有兩個(gè)用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I 14，耳板13上設(shè)有銷釘孔15。所述支座3的左邊設(shè)有一塊滑塊2，滑塊2的左端設(shè)有一擋板I 5、中部設(shè)有一個(gè)固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設(shè)有兩組長圓孔16和兩個(gè)螺孔II 18。所述底座3的左端設(shè)有一擋板II 6，右端設(shè)有一固定餃支座II 19，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應(yīng)的螺栓9。所述底座3左端擋板6上預(yù)留有兩個(gè)可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預(yù)留有兩個(gè)螺孔III 20。所述曲桿1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座 II 19之間通過銷釘10鉸連。所述曲桿1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。使用時(shí)，將底座3放置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的支承板上12，在滑塊2的底面放上潤滑料，然后放于底座3上，將底座3上的四個(gè)螺栓9插入滑塊上的四個(gè)長圓孔中16。安裝曲桿1，將曲桿1的左右兩個(gè)耳板13放入左邊滑塊2上的鉸支座17和底座右邊的固定鉸支座19中，并分別插入圓柱銷10。再通過選擇在左邊兩個(gè)擋板5和6之間是否加推力螺釘7、滑塊2和底座3之間是否緊固以及曲桿1上的兩塊連接板4與底座3之間是否加螺栓，即可以得到以下三種形式的實(shí)驗(yàn)裝置(1)曲桿左端為活動(dòng)鉸支座、右端為固定鉸支座的靜定曲梁(圖1);(2)曲桿左端為固定鉸支座、右端也為固定鉸支座(一次超靜定)的二鉸拱(圖2) ;(3)曲桿左端和右端均為固定支座(三次超靜定)的無鉸拱(圖3)。本發(fā)明利用電子萬能試驗(yàn)機(jī)的支承12和加載條件11，可通過改變支座的約束方式，實(shí)現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等從靜定到超靜定的多種實(shí)驗(yàn)組合模式，滿足高等院校不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。本裝置結(jié)合工程實(shí)際，裝置結(jié)構(gòu)小巧、原理清晰，操作簡單，功能多樣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)及層次， 設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加深對材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)中關(guān)于曲梁和拱的知識(shí)點(diǎn)的理解，是已具備電子萬能試驗(yàn)機(jī)的工科高等院校進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)以及工程模擬實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用裝置。


圖1本發(fā)明靜定(曲梁)方式下主視示意圖2為本發(fā)明一次超靜定(二鉸拱)方式下主視示意圖； 圖3為本發(fā)明三次超靜定(無鉸拱)方式下主視示意圖； 圖4為本發(fā)明曲桿主視示意圖； 圖5為本發(fā)明曲桿俯視示意圖； 圖6為本發(fā)明滑塊主視示意圖； 圖7為本發(fā)明滑塊俯視示意圖； 圖8為本發(fā)明底座主視示意圖； 圖9為本發(fā)明底座俯視示意圖。圖中1-曲桿，2-滑塊，3-底座，4-連接板，5-滑塊左端的擋板I，6-底座左端的擋板II，7-推力螺釘，8-緊固螺釘，9-螺栓，10-圓柱銷，11-電子萬能試驗(yàn)機(jī)加載，12-電子萬能試驗(yàn)機(jī)支承板，13-耳板，14-連接板上的螺孔I，15-銷釘孔，16-長圓孔，17-鉸支座 I，18-滑塊上的螺孔II，19-餃支座II，20-底座上的螺孔III。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于所述內(nèi)容。如圖1-9所示，本用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括曲桿1、滑塊2和底座3，曲桿1是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿1兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊2和底座3上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)支承板12上，以電子萬能試驗(yàn)機(jī)作為支承及施力單元。裝置曲桿1兩端各焊接有一個(gè)連接板4和耳板13，每個(gè)連接板上設(shè)有兩個(gè)用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I 14，耳板13上設(shè)有銷釘孔15。支座3的左邊設(shè)有一塊滑塊2，滑塊2的左端設(shè)有一擋板I 5、中部設(shè)有一個(gè)固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設(shè)有兩組長圓孔16和兩個(gè)螺孔II 18。底座3的左端設(shè)有一擋板II 6，右端設(shè)有一固定餃支座II 19，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應(yīng)的螺栓9。底座3左端擋板II 6上預(yù)留有兩個(gè)可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預(yù)留有兩個(gè)螺孔III 20。曲桿1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座II 19之間通過銷釘10鉸接。曲桿1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。進(jìn)行靜定曲梁的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖1所示，將底座3放置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的支承板(1 上，在滑塊2的底面放上潤滑料，然后放于底座3上，使兩者之間能產(chǎn)生良好的相對滑動(dòng)。安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個(gè)耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷(10)，形成左邊為滑動(dòng)鉸支座、右邊為固定鉸支座的靜定結(jié)構(gòu)曲梁。先進(jìn)行理論計(jì)算分析，在曲梁上選擇幾個(gè)彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計(jì)，由電子萬能試驗(yàn)機(jī)上的壓頭11施加載荷，就可進(jìn)行靜定曲梁的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行二鉸拱的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖2所示，將底座3放置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的支承板12上，安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個(gè)耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷(10)?；瑝K2放于底座3上，底座上的四個(gè)沉頭螺栓9放入滑塊上的四個(gè)長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘 7，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。這樣就形成了左右兩邊均為固定鉸支座的二鉸拱(一次超靜定結(jié)構(gòu))。先進(jìn)行理論計(jì)算分析，在二鉸拱上選擇幾個(gè)彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計(jì)，由電子萬能試驗(yàn)機(jī)上的壓頭11施加載荷，就可進(jìn)行二鉸拱的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行無鉸拱的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖3所示，將底座3放置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的支承板12上，安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個(gè)耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底板右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷10?；瑝K2放于底座3上，底座上的四個(gè)沉頭螺栓9放入滑塊上的四個(gè)長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘9，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。然后由連接板上的螺孔4擰入緊固螺釘8，分別擰入滑板上的螺孔18和底座上的螺孔20中，到擰緊為止，這樣就形成了左右兩邊均為固定支座的無鉸拱(三次超靜定結(jié)構(gòu))。先進(jìn)行理論計(jì)算分析，在無鉸拱上選擇幾個(gè)彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計(jì)，由電子萬能試驗(yàn)機(jī)上的壓頭11施加載荷，就可進(jìn)行無鉸拱的應(yīng)力測試與分析實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是包括曲桿(1)、滑塊 (2)和底座(3)，曲桿(1)是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿(1)兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊 (2)和底座(3)上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿(1)兩端與滑塊(2)和底座(3)之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座(3)置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是 曲桿(1)兩端各焊接有一個(gè)連接板(4)和耳板(13)，每個(gè)連接板上設(shè)有兩個(gè)用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I (14)，耳板(13)上設(shè)有銷釘孔(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是 底座(3)的左邊設(shè)有一塊滑塊(2)，滑塊(2)的左端設(shè)有擋板I (5)、中部設(shè)有一個(gè)固定餃支座I (17)、餃支座I (17)兩邊設(shè)有兩組長圓孔(16)和兩個(gè)螺孔II (18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是 底座(3)的左端設(shè)有擋板II (6)，右端設(shè)有固定餃支座II (19)，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔(16)相對應(yīng)的螺栓(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是底座(3)左端擋板II (6)上預(yù)留有兩個(gè)可裝入推力螺釘(7)的推力螺孔，右端固定餃支座II (19)兩邊預(yù)留有兩個(gè)螺孔III (20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是曲桿(1)兩端耳板(13)分別與滑塊(2)上固定餃支座I (17)和底座(3)上固定餃支座 II (19)之間通過銷釘(10)鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是曲桿(1)兩端連接板(4)可分別通過螺釘(8)和滑塊(2)上螺孔II (18)和底座(3)上螺孔III(20),與滑塊(2)和底座(3)固接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電子萬能試驗(yàn)機(jī)的曲梁和拱綜合實(shí)驗(yàn)裝置，屬于建筑工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括曲桿、滑塊和底座，曲桿是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊和底座上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿兩端與滑塊和底座之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)上。將電子萬能試驗(yàn)機(jī)作為支承及施力單元，以一個(gè)截面為矩形、軸線為圓弧形的曲桿為主體，在滑塊和底座上設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘，通過調(diào)節(jié)螺釘來改變曲桿兩端的約束方式，實(shí)現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。具有裝置簡單、調(diào)節(jié)方便、功能多樣等優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)及層次設(shè)定不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加深對曲梁和拱知識(shí)點(diǎn)的理解。
文檔編號(hào)G01N3/00GK102426131SQ20111044062
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者侯杰, 楊錫階, 王時(shí)越 申請人:昆明理工大學(xué)