本實(shí)用新型屬于機(jī)械試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種試驗(yàn)臺(tái)，尤其涉及一種用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

桁架結(jié)構(gòu)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、加工方便、自重輕等特點(diǎn)，在工程中得到了廣泛的運(yùn)用，尤其在起重機(jī)械和工程機(jī)械領(lǐng)域。從目前的工程實(shí)踐來(lái)看，桁架結(jié)構(gòu)的損壞或失效主要是由于桁架節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題所導(dǎo)致的，因此桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)桁架結(jié)構(gòu)的承載力和壽命起到了至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的桁架節(jié)點(diǎn)一般采用圓管相貫節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)等。當(dāng)前業(yè)界雖然存在用于節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的裝置，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的疲勞測(cè)試裝置，但是這些用于節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的裝置不能對(duì)包容式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，且往往只能進(jìn)行靜力加載測(cè)試，不能快速加載、卸載和反向，從而不能進(jìn)行拉壓疲勞測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)，以在保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本較低的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)載荷快速拉壓變化，進(jìn)行疲勞測(cè)試。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)，包括反力架、液壓加載系統(tǒng)；所述反力架用于安裝待測(cè)的節(jié)點(diǎn)；所述液壓加載系統(tǒng)在一端連接桁架的腹桿，在另一端與所述反力架連接。

該用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)還包括連接結(jié)構(gòu)；所述連接結(jié)構(gòu)至少包括一組油缸連接耳板、銷軸和卡板；所述液壓加載系統(tǒng)通過所述連接結(jié)構(gòu)與所述桁架的腹板連接，和/或所述液壓加載系統(tǒng)通過所述連接結(jié)構(gòu)與所述反力架連接。

所述連接結(jié)構(gòu)包括兩組油缸連接耳板、銷軸和卡板；第一油缸連接耳板焊接在所述桁架的腹板上，第二油缸連接耳板焊接在反力架上；第一卡板連接在所述液壓加載系統(tǒng)的一側(cè)，第二卡板連接在所述液壓加載系統(tǒng)的另一側(cè)；所述液壓加載系統(tǒng)在一側(cè)通過第一銷軸連接第一油缸連接耳板和第一卡板而與所述桁架的腹板連接，在另一側(cè)通過第二銷軸連接第二油缸連接耳板和第二卡板而與所述反力架連接。

所述反力架為單品桁架結(jié)構(gòu)，為內(nèi)力結(jié)構(gòu)。

所述液壓加載系統(tǒng)包括油箱，以儲(chǔ)存所述液壓加載系統(tǒng)所需的液壓油；與所述油箱連接的泵站，以為所述液壓加載系統(tǒng)提供動(dòng)力；與所述油箱和所述泵站均連接的閥組，和與所述閥組連接的用于對(duì)待測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加載的第一加載油缸和第二加載油缸，以由所述閥組實(shí)現(xiàn)第一加載油缸和第二加載油缸的換向和壓力控制；連接在所述閥組與所述第一加載油缸的有桿腔之間以及閥組與第二加載油缸的有桿腔之間的第一壓力繼電器，以在第一加載油缸和第二加載油缸的有桿腔的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)控制所述閥組中的電磁換向閥換向；以及連接在所述閥組與所述第二加載油缸的無(wú)桿腔之間以及閥組與第二加載油缸的無(wú)桿腔之間的第二壓力繼電器，以在第一加載油缸和第二加載油缸的無(wú)桿腔的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)控制所述閥組中的電磁換向閥換向。

所述液壓加載系統(tǒng)還包括安裝在液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間的蓄能器，以吸收所述液壓加載系統(tǒng)在換向時(shí)的沖擊能量。

所述液壓加載系統(tǒng)還包括連接在液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間的壓力表，以顯示所述液壓加載系統(tǒng)的液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間的油壓。

所述液壓加載系統(tǒng)還包括用于數(shù)字顯示所述第一加載油缸和第二加載油缸中的有桿腔的壓力值的第一壓力傳感器；以及用于數(shù)字顯示所述第一加載油缸和第二加載油缸中的無(wú)桿腔的壓力值的第二壓力傳感器。

所述液壓加載系統(tǒng)還包括閥組中的手動(dòng)換向閥，以輔助手動(dòng)實(shí)現(xiàn)靜載實(shí)驗(yàn)中的加載油缸拉、壓力的切換。

所述桁架節(jié)點(diǎn)為桁架金屬結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

由于采用上述方案，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)能夠很好地模擬類似于“包容式”節(jié)點(diǎn)、相貫線式節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)板式節(jié)點(diǎn)的受力特性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、功能齊全、成本較低。其利用了體系內(nèi)的內(nèi)力，易于加載測(cè)試(可以置于各種位置姿態(tài))，同時(shí)載荷可以快速拉壓變化，能夠有效實(shí)現(xiàn)疲勞測(cè)試功能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)包含節(jié)點(diǎn)后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中液壓加載系統(tǒng)的液壓原理圖；

圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例中第一油缸連接耳板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為本實(shí)用新型實(shí)施例中第二油缸連接耳板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3c為本實(shí)用新型實(shí)施例中銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3d為本實(shí)用新型實(shí)施例中卡板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中液壓加載系統(tǒng)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行疲勞加載試驗(yàn)時(shí)的控制策略圖。

附圖中：1、反力架；2、節(jié)點(diǎn)；3、液壓加載系統(tǒng)；401、第一油缸連接耳板；402、第二油缸連接耳板；5、銷軸；6、卡板；7、泵站；8、閥組；9、蓄能器；10、壓力表；11、第一壓力傳感器；12、第一壓力繼電器；13、第二壓力傳感器；14、第二壓力繼電器；15、第一加載油缸；16、第二加載油缸；17、油箱。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

本實(shí)用新型提出了一種用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)包括反力架1、液壓加載系統(tǒng)3。反力架1用于安裝待測(cè)的節(jié)點(diǎn)2，液壓加載系統(tǒng)3在一端連接桁架的腹桿，在另一端與反力架1連接。本實(shí)施例中，該桁架節(jié)點(diǎn)為桁架金屬結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例中，該用于桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)還包括連接結(jié)構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)至少包括一組油缸連接耳板、銷軸5和卡板6。液壓加載系統(tǒng)3通過連接結(jié)構(gòu)與桁架的腹板連接，和/或液壓加載系統(tǒng)3通過連接結(jié)構(gòu)與反力架1連接。

本實(shí)施例中，連接結(jié)構(gòu)包括兩組油缸連接耳板、銷軸和卡板。第一油缸連接耳板401焊接在桁架的腹板上，第二油缸連接耳板402焊接在反力架1上；第一卡板連接在液壓加載系統(tǒng)的一側(cè)，第二卡板連接在液壓加載系統(tǒng)的另一側(cè)；液壓加載系統(tǒng)3在一側(cè)通過第一銷軸連接第一油缸連接耳板401和第一卡板而與桁架的腹板連接，在另一側(cè)通過第二銷軸連接第二油缸連接耳板402和第二卡板而與反力架1連接。圖3a為第一油缸連接耳板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為第二油缸連接耳板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3c為銷軸的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3d為卡板的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，該反力架1為單品桁架結(jié)構(gòu)，一方面加工方便，便于安裝調(diào)試，另一方面可以很好地模擬節(jié)點(diǎn)2的實(shí)際受力。反力架1為內(nèi)力結(jié)構(gòu)，力流在其內(nèi)部循環(huán)，保證整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)無(wú)對(duì)外作用力，無(wú)需安裝底座或安裝平臺(tái)，便于吊裝。

待測(cè)的節(jié)點(diǎn)2為鋼板沖壓加工而成，鋼板材料和尺寸根據(jù)實(shí)際需要選擇，其單獨(dú)沖壓好后焊接在反力架1的主弦桿上，整個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)就如同截取了桁架結(jié)構(gòu)中的一小段，節(jié)點(diǎn)2與實(shí)際組成的桁架結(jié)構(gòu)類似，能夠很好地模擬“包容式”節(jié)點(diǎn)的實(shí)際受力，圖1所示為整個(gè)測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

液壓加載系統(tǒng)3用于對(duì)節(jié)點(diǎn)2施加拉力和壓力，兼顧了靜載施加功能和動(dòng)載施加功能，能夠用于對(duì)節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行靜載受力試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。該液壓加載系統(tǒng)3包括油箱17、泵站7、閥組8、蓄能器9、壓力表10、帶數(shù)字顯示的第一壓力傳感器11和帶數(shù)字顯示的第二壓力傳感器13、第一壓力繼電器12、第二壓力繼電器14、第一加載油缸15和第二加載油缸16。圖2為該液壓加載系統(tǒng)3的液壓原理圖。

油箱17用于儲(chǔ)存液壓加載系統(tǒng)3所需的液壓油；泵站7與油箱17連接，為液壓加載系統(tǒng)3提供動(dòng)力。閥組8與油箱17和所述泵7站均連接，第一加載油缸15和第二加載油缸16均與閥組8連接，用于對(duì)待測(cè)的節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行加載，閥組8實(shí)現(xiàn)第一加載油缸15和第二加載油缸16的換向和壓力控制。液壓加載系統(tǒng)3對(duì)節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)的壓力切換控制策略如圖4所示。

第一壓力繼電器12連接在閥組8與第一加載油缸15的有桿腔之間以及閥組8與第二加載油缸16的有桿腔之間，用于在第一加載油缸15和第二加載油缸16的有桿腔的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)控制閥組8中的電磁換向閥換向。第二壓力繼電器14連接在閥組8與第一加載油缸15的無(wú)桿腔之間以及閥組8第二加載油缸16的無(wú)桿腔之間，用于在第一加載油缸15和第二加載油缸16的無(wú)桿腔的壓力到達(dá)設(shè)定值時(shí)控制閥組8中的電磁換向閥換向。

蓄能器9安裝在液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間，用于吸收液壓加載系統(tǒng)3在換向時(shí)的沖擊能量。

壓力表10連接在液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間，用于顯示液壓加載系統(tǒng)3的液壓泵輸出口與換向閥進(jìn)油口之間的油壓。

第一壓力傳感器11用于數(shù)字顯示第一加載油缸15和第二加載油缸16中的有桿腔的壓力值；第二壓力傳感器13用于數(shù)字顯示第一加載油缸15和第二加載油缸16中的無(wú)桿腔的壓力值。

液壓加載系統(tǒng)3還包括閥組2中的手動(dòng)換向閥，以輔助手動(dòng)實(shí)現(xiàn)靜載實(shí)驗(yàn)中的加載油缸拉、壓力的切換。

前述液壓加載系統(tǒng)3在兩端與桁架的腹板和反力架的連接均通過其兩端的加載油缸來(lái)實(shí)施。

銷軸5與油缸連接耳板401和402連接時(shí)要保證其安裝精度，避免安裝間隙太大，以防疲勞實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生較大的噪聲。

本實(shí)用新型的實(shí)施過程如下：

將沖壓加工好的節(jié)點(diǎn)2焊接在反力架1上，構(gòu)成一個(gè)單榀桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)2即為桁架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)。桁架結(jié)構(gòu)的腹桿與節(jié)點(diǎn)2相貫焊接。將液壓加載系統(tǒng)3中的第一加載油缸15和第二加載油缸16與反力架1的腹桿和反力架1通過油缸連接耳板401、油缸連接耳板402、銷軸5和卡板6連接起來(lái)；油缸連接耳板4與桁架1的腹桿和反力架1焊接。根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)定液壓加載系統(tǒng)3中各部分的壓力值，包括閥組2中液壓閥的壓力值和第一壓力繼電器12、第二壓力繼電器14的壓力值。根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)定液壓加載系統(tǒng)3中的第一壓力繼電器12和第二壓力繼電器14的延時(shí)時(shí)間T，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)疲勞試驗(yàn)壓力切換頻率f的設(shè)定。

本實(shí)用新型巧妙地利用節(jié)點(diǎn)單榀桁架結(jié)構(gòu)作為試驗(yàn)測(cè)試裝置的總體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，便于加工和安裝，試驗(yàn)臺(tái)的單榀桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)內(nèi)力結(jié)構(gòu)，故無(wú)需安裝平臺(tái)和底座，并可隨意吊裝；將待測(cè)節(jié)點(diǎn)直接焊接到桁架結(jié)構(gòu)中去，能十分準(zhǔn)確地模擬節(jié)點(diǎn)的受力情況。該試驗(yàn)臺(tái)既能對(duì)待測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行靜力加載實(shí)驗(yàn)，又能對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)疲勞實(shí)驗(yàn)，在同一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)測(cè)試功能；可以數(shù)字模擬實(shí)際油缸的加載載荷大小，并能記錄疲勞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的次數(shù)。

上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。