一種帶靜滑輪的混凝土杠桿式拉壓徐變裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種試驗加載裝置，尤其涉及一種帶靜滑輪的混凝土杠桿式拉壓徐變裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土徐變是指結(jié)構(gòu)體在長期應(yīng)力作用下其應(yīng)變隨時間而持續(xù)增長的現(xiàn)象，徐變的發(fā)生往往會導(dǎo)致混凝土建筑物或構(gòu)件的應(yīng)力發(fā)生較大變化，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，可能使得混凝土結(jié)構(gòu)損傷開裂，嚴重時會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，因此，對混凝土構(gòu)件進行徐變試驗，了解其長期時變性能十分必要。
[0003]混凝土徐變試驗用裝置一般包括加載裝置、穩(wěn)壓裝置、量測儀器和溫濕度控制裝置，現(xiàn)有技術(shù)中，常見的混凝土徐變試驗用裝置一般分為四類:彈簧式、杠桿式、彈簧杠桿式與液壓式。
[0004]彈簧式徐變裝置是靠千斤頂進行加載，依靠彈簧反力來維持荷載的恒定；它具有占地面積小、體積小、加載方便等優(yōu)點，是我國目前應(yīng)用最多的加載裝置；但由于混凝土的徐變和收縮引起的相對位移會導(dǎo)致荷載逐漸減小，再加上彈簧本身具有應(yīng)力松弛特性，為了保證荷載恒定，需要在試驗過程中對荷載和裝置進行頻繁調(diào)整，操作麻煩、穩(wěn)壓效果較差，另外，彈簧式徐變裝置的加載噸位有限，一般在30噸以下。
[0005]杠桿式徐變裝置是利用杠桿原理，通過懸掛重物施加荷載，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，最大的優(yōu)點是能夠保持荷載的持續(xù)穩(wěn)定，但由于占地面積大，加荷量較小，工程領(lǐng)域中很少采用；現(xiàn)有技術(shù)中，為了減少杠桿式徐變裝置的占地面積以及增大其加荷量，本領(lǐng)域技術(shù)人員也作了一些有益探索，如公開號為CN103335897A和CN104034596A的兩篇文獻，但他們的結(jié)構(gòu)都略顯復(fù)雜，且都只能實現(xiàn)單向壓縮或單向拉伸一種加載方式。
[0006]彈簧杠桿式徐變裝置是利用彈簧來維持荷載恒定，同時又利用杠桿原理來提高加載噸位，它往往應(yīng)用于高應(yīng)力水平下的徐變實驗，但由于裝置中采用了彈簧，由于彈簧的應(yīng)力松弛特性，同樣需要經(jīng)常調(diào)整儀器荷載，穩(wěn)壓效果不理想。
[0007]液壓式徐變儀利用伺服液壓系統(tǒng)進行加載，具有加載量大、占地面積小，精度高等優(yōu)點。對于加入穩(wěn)壓系統(tǒng)的液壓徐變儀，其穩(wěn)壓效果也很好，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，無法廣泛推廣使用。
[0008]實際工程中，在對混凝土進行徐變試驗時，一般要進行拉伸徐變和壓縮徐變兩種類型的試驗，現(xiàn)有的裝置大多只能提供一種類型的徐變實驗功能，如果為了兩種試驗類型各準備一套試驗裝置，不僅成本較高，而且兩套裝置需要占用較大的空間。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]針對【背景技術(shù)】中的內(nèi)容，本實用新型提出了一種帶靜滑輪的混凝土杠桿式拉壓徐變裝置，其創(chuàng)新在于:所述混凝土拉壓徐變裝置由支撐裝置、加載裝置和試件連接裝置組成；
[0010]所述支撐裝置包括底板、第一支撐架、第二支撐架和第三支撐架，所述底板與地面固定連接，第一支撐架、第二支撐架和第三支撐架均設(shè)置于底板上，三者的軸向互相平行，第二支撐架位于第一支撐架和第三支撐架之間；
[0011]所述加載裝置包括大杠桿、小杠桿、傳力桿、滑輪和拉索；所述滑輪與第三支撐架轉(zhuǎn)動連接，拉索中部搭接在滑輪的輪緣上，拉索一端與大杠桿右端上側(cè)面連接，拉索另一端的端部設(shè)置有掛鉤I，大杠桿右端下側(cè)面上與拉索對應(yīng)的位置處設(shè)置有掛鉤II ;所述大杠桿位于滑輪下方，大杠桿中部與第一支撐架轉(zhuǎn)動連接，大杠桿和第一支撐架的連接處形成支點一，支點一位于大杠桿軸向中點的左側(cè)；大杠桿左端與傳力桿上端轉(zhuǎn)動連接；所述小杠桿位于大杠桿下方，傳力桿下端與小杠桿左端轉(zhuǎn)動連接；小杠桿中部與第二支撐架轉(zhuǎn)動連接，小杠桿與第二支撐架的連接處形成支點二，支點二位于小杠桿軸向中點的右側(cè)；第一支撐架上設(shè)置有供小杠桿穿過的通孔；小杠桿的右端與試件連接裝置連接；
[0012]所述試件連接裝置包括支承臺、絲桿、操作盤、連接盤和夾具；小杠桿右端設(shè)置有與絲桿匹配的螺紋孔，絲桿中部與螺紋孔螺紋連接，絲桿上端與操作盤連接，絲桿下端與連接盤連接；支承臺設(shè)置于底板上，支承臺位于絲桿下方；夾具設(shè)置于連接盤和支承臺之間。
[0013]本實用新型的原理是:通過大杠桿和小杠桿形成兩個杠桿機構(gòu)，其中，由大杠桿形成的杠桿機構(gòu)中，大杠桿的右端為省力端、左端為費力端，由小杠桿形成的杠桿機構(gòu)中，小杠桿的左端為省力端、右端為費力端，通過在掛鉤I和掛鉤II上鉤掛配重物(在掛鉤I上鉤掛配重物時，用于拉伸試驗，在掛鉤II上鉤掛配重物時，用于壓縮試驗)來對大杠桿右端施加作用力，大杠桿的左端通過傳力桿傳動小杠桿的左端，最終使作用力傳遞到連接盤處并作用到夾具上；絲桿用于調(diào)節(jié)支承臺和連接盤之間的間距(通過轉(zhuǎn)動操作盤來進行調(diào)節(jié))以適應(yīng)不同的試件尺寸；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙，使兩套杠桿機構(gòu)緊湊地疊放在一起，有效降低了試驗裝置在水平方向上的尺寸，裝置中不存在彈性部件，所加荷載持續(xù)、穩(wěn)定，一套裝置就能提供拉伸試驗和壓縮試驗兩種試驗功能。
[0014]優(yōu)選地，所述夾具有兩種，其中一種為拉伸夾具，另一種為壓縮夾具；
[0015]所述壓縮夾具包括荷載傳感器、兩個壓力鋼球、上壓板和下壓板；所述荷載傳感器的上端為球面，荷載傳感器下端為平面，荷載傳感器下端面的中心位置處設(shè)置有與壓力鋼球匹配的限位槽；連接盤下端面的中心位置處設(shè)置有與荷載傳感器上端球面匹配的定位槽；上壓板上端面的中心位置處設(shè)置有與壓力鋼球匹配的凹槽；下壓板下端面的中心位置處設(shè)置有與壓力鋼球匹配的導(dǎo)正槽，支承臺上端面的中心位置處設(shè)置有與壓力鋼球匹配的卡槽；連接盤下端面通過限位槽與荷載傳感器上端接觸，荷載傳感器下端通過限位槽與第一壓力鋼球上部接觸，第一壓力鋼球下部與上壓板上端面上的凹槽接觸，試件設(shè)置于上壓板和下壓板之間，下壓板通過導(dǎo)正槽與第二壓力鋼球的上部接觸，第二壓力鋼球的下部與支承臺上的卡槽接觸；
[0016]所述拉伸夾具包括兩個夾鉗和兩個連接爪；所述夾鉗的外端與連接爪的內(nèi)端通過球形萬向結(jié)連接；夾鉗的內(nèi)端設(shè)置有T形槽，連接爪的外端設(shè)置有能轉(zhuǎn)動的鉤爪；支承臺的周向側(cè)壁上設(shè)置有與鉤爪匹配的環(huán)形凹槽，連接盤的上端面設(shè)置有與鉤爪匹配的環(huán)形溝槽；試件兩端分別卡接在兩個夾鉗的T形槽內(nèi)，上方的連接爪通過鉤爪鉤掛在連接盤上的環(huán)形溝槽內(nèi)，下方的連接爪通過鉤爪鉤掛在支承臺上的環(huán)形凹槽。
[0017]優(yōu)選地，所述球形萬向結(jié)由球頭部和球槽部組成，所述球頭部通過連接段與夾鉗外端連接，所述球槽部設(shè)置于連接爪的內(nèi)端面上，所述連接段的側(cè)壁上設(shè)置有應(yīng)變片。
[0018]優(yōu)選地，所述試件表面設(shè)置有位移傳感器。
[0019]本實用新型的有益技術(shù)效果是:結(jié)構(gòu)簡單、可靠，能向試件施加持續(xù)、恒定的荷載，占地面積小，一套裝置就能提供拉伸試驗和壓縮試驗兩種試驗功能。
【附圖說明】
[0020]圖1、本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2、壓縮夾具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3、拉伸夾具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4、采用本實用新型作拉伸試驗時的原理示意圖；
[0024]圖5、采用本實用新型作壓縮試驗時的原理示意圖；
[0025]圖中各個標記所對應(yīng)的名稱分別為:底板1、第一支撐架1-1、第二支撐架1-2、第三支撐架1-3、大杠桿2、小杠桿3、傳力桿4、滑輪5、拉索6、支承臺7、絲桿8、操作盤9、連接盤10、荷載傳感器11、兩個壓力鋼球12、上壓板13、下壓板14、夾鉗15、連接爪16、試件A、由配重物所施加的作用力F。
【具體實施方式】
[0026]一種帶靜滑輪的混凝土杠桿式拉壓徐變裝置，其創(chuàng)新在于:所述混凝土拉壓徐變裝置由支撐裝置、加載裝置和試件連接裝置組成；
[0027]所述支撐裝置包括底板1、第一支撐架1-1、第二支撐架1-2和第三支撐架1-3，所述底板I與地面固定連接，第一支撐架1-1、第二支撐架1-2和第三支撐架1-3均設(shè)置于底板I上，三者的軸向互相平行，第二支撐架1-2位于第一支撐架1-1和第三支撐架1-3之間；
[0028]所述加