CN103743586B - 一种安装有减振装置的大型结构试验机 - Google Patents

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本发明涉及一种安装有减振装置的大型结构试验机，属于振动控制领域。一种安装有减振装置的大型结构试验机包括有基础、机架、下横梁、加载油缸、上横梁、顶架、键牙、试件、锁定装置。在结构试验机的下横梁和上横梁之间安装锁定装置；锁定装置在加载油缸周围对称布置；锁定装置的传力杆上安装力传感器，用于测量锁定装置产生的阻尼力；锁定装置通过球形铰与连接板连接，连接板与上横梁、下横梁焊接连接。本发明在大型结构试验机上设置锁定装置，可以避免由于试件突然破坏所导致的机体振动和环境振动的问题。

Description

一种安装有减振装置的大型结构试验机
技术领域：
本发明涉及一种安装有减振装置的大型结构试验机，适用于大型结构试验机在运行期间控制因脆性试件破坏所引起的机体振动和环境振动，属于减振控制领域。
背景技术：
结构试验机是进行结构节点试验、足尺和大型结构试验的重要设备，现有大型结构试验机在脆性试件加载的后期，由于试件突然卸载引起试验机内能快速释放，从而产生非常剧烈的机体振动并引起周围环境振动，影响设备和建筑安全以及周边单位人员的舒适度。因此，采用技术手段减小甚至消除大型结构试验机在加载后期产生的剧烈振动问题具有显著的工程价值和现实意义。目前大型结构试验机主要从预防振动角度出发，采取了设置隔震沟、提高试验机整体刚度来减轻振动对周边环境的影响，但是对于已经建成的试验机，是难以采取上述技术手段解决试件破坏所引起的振动问题的，而且设置隔震沟并无法减小机体自身的振动，提高试验机整体刚度存在增加造价且减振效果不明显的问题。
发明内容：
为了解决现有结构试验机因脆性试件破坏所引起振动问题，本发明提出了一种安装有减振装置的大型结构试验机。
为实现上述目的，本发明的设计方案如下：
一种安装有减振装置的大型结构试验机，包括有基础1、机架2、下横梁3、加载油缸4、上横梁5、顶架6、键牙7、锁定装置9；其特征在于：基础1上部两端安装有机架2，机架2之间安装有上横梁5与下横梁3，上横梁5与下横梁3之间安装有加载油缸4，两端的机架2在顶部通过顶架6连接成一个整体；下横梁3与基础1之间用于夹持试件8，上横梁5与下横梁3通过安装于机架2上的键牙7上下移动，，通过加载油缸4对试件8施加荷载；在上横梁5与下横梁3之间还固定有锁定装置9。
所述的锁定装置9包括油缸16、活塞15、传力杆14；活塞15位于油缸16内，活塞15上安装有传力杆14，活塞15还开设有节流孔13，油缸16内是硅介质12，硅介质12受挤压可以通过活塞15上的节流孔13；传力杆14上端安装有力传感器18，用于测量锁定装置9产生的阻尼力。所述的传力杆14的下端伸出端连入到附加腔体19中。
所述的锁定装置9在加载油缸4周围对称布置。
所述的锁定装置9通过球形铰11与连接板17连接，连接板17与上横梁5、下横梁3焊接或螺栓连接。
在正常加载阶段，锁定装置9中的硅介质12通过节流孔13流动，产生恒定的阻尼力，该阻尼力可通过安装于传力杆14上的力传感器18测得。
在试件8突然破坏时，锁定装置9中的传力杆14加速挤压硅介质12，硅介质12不能快速通过活塞15上的节流孔13，锁定装置9瞬间被锁定。
在试件8破坏后，锁定装置9中的硅介质12以一定的速度通过活塞15上的节流孔13，产生恒定的阻尼力，此时通过该装置耗散由于机架弹性变形积聚内能，从而避免机架的急剧振动。
本发明在大型结构试验机上设置锁定装置，可以避免由于试件突然破坏导致的机体振动和环境振动的问题，这种减振方法具有节省空间、便于维护、可以用于已有试验机改造的优势。
附图说明：
图1现有大型结构试验机的结构示意图
图2本发明提出的一种安装有减振装置的大型结构试验机示意图
图3本发明提出的一种安装有减振装置的大型结构试验机的结构示意图
图中：1、基础，2、机架，3、下横梁，4、加载油缸，5、上横梁，6、顶架，7、键牙，8、试件，9、锁定装置，10、锚固销，11、球形铰，12、硅介质，13、节流孔，14、传力杆，15、活塞，16、油缸，17、连接板，18、力传感器，19、附加腔体
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步说明。
如图2所示一种安装有减振装置的大型结构试验机，包括有基础1、机架2、下横梁3、加载油缸4、上横梁5、顶架6、键牙7、试件8、锁定装置9。机架2承担加载反力以及上横梁5、下横梁3升降定位，并通过顶架6在顶部相连形成一个整体，上横梁5与下横梁3之间安装加载油缸4和锁定装置9，试件8安装在基础1与下横梁3之间，通过加载油缸4施加荷载。
锁定装置9由油缸16、活塞15、传力杆14等组成；油缸16内是硅介质12，硅介质12受挤压可以通过活塞15上的节流孔13；传力杆14上安装力传感器18，用于测量锁定装置9产生的阻尼力。
锁定装置9在加载油缸4周围对称布置，其数量为4套。
锁定装置9通过球形铰11与上横梁5、下横梁3连接，连接板17与上横梁5、下横梁3焊接连接。
在正常加载阶段，锁定装置9中的硅介质12通过节流孔13流动，产生恒定的阻尼力。在加载油缸4基本静止时，该阻尼力为零，在加载油缸4低速运动时，该阻尼力可通过安装于传力杆14上的力传感器18测得，并在进行试验数据分析时将测得的阻尼力扣除。
在试件8突然破坏时，锁定装置9中的传力杆14加速挤压硅介质12，硅介质12不能通过活塞15上的节流孔13，锁定装置9瞬间被锁定。
在试件8破坏后，锁定装置9中的硅介质12以一定的速度通过活塞15上的节流孔13，产生恒定的阻尼力，此时该装置耗散由于机架弹性变形积聚内能，从而避免机架的急剧振动。

Claims (1)

1.一种安装有减振装置的大型结构试验机，包括有基础(1)、机架(2)、下横梁(3)、加载油缸(4)、上横梁(5)、顶架(6)、键牙(7)、锁定装置(9)；其特征在于：基础(1)上部两端安装有机架(2)，机架(2)之间安装有上横梁(5)与下横梁(3)，上横梁(5)与下横梁(3)之间安装有加载油缸(4)，两端的机架(2)在顶部通过顶架(6)连接成一个整体；下横梁(3)与基础(1)之间用于夹持试件(8)，上横梁(5)与下横梁(3)通过安装于机架(2)上的键牙(7)上下移动，通过加载油缸(4)对试件(8)施加荷载；其特征在于：在上横梁(5)与下横梁(3)之间还固定有锁定装置(9)；
所述的锁定装置(9)包括油缸(16)、活塞(15)、传力杆(14)；活塞(15)位于油缸(16)内，活塞(15)上安装有传力杆(14)，活塞(15)还开设有节流孔(13)，油缸(16)内是硅介质(12)，硅介质(12)受挤压可以通过活塞(15)上的节流孔(13)；传力杆(14)上端安装有力传感器(18)，用于测量锁定装置(9)产生的阻尼力，所述的传力杆(14)的下端伸出端连入到附加腔体(19)中；锁定装置(9)在加载油缸(4)周围对称布置；锁定装置(9)通过球形铰(11)与连接板(17)连接，连接板(17)与上横梁(5)、下横梁(3)焊接或螺栓连接。
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