CN104596848B - 一种加载试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种加载试验装置，包括底座、转向板、载荷分配梁、压载头、水平加载板；底座一端设有固定的阻挡板，另一端设有固定的U型水平支座；所述水平支座开口方向远离阻挡板，水平支座靠近阻挡板的面上设有开口的凸部，凸部中放有长柱形水平加载头；所述转向板一端与水平支座两翼铰接，另一端与载荷分配梁一端铰接并可转动；所述载荷分配梁另一端与压载头铰接，压载头下方设有水平加载板，压载头与水平加载板之间放置有联排轴承。本发明利用杠杆原理，通过载荷分配梁将总载荷分配为压载与水平面剪载荷，实现了用一个集中加载点对试验件进行垂直载荷与水平载荷的同步施加，解决了压力机和万能试验机上不能进行压载与面剪复合加载的需求。

Description

一种加载试验装置
技术领域
本发明涉及结构实验力学领域，尤其涉及一种加载试验装置。
背景技术
在航空、航海、交通、道桥、建筑、港口工程结构中，各种材料所构成的结构件均为复杂的受力构件，它们都长期处于各种环境下的复杂受力状态下，因而这些构件在各种环境下的强度是结构力学中的重要研究课题。特别是在现代工程结构设计中，必须研究结构在复杂载荷和环境下的强度问题，迫切需要在实验室中实现对各种材料进行复杂载荷、各种环境状态的施加，来考核材料的机械强度，为结构设计提供科学依据，为下一步的理论建立做准备。
长期以来，对于这一类材料试验实现低成本化是十分困难的。目前可以采用双向液压伺服试验机来实现，但由于这些设备价格昂贵，对使用环境都有严格的要求，且高能耗、使用起来需要很高的试验成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提出了一种供在普通压力机上即可实现压载与面剪复合加载的试验装置，其结构简单可靠，加载精度高，维护成本低，可在各种环境下使用。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种加载试验装置，包括底座、转向板、载荷分配梁、压载头、水平加载板；底座一端设有固定的阻挡板，另一端设有固定的U型水平支座；所述水平支座开口方向远离阻挡板，水平支座上靠近阻挡板的面上设有开口的凸部，凸部中放有长柱形水平加载头，凸部的长度小于水平加载头的长度；所述转向板一端与水平支座两翼上端铰接，另一端与载荷分配梁一端铰接并可转动，转向板呈悬空设置，转向板下端的高度低于水平加载头的高度；所述载荷分配梁另一端与压载头铰接；所述压载头下方设有水平加载板，压载头与水平加载板之间放置有联排轴承；所述水平加载板与水平加载头位于同一水平面上。
普通压力机向载荷分配梁施加载荷。转向板在载荷分配梁的作用下，其下端向水平加载头施加载荷，水平加载头向水平加载板施加载荷，水平加载板向胶黏在水平加载板上的试验件施加水平方向的载荷。压载头在载荷分配梁的作用下向水平加载板施加载荷，对试验件施加垂直方向上的载荷，实现了压载与面剪的同步加载。
作为改进，所述压载头底部为平板结构，平板结构带有两个互相平行的竖翼，所述载荷分配梁另一端与两个竖翼铰接。
作为改进，所述载荷分配梁上端设有水平方向的标尺。
作为改进，所述水平加载板底部设有滚齿。
作为改进，所述压载头和水平加载头都设有载荷传感器。
本发明的有益效果在于：（1）、利用杠杆原理，通过载荷分配梁，将总载荷分配为压载与水平面剪载荷，实现了用一个集中加载点对试验件进行垂直载荷与水平面剪载荷的同步施加，解决了通常压力机和万能试验机上不能施加压载与面剪复合加载的需求；（2）、采用滚动摩擦的轴承，很好的解决了摩擦力的影响，很好地实现了载荷的分配；（3）、通过在载荷分配梁上端添加标尺来实现压载与水平面剪载荷的精确施加；（4）、通过在水平加载板上设置滚齿，滚齿在受力时可以卡住试验件，无需对试验件的胶粘即可进行面剪试验；（5）通过在压载头和水平加载头上添加载荷传感器，保证了载荷的精确分配。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
如图1、图2所示，本发明主要包括底座11、转向板5、载荷分配梁2、压载头4、水平加载板9；底座一端设有固定的阻挡板，另一端设有固定的U型水平支座6；所述水平支座6开口方向远离阻挡板，水平支座上靠近阻挡板面上设有开口的凸部12，凸部12中放有长柱形水平加载头7，凸部12的长度小于水平加载头7的长度；所述转向板5一端与水平支座6两翼上端铰接，转向板5另一端与载荷分配梁2一端铰接并可转动，转向板5呈悬空设置，转向板5下端的高度低于水平加载头7的高度；所述压载头4底部为平板结构，平板结构带有两个互相平行的竖翼，所述载荷分配梁2另一端与两个竖翼上端铰接；所述压载头4下方设有水平加载板9，压载头4与水平加载板9之间放置有联排轴承8；所述水平加载板9与水平加载头7位于同一水平面上。
所述载荷分配梁2上端设有水平方向的标尺3，所述水平加载板9下部设有滚齿，所述压载头4和水平加载头7都设有载荷传感器，所述载荷分配梁2上方设有垂直加载头1。所述底座11阻挡板右侧设有载物板。
本发明的使用过程：首先抬起载荷分配梁2和水平加载板9，将试验件10按要求放置在试验装置底座11的载物板上，放下水平加载板9和载荷分配梁2，再将本发明加载试验装置放置在试验机上，将垂直加载头1夹持在试验机夹头上。按载荷分配的要求，根据计算结果，在标尺3上标注出位置。移动本发明加载试验装置，将垂直加载头1置于标注出的位置处，将压载头4和水平加载头7上的载荷传感器调零，检查加载试验装置是否按要求放置固定好，即可开动试验机进行实验。
本发明的工作过程：试验机通过垂直加载头1向载荷分配梁2施加载荷。转向板5在载荷分配梁2的作用下，与载荷分配梁铰接的一端绕着与与水平支座的另一端转动，向水平加载头7施加载荷，水平加载头7进而向水平加载板9施加水平方向上的载荷，水平加载板9通过底部的滚齿进而向试验件10施加水平方向的载荷。压载头4在载荷分配梁2的作用下向水平加载板9施加载荷，对试验件10施加垂直方向上的载荷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种加载试验装置，包括底座、转向板、载荷分配梁、压载头、水平加载板，其特征在于：底座一端设有固定的阻挡板，另一端设有固定的U型水平支座；所述水平支座开口方向远离阻挡板，水平支座上靠近阻挡板的面上设有开口的凸部，凸部中放有长柱形水平加载头，凸部的长度小于水平加载头的长度；所述转向板一端与水平支座两翼上端铰接，另一端与载荷分配梁一端铰接并可转动，转向板呈悬空设置，转向板下端的高度低于水平加载头的高度；所述载荷分配梁另一端与压载头铰接；所述压载头下方设有水平加载板，压载头与水平加载板之间放置有联排轴承；所述水平加载板与水平加载头位于同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的加载试验装置，其特征在于：所述压载头底部为平板结构，平板结构带有两个互相平行的竖翼。
3.根据权利要求1 所述的加载试验装置，其特征在于：所述载荷分配梁上端设有水平方向的标尺。
4.根据权利要求1所述的加载试验装置，其特征在于：所述水平加载板底部设有滚齿。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的加载试验装置，其特征在于：所述压载头和水平加载头都设有载荷传感器。
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