CN104634663A - 可调式自平衡木柱长期受压试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，包括至少三根相互平行的螺纹杆，螺纹杆上从上至下依次活动套装有第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和第五钢板；螺纹杆上位于第一钢板上侧设有上定位螺母，螺纹杆上位于第五钢板下侧设有下定位螺母，螺纹杆上位于第四钢板下侧还设有锁定螺母；第二钢板和第三钢板之间设有压力传感器；第三钢板和第四钢板之间设有弹簧；第四钢板和第五钢板之间设有液压油缸；第一钢板下侧设有上刀铰机构，第二钢板上侧设有下刀铰机构，上刀铰机构和下刀铰机构之间留有木柱安装空间。该装置解决了足尺木柱难以施加长期竖向压力的问题，且易于拆卸安装，其专用于木柱的长期受压测试。

Description

可调式自平衡木柱长期受压试验装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，尤其是涉及一种木柱竖向压力加载测试装置。

背景技术

土木工程学科的很多设计理论都来源于大量试验的统计分析。无论是新结构体系的研发还是复杂结构的设计施工，以及既有建筑中构件的性能检验，都需要进行结构及构件的试验研究。特别是长期承受竖向力及侧向力的柱、墙等结构重要构件力学性能的试验研究对于结构的可靠性尤为重要。

在进行木结构构件试验时，为了获得较为准确的试验结果，需要对足尺试件进行试验，一般试验室的竖向加载装置不能满足足尺木柱的长期压力试验要求，导致木柱的设计计算参数存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有试验技术存在的不足，提供一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，使其易于拆卸安装，操作简单，内力自平衡，占地小，对试验场地不需要进行地基处理的试验装置。

本发明的目的是这样实现的：一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，包括至少三根相互平行的螺纹杆，所述螺纹杆上从上至下依次活动套装有第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和第五钢板；螺纹杆上位于第一钢板上侧设有上定位螺母，螺纹杆上位于第五钢板下侧设有下定位螺母，螺纹杆上位于第四钢板下侧还设有锁定螺母；所述第二钢板和第三钢板之间设有压力传感器；第三钢板和第四钢板之间设有弹簧；第四钢板和第五钢板之间设有液压油缸；第一钢板下侧设有上刀铰机构，第二钢板上侧设有下刀铰机构，所述上刀铰机构和下刀铰机构之间留有用于安装木柱的空间。

本发明使用时，将待试验的木柱直立安放在上刀铰机构和下刀铰机构之间，通过液压油缸推挤第四钢板，使弹簧压缩，同时拉伸螺纹杆，待压力传感器到达设定值时，将锁定螺母锁紧，然后释放液压油缸的压力，可将液压油缸取出备用。本发明有益效果：本发明通过液压油缸压缩弹簧，同时拉伸螺纹杆到设定值，可有效避免偏载，锁定螺母锁紧方便，当液压油缸的压力释放后，能够保持预紧力基本不变，以便于通过压力传感器的长期变化观察木柱受力及变形状况，解决了由于足尺木柱难以施加长期竖向压力的问题，并且该装置易于拆卸安装，施加的长期压力由竖向的螺纹杆承受，可实现自平衡，克服了以往加载装置难以移动、需要较大固定台座的问题，所施加的轴向力稳定。此外，该装置可测试不同规格的木柱第一钢板和第五钢板之间距离可调；上刀铰机构和下刀铰机构可保证施加在木柱上的力为轴向力。该装置专用于木柱的长期受压测试。

其进一步改进在于所述压力传感器、弹簧和液压油缸位于同一纵轴线上。固定木柱时，也应使木柱的轴线与压力传感器、弹簧、液压油缸同轴线设置。

作为本发明的进一步改进在于所述螺纹杆有四根，四根螺纹杆呈正方形分布。为避免偏载，螺纹杆应设置三根以上，优选为四根，既方便了将液压油缸取出，又兼顾了经济效益。当然，如果待测试的木柱尺寸较大，螺纹杆也可设置五根、六根或更多根，以圆形分布为宜。

本发明的弹簧可以是一根弹簧，也可以是轴向套装在一起的大小两根弹簧，还可以在第三钢板和第四钢板之间设有多根弹簧。上述弹簧的轴线为弹簧整体的轴线。

为保证稳定并方便测试，所述第五钢板下侧支承在水平设置的底座上。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为设置三根弹簧时的本发明的局部水平断面图。

其中，1底座，2下定位螺母，3第五钢板，4液压油缸，5锁定螺母，6第四钢板，7弹簧，8第三钢板，9第二钢板，10压力传感器，11下刀铰机构，12木柱，13螺纹杆，14上刀铰机构，15第一钢板，16上定位螺母。

具体实施方式

如图1所示，为一种可调式自平衡木柱12长期受压试验装置，包括四根相互平行的螺纹杆13，四根螺纹杆13呈正方形分布，螺纹杆13上从上至下依次活动套装有第一钢板15、第二钢板9、第三钢板8、第四钢板6和第五钢板3；螺纹杆13上位于第一钢板15上侧设有上定位螺母16，螺纹杆13上位于第五钢板3下侧设有下定位螺母2，螺纹杆13上位于第四钢板6下侧还设有锁定螺母5；第二钢板9和第三钢板8之间设有压力传感器10；第三钢板8和第四钢板6之间设有弹簧7，弹簧7可以是一根，如图1所示；也可以是多根，如图2所示，有三根弹簧。第四钢板6和第五钢板3之间设有液压油缸4；第一钢板15下侧设有上刀铰机构14，第二钢板9上侧设有下刀铰机构11，上刀铰机构14和下刀铰机构11之间留有用于安装木柱12的空间。压力传感器10、弹簧7和液压油缸4位于同一纵轴线上，第五钢板3下侧支承在水平设置的底座1上。

该装置使用时，把将待试验的木柱12直立安放在上刀铰机构14和下刀铰机构11之间，通过液压油缸4推挤第四钢板6，使弹簧7压缩，同时拉伸螺纹杆13，待压力传感器10到达设定值时，将锁定螺母5锁紧，然后释放液压油缸4的压力，可将液压油缸4取出，液压油缸4可作多个试验装置的通用部件；液压油缸4压缩弹簧7，同时拉伸螺纹杆13，使压力传感器10检测数据到设定值。由于在待测试木柱12上施加的压力相当大，通过直接拧锁紧螺母难以施加到所需预紧力，在拧紧过程中还会出现偏载问题，因此，液压油缸4是必不可少的，用液压油缸4顶起第四钢板6后，只需轻拧锁定螺母5，使锁紧螺母贴靠到第四钢板6下表面即可，当液压油缸4的压力释放后，能够保持预紧力基本不变，施加的轴向力稳定，以便于通过压力传感器10的长期的变化观察木柱12受力状况，解决了由于足尺木柱12难以施加长期竖向压力的问题，并且该装置易于拆卸安装。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。例如，螺纹杆并不局限于四根，其至少为三根，也可以是五根、六根或更多根，优选方案为呈圆形均布。

Claims (5)

1.一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，其特征在于包括至少三根相互平行的螺纹杆，所述螺纹杆上从上至下依次活动套装有第一钢板、第二钢板、第三钢板、第四钢板和第五钢板；螺纹杆上位于第一钢板上侧设有上定位螺母，螺纹杆上位于第五钢板下侧设有下定位螺母，螺纹杆上位于第四钢板下侧还设有锁定螺母；所述第二钢板和第三钢板之间设有压力传感器；第三钢板和第四钢板之间设有弹簧；第四钢板和第五钢板之间设有液压油缸；第一钢板下侧设有上刀铰机构，第二钢板上侧设有下刀铰机构，所述上刀铰机构和下刀铰机构之间留有用于安装木柱的空间。

2.根据权利要求1所述的一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，其特征在于所述压力传感器、弹簧和液压油缸位于同一纵轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，其特征在于所述螺纹杆有四根，四根螺纹杆呈正方形分布。

4.根据权利要求1-3所述的一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，其特征在于所述弹簧在第三钢板和第四钢板之间设有多根。

5.根据权利要求1-3所述的一种可调式自平衡木柱长期受压试验装置，其特征在于所述第五钢板下侧支承在水平设置的底座上。