CN105508357B - 一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置及操作方法,包括试件装配钢平台(1)、两个夹紧装置(2)、两个推顶装置(3)、两个定位杆(4)、两个施压装置(5)；所述夹紧装置(2)紧靠试件两侧，用U型夹与试件装配钢平台固定；所述推顶装置(3)由推顶螺杆和推顶盘面构成；所述定位杆(4)用连接垫片和锁紧螺母固定在试件装配钢平台上；所述施压装置(5)用U型夹与试件装配钢平台固定。本发明对水泥基矩形截面拉伸试件端部对称粘贴带圆孔钢片，通过插入圆孔的轴施加荷载。本发明通过操作推顶装置(3)和施压装置(5)保证圆孔位置对中，并控制粘结材料均匀，使钢片紧密平整粘贴在试件表面，从而减小拉伸试件的轴向偏心。
Description
技术领域
本发明属于水泥基材料基本力学性能测试的领域，特别是用于水泥基薄板试件的单轴拉伸试验。
背景技术
在研究水泥基薄板试件单向拉伸性能时，通常采用轴心拉伸试验来完成。试验中为了避免试件在端部破坏，通常在试件端部用高强粘结材料对称粘贴钢片进行加固，同时在钢片上开圆孔。通过插入圆孔的轴对试件施加荷载。试验的关键在于荷载是否能够作用于试件的轴心位置。如果钢片在粘贴过程中圆孔位置不能对中、胶层厚度控制不好，会在试件内部产生偏心受拉的现象，即试件处于拉伸与弯曲的组合状态，因此所测拉伸强度不能反映试件的真实拉伸性能。
为了保证此类试件受拉时处于轴心拉伸状态，在对试件端部粘贴钢片时，一方面要保证试件上下两面粘贴钢片上圆孔位置的对中，另一方面要保证钢片与试件之间粘结材料均匀，使钢板能够平直、紧密地粘贴在试件的表面。为了实现这一要求，在试件粘贴钢片的过程中需要利用专门的设备进行操作。本发明基于该需求，发明了一种在水泥基矩形截面薄板试件端部粘贴钢片的装置及操作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置及操作方法。本发明所针对的是一种水泥基矩形截面薄板，在对其端部用高强粘结材料对称粘贴钢片时，通过解决粘贴过程中粘贴钢片上圆孔位置的对中问题以及粘结材料的均匀性和粘贴平整度的问题，从试件处理层面上尽量减小此类拉伸试件的轴向偏心。
为达到上述目的，本发明采用的技术措施是：
一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置，包括试件装配钢平台、两个夹紧装置、两个推顶装置、两个定位杆、两个施压装置以及U型夹(6)。
进一步，试件装配钢平台水平向钢板的中轴位置开有一导向长槽；定位杆上半段为光滑的1/3圆弧杆，下半段为相同直径的螺纹杆，设有内螺纹的卡固钢片和辅助垫片可分别旋接在所述定位杆的光滑圆弧段与螺纹段交接处的螺纹端部，这样就可以使定位杆在导向长槽中自由滑动，并可通过连接垫片和锁紧螺母将其紧锁在导向长槽上任意位置，保证定位杆的垂直度；定位杆的直径与预贴钢片上圆孔的直径相同，以保证预贴钢片的圆孔与定位杆上半段光滑的1/3圆弧段完全相切；卡固垫片在粘贴预处理试件第一面的钢片时卡住预处理试件，固定其位置；辅助垫片在粘贴预处理板件第二面的钢片时使用，防止使用施压装置和U型夹对锚固段施加压力时造成试件的局部损坏；因作用不同，辅助垫片沿长度方向的尺寸比卡固垫片沿长度方向的尺寸大，其尺寸要根据预处理试件及锚固段的尺寸来确定。
进一步的，试件装配钢平台的两侧面钢板上分别设有一个带有内螺纹的装配螺孔，两个推顶装置可穿过该装配螺孔；推顶装置一端为推顶螺杆，另一端为推顶盘面，推顶螺杆与推顶盘面中部相铰接，推顶螺杆的端部设有手柄，转动手柄，推顶螺杆在所述装配螺孔中转动时，推顶盘面不会发生转动，只会随推顶螺杆的转动发生水平位移，从而使推顶盘面顶住预贴钢片的一端，保证在粘结材料干燥的过程中，预贴钢片不会因外界的干扰而产生微小移动，保证了预贴钢片上的圆孔与定位杆上半段1/3圆弧杆具有较高精度的相切。
进一步的，试件装配钢平台的导向长槽两侧钢板上分别设有圆水准泡，试件装配钢平台底部支撑钢板的四角处分别设有调节螺孔；调整调节螺杆的高度，观察圆水准泡中气泡的位置，保证试件装配钢平台的水平，这样就可保证整个操作过程都处于一个水平面上，有利于保证操作中的精度。
进一步的，两个夹紧装置分别紧靠在试件两侧，并可采用U型夹将其与所述试件装配钢平台的两侧面钢板固定；预贴钢片和预处理试件的宽度是一致的，夹紧装置将预处理试件和预贴钢片夹紧后，可提高粘贴的精度。
进一步的，两个施压装置可采用U型夹将其与所述试件装配钢平台的水平向钢板固定；转动U型夹螺杆端部的手柄，可对预处理试件与预贴钢片的锚固段施加压力，当观察到锚固段有粘结材料溢出时表示已经将预贴钢片平直、紧密地粘贴在预处理试件的表面。
本发明的工作机理简述如下：
对于本发明所针对的水泥基矩形截面薄板试件，在对其端部用高强粘结材料对称粘贴钢片时，主要问题是如何保证在粘贴过程中粘贴钢片上圆孔位置的对中以及粘结材料的均匀性和粘贴平整度。为了保证粘贴钢片上圆孔位置的对中，采用上半段为光滑的1/3圆弧杆和推顶装置，光滑的1/3圆弧杆使其与粘贴钢片能够完全相切，转动推顶装置推顶螺杆端部的手柄使推顶盘面在粘结材料干燥的过程中对粘贴钢片持续受力，防止因外界干扰导致粘贴钢片发生微小的移动。为了保证粘结材料的均匀性和粘贴平整度，采用施压装置和U型夹对粘贴钢片与试件的锚固段施加压力，当观察到锚固段有粘结材料溢出时表示已经将粘贴钢片平直、紧密地粘贴在试件的表面。
本发明具有以下优点：本发明装置操作方法简单，可以根据需要调整试件的尺寸，并且此装置便于重复利用。对水泥基矩形截面薄板端部对称粘贴钢片加固时，本发明装置能够保证钢片在粘贴过程中圆孔位置的对中，并可有效控制粘结材料的均匀性，使钢片能够紧密、平整地粘贴在试件表面，从而从试件处理层面上很大程度地减小此类拉伸试件的轴向偏心。
附图说明
图1为本发明装置的整体示意图；
图2为本发明装置所针对处理的试件形式的示意图
图3为本发明装置试件装配钢平台(1)的示意图；
图4为本发明装置试件装配钢平台(1)底部支撑钢板底面的示意图；
图5为本发明装置两个夹紧装置(2)的示意图；
图6为本发明装置推顶装置(3)的示意图；
图7为本发明装置定位杆(4)的示意图；
图8为本发明装置施压装置(5)的示意图；
图9为本发明装置U型夹(6)的示意图；
图10为本发明装置调节螺杆(18)的示意图；
图11为利用本发明装置对试件的一面粘贴钢片的示意图；
图12为利用本发明装置对试件的另一面粘贴钢片的示意图；
图13为本发明装置放置夹紧装置(2)的示意图；
图14为本发明装置放上试件(7)和预贴钢片(8)的剖面示意图；
图15为本发明装置试件装配钢平台(1)与夹紧装置(2)连接部位的示意图；
图16为本发明装置试件装配钢平台(1)与施压装置(5)连接部位的示意图；
图17为本发明装置试件装配钢平台(1)与定位杆(4)连接部位的示意图。
附图中：1-试件装配钢平台，2-夹紧装置，3-推顶装置，4-定位杆，5-施压装置，6-U型夹，7-预处理板件，8-预贴钢片，9-新的预贴钢片，10-卡固钢片，11-辅助垫片,12-圆水准泡，13-导向长槽，14-连接垫片，15-锁紧螺母，16-推顶螺杆，17-推顶盘面，18-调节螺杆，19-调节螺孔
具体实施方式
下面结合具体实施方式及附图，对本发明做进一步的详细说明。
第一步，用毛刷在试件装配钢平台(1)上涂油，平整地铺上一层塑料薄膜，防止在对预处理试件(7)端部粘贴钢片时，粘结材料溢出而粘在试件装配钢平台(1)上；
第二步，将试件装配钢平台(1)放置在一水平面上，调整试件装配钢平台(1)底部支撑钢板四角处的调节螺杆(19)，观察圆水准泡(12)中气泡的位置，保证试件装配钢平台(1)处于水平位置；
第三步，将预处理试件(7)放置在导向长槽(13)的相应位置处，并将预处理试件(7)的中线与导向长槽(13)的中线对中；
第四步，将两个卡固钢片(10)分别旋接在两个定位杆(4)的光滑圆弧段与螺纹段交接处的螺纹端部，然后将定位杆(4)放置在导向长槽(13)中，滑动定位杆(4)，将预处理试件(7)卡在所述两个卡固钢片(10)之间，再利用连接垫片(14)和锁紧螺母(15)将定位杆(4)锁紧在试件装配钢平台(1)上，从而固定了预处理试件(7)的位置；
第五步，分别在已经过表面处理的预处理试件(7)和开有圆孔的预贴钢片(8)的相应位置抹上同种高强粘结材料；将两个预贴钢片(8)的圆孔分别套到两个定位杆(4)上，使钢片抹有粘结材料的一面朝下，调整预贴钢片(8)的位置，使其与预处理试件(7)有一定的锚固段；
第六步，将两个夹紧装置(2)紧靠在预处理试件(7)的两侧，采用U型夹(6)将其固定在试件装配钢平台(1)的侧面钢板上；
第七步，分别转动两个推顶装置推顶螺杆(16)端部的手柄，使推顶装置(3)端部的推顶盘面(17)发生水平移动，顶紧预贴钢片(8)的一端，使预贴钢片(8)上的圆孔与定位杆(4)上半段光滑的1/3圆弧相切；
第八步，将施压装置(5)凸出部分放置在预贴钢片(8)和预处理试件(7)的锚固段上，通过U型夹(6)将施压装置(5)固定在试件装配钢平台(1)上，并转动U型夹(6)螺杆端部的手柄对锚固段施加压力，当观察到锚固段有粘结材料溢出时表示已经将预贴钢片(8)平直、紧密地粘贴在预处理试件(7)的表面，至此，预处理试件(7)端部一面的钢片已粘贴完成；
第九步，待粘结材料干燥后，松开紧锁螺母(15)，使定位杆(4)处于可自由滑动状态，取下已粘贴好一面钢片的试件(7)；
第十步，将定位杆(4)上所旋接的设有内螺纹的卡固钢片(10)换成同样设有内螺纹的辅助垫片(11)；将试件已粘贴好钢片(8)的一面朝下，再次将钢片(8)上的圆孔套到定位杆(4)上，调整定位杆(4)的位置，使定位杆(4)上半段1/3光滑圆弧与钢片圆孔相切，然后固定定位杆；
第十一步，在试件(7)的另一面及新的预贴钢片(9)的相应位置抹上同种高强粘结材料，将新的预贴钢片(9)的圆孔套到定位杆(4)上，然后按照上述相同的方法粘贴试件另一面的钢片(9)。
上述各功能仅用于说明本发明，其中各功能的具体实现可以在本发明技术方案的基础上进行等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置，其特征在于，该装置包括试件装配钢平台（1）、两个夹紧装置（2）、两个推顶装置（3）、两个定位杆（4）、两个施压装置（5）以及U型夹（6）；
所述两个夹紧装置（2）采用U型夹(6)固定在试件装配钢平台（1）两侧面钢板上；
所述两个推顶装置（3）旋接在试件装配钢平台（1）两侧面钢板上；
所述两个定位杆（4）能够在试件装配钢平台（1）水平向钢板的中轴位置处自由滑动，也能够锁定在试件装配钢平台（1）水平向钢板的中轴位置处；
所述两个施压装置（5）采用U型夹(6)固定在试件装配钢平台(1)的水平向钢板上。
2.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置，其特征在于，所述试件装配钢平台（1）水平向钢板的中轴位置处开有一导向长槽（13）,两侧面钢板上设有带内螺纹的装配螺孔,底部支撑钢板的四角处设有调节螺孔（19），且导向长槽（13）的两侧钢板上设有圆水准泡（12）。
3.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置，其特征在于，所述定位杆（4），上半段为光滑的1/3圆弧杆，下半段为相同直径的螺纹杆，设有内螺纹的卡固钢片（10）和辅助垫片（11）能够分别旋接在所述定位杆（4）的光滑圆弧段与螺纹段交接处的螺纹端部；所述定位杆（4）与试件装配钢平台（1）水平向钢板中轴位置的连接处包括连接垫片（14）和锁紧螺母（15）。
4.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置，其特征在于，所述推顶装置（3）一端为推顶螺杆（16），另一端为推顶盘面（17），推顶螺杆（16）与推顶盘面（17）中部相铰接，推顶螺杆（16）的端部设有手柄，转动手柄，推顶螺杆（16）发生转动时，推顶盘面（17）不会发生转动，只会随推顶螺杆（16）的转动发生水平位移。
5.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置采用的操作方法，其特征在于，先在试件装配钢平台（1）上涂油、铺塑料薄膜；将试件装配钢平台（1）放置在一水平面上，调整试件装配钢平台（1）底部支撑钢板四角处的调节螺杆(18)，观察圆水准泡（12）中气泡的位置，保证试件装配钢平台（1）处于水平位置。
6.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置采用的操作方法，其特征在于，将预处理试件（7）放置在导向长槽(13)的相应位置处，并将预处理试件（7）的中线与导向长槽(13)的中线对中；将旋接有卡固垫片的定位杆（4）放置在导向长槽(13)中，滑动定位杆（4），将预处理试件（7）卡在两个卡固钢片（10）之间，然后将定位杆（4）通过连接垫片（14）和锁紧螺母（15）锁紧在试件装配钢平台（1）上，从而固定了预处理试件（7）的位置。
7.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置采用的操作方法，其特征在于，固定预处理试件的位置后，分别在预处理试件（7）和预贴钢片（8）的相应位置抹上同种高强粘结材料；将两个预贴钢片（8）的圆孔套到两个定位杆（4）上，调整预贴钢片（8）的位置，使其与预处理试件（7）有一定的锚固段；将两个夹紧装置（2）紧靠在预处理试件（7）的两侧，并采用U型夹（6）将其固定在试件装配钢平台（1）的侧面钢板上；两个推顶装置的推顶螺杆（16）旋接在两侧面钢板上带内螺纹的装配螺孔内，分别转动推顶螺杆（16）端部的手柄，使推顶盘面（17）发生水平移动，并顶紧预贴钢片（8）的一端，使预贴钢片（8）上的圆孔与定位杆（4）上半段光滑的1/3圆弧相切；将施压装置（5）凸出部分放置在预贴钢片（8）和预处理试件（7）的锚固段上，通过U型夹将其固定在试件装配钢平台（1）上并对锚固段施加压力，当观察到锚固段有粘结材料溢出时表示已经将预贴钢片（8）平直、紧密地粘贴在预处理试件（7）的表面，至此，预处理试件（7）端部一面的钢片已粘贴完成。
8.根据权利要求1所述的一种减小拉伸试件轴向偏心的装配装置采用的操作方法，其特征在于，待粘结材料干燥后，松开紧锁螺母（15），取下已粘贴好一面钢片的试件（7）；将定位杆（4）上所旋接的卡固钢片（10）换成辅助垫片（11）；将试件已粘贴好钢片（8）的一面朝下，再次将钢片（8）上的圆孔套到定位杆（4）上，调整定位杆（4）的位置，使定位杆（4）上半段1/3光滑圆弧与钢片圆孔相切，然后固定定位杆（4）；在试件(7)的另一面及新的预贴钢片（9）的相应位置抹上同种高强粘结材料，将新的预贴钢片（9）的圆孔套到定位杆（4）上，然后按照权利要求7所述的方法粘贴试件另一面的钢片（9）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180612 Termination date: 20211222 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |