CN105891006A - 一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置 - Google Patents

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田立山
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江文强
张志强
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，包括反作用梁、支撑架和底座组成的外框架，反作用梁上安装有液压缸，液压缸下部连接有上拉臂，上拉臂下端连接上拉角钢的上端，上拉角钢的下端通过连接螺栓和外包钢连接下拉角钢的上端，下拉角钢的下端连接下拉臂的上端，下拉臂的下端连接底座；外包钢和连接螺栓位于低温环境控制箱中；上拉角钢固定位置处偏下设有拉绳固定点，拉绳固定点连接拉绳一端，拉绳另一端绕过固定在底座上的定滑轮后连接位移计以测量拉伸过程中的螺栓滑移量。本发明装置和测量方法简单实用，可以有效的测量出螺栓节点在低温环境下的力学特性，从而可以改善构件应力分布的方法，并优化螺栓连接处的受力。

Description

一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置
技术领域
本发明属于力学实验装置，尤其是涉及一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置。
背景技术
在低温条件下，输电线路铁塔塔材容易发生低温脆性破坏，不同于一般铁塔的强度破坏，铁塔低温下的脆性破坏具有很大的危险性，低温脆性破坏时钢材没有明显塑性变形过程，具有很大的突然性，危险极大。随着输电工程的发展，尤其是特高压工程的推进，寒冷地区的超高压、特高压输电线路日益增多，铁塔在低温环境下的材料性能、结构性能问题已经开始日益受到关注。对于极端寒冷地区，如何提高输电线路铁塔结构抵御自然灾害的能力，提高线路安全运行水平是一个重要的研究课题，目前针对输电铁塔螺栓连接节点在低温条件下的破坏机理和过程的研究还很不充分。而且在低温条件的螺栓滑移量监测同样有困难，在低温环境下滑移量测量仪器会出现精度问题，测量仪器无法在高寒的环境下工作。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，为低温环境下输电线路工程设计和建设提供理论基础，从而将极大提高输电线路工程的设计和建设水平，确保高寒地区输电线路的安全运行，并且通过间接的测量法精确定位该连接螺栓在拉伸试验中的滑移量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，包括反作用梁、支撑架和底座组成的外框架，所述反作用梁上安装有液压缸，所述液压缸下部连接上拉臂的上端，所述上拉臂下端连接上拉角钢的上端，所述上拉角钢的下端通过连接螺栓和外包钢连接下拉角钢的上端，所述下拉角钢的下端连接下拉臂的上端，所述下拉臂的下端连接底座；所述外包钢和连接螺栓位于低温环境控制箱中；所述上拉角钢固定位置处偏下设有拉绳固定点，所述拉绳固定点固定连接有拉绳一端，所述拉绳另一端绕过固定在所述底座上的定滑轮后连接位移计以测量拉伸过程中的螺栓滑移量。
优选的，所述液压缸内部设有油压实时采集装置，可实时采集油压值。
优选的，所述上拉臂中设有位移传感器可将拉伸过程中的位移增量实时读取。
进一步的，所述液压缸可拆卸的固定连接于所述反作用梁上。
进一步的，所述液压缸通过螺栓组件固定连接于所述反作用
梁的纵向中心线上。
进一步的，所述固定点的纵向中心线与所述定滑轮外切。
进一步的，所述上拉臂和所述下拉臂位于同一垂线上。
本发明的有益效果是：在模拟低温低温环境下测量螺栓连接节点的力学特性，并通过间接测量法巧妙的测出了螺栓滑移量，为低温环境下输电线路工程设计和建设提供理论基础。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明主体结构示意图。
附图说明：1-液压缸；2-上拉臂；3-上拉角钢；4-低温环境控制箱；5-连接螺栓；6-外包钢；7-下拉角钢；8-下拉臂；9-反作用梁；10-支撑架；11-底座；12-定滑轮；13-拉绳；14-位移计；15-拉绳固定点。
具体实施方式
如图1所示，一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，包括反作用梁9、支撑架10和底座11组成的外框架，所述反作用梁9上通过螺栓组件固定安装有液压缸1，所述液压缸1下部连接有上拉臂2，所述上拉臂2下端连接上拉角钢3的上端，所述上拉角钢3的下端通过连接螺栓5和外包钢6连接下拉角钢7的上端，所述下拉角钢7的下端连接下拉臂8的上端，所述下拉臂8的下端连接底座11；所述外包钢6和连接螺栓5位于低温环境控制箱4中；所述上拉角钢3固定位置处偏下设有拉绳固定点15，所述拉绳固定点15固定连接有拉绳13一端，所述拉绳13另一端绕过固定在所述底座11上的定滑轮12后连接位移计14以测量拉伸过程中的螺栓滑移量。
本实施例中，液压缸1采用大行程液压缸，液压缸内部设有油压实时采集装置，可实时采集油压值；液压缸和大螺母之间设有位移传感器可将拉伸过程中的位移增量实时读取。液压缸1通过螺栓组件固定连接于所述反作用梁9的纵向中心线上；所述固定点15的纵向中心线与所述定滑轮12外切,保证拉线为一条垂线，防止拉绳呈一条斜线；所述上拉臂2和所述下拉臂8位于同一垂线上，外包钢6页在该垂线上，提高测试的准确性。
为了避免低温环境下因为测量仪器精度出现问题而导致的试验误差，本发明巧妙的采用间接测量的方式测量螺栓拉伸过程中的滑移量。在液压缸1的作用下，螺栓连接节点被拉伸，随着螺栓连接节点被拉伸，拉绳13同步伸长，拉绳13的伸长量可以通过位移计14读取，拉伸的伸长距离即为螺栓拉伸过程中的滑移量。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于:包括反作用梁（9）、支撑架（10）和底座（11）组成的外框架，所述反作用梁（9）上安装有液压缸（1），所述液压缸（1）下部连接上拉臂（2）的上端，所述上拉臂（2）下端连接上拉角钢（3）的上端，所述上拉角钢（3）的下端通过连接螺栓（5）和外包钢（6）连接下拉角钢（7）的上端，所述下拉角钢（7）的下端连接下拉臂（8）的上端，所述下拉臂（8）的下端连接底座（11）；所述外包钢（6）和连接螺栓（5）位于低温环境控制箱（4）中；所述上拉角钢（3）固定位置处偏下设有拉绳固定点（15），所述拉绳固定点（15）固定连接拉绳（13）一端，所述拉绳（13）另一端绕过固定在所述底座（11）上的定滑轮（12）后连接位移计（14）以测量拉伸过程中的螺栓滑移量。
2.根据权利要求1所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述液压缸（1）内部设有油压实时采集装置，可实时采集油压值。
3.根据权利要求1所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述上拉臂（2）中设有位移传感器可将拉伸过程中的位移增量实时读取。
4.根据权利要求1所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述液压缸（1）可拆卸的固定连接于所述反作用梁（9）上。
5.根据权利要求4所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述液压缸（1）通过螺栓组件固定连接于所述反作用梁（9）的纵向中心线上。
6.根据权利要求1所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述固定点（15）的纵向中心线与所述定滑轮（12）外切。
7.根据权利要求1所述的一种螺栓连接节点的低温拉伸试验装置，其特征在于：所述上拉臂（2）和所述下拉臂（8）位于同一垂线上。
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