CN106525586A - 立面多角度拉拔试验装置 - Google Patents

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rigid frame
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鹿群
柳晓科
刘寒鹏
刘春龙
路仕伟
张海洋
姜寒
苏敏
高萌
王闵闵
陈瑞雪
弭雪梅
孔晓龙
陈为石
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Tianjin Chengjian University
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    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
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Abstract

一种立面多角度拉拔试验装置，包括底座、二维平面刚架、滑块、滑轮、拉索、拉力传感器、位移计和数据采集系统；所述二维平面刚架由立柱和横梁组成，横梁安装在立柱之间，立柱固装在底座上；所述滑块套装在二维平面刚架上；所述滑轮安装在滑块上；所述拉索穿过滑轮，其一端连接托盘，另一端连接试验物，拉索上连接有拉力传感器；所述位移计连接在试验物顶部；所述数据采集系统与拉力传感器和位移计连接。本发明带滑轮的滑块可在立柱及横梁上自由滑动，结合拉索提供在立面内满足模型试验需求的0～180°范围内任意加载角度。数据采集系统与拉力传感器协同工作，实时采集数据，所采集的拉力可通过加载角度分解，便于数据分析。

Description

立面多角度拉拔试验装置
技术领域
本发明涉及一种立面内多角度拉拔实验装置，适用于岩土工程模型试验。
背景技术
为攻克工程上的技术难关，室内模型试验越来越受重视。目前，在进行室内模型试验的过程中，常常伴随着各种角度的加载情况，然而一般实验室并不具有这种灵活、多变的拉拔加载设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种立面内多角度拉拔实验装置，该装置旨在解决立面内0～180°范围内任意角度的拉拔加载并实现数据的智能化采集。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：包括底座、二维平面刚架、滑块、滑轮、拉索、拉力传感器、位移计和数据采集系统；所述二维平面刚架由立柱和横梁组成，横梁安装在立柱之间，立柱固装在底座上；所述滑块套装在二维平面刚架上；所述滑轮安装在滑块上；所述拉索穿过滑轮，其一端连接托盘，另一端连接试验物，拉索上连接有拉力传感器；所述位移计连接在试验物顶部；所述数据采集系统与拉力传感器和位移计连接。
上述立柱和横梁均为硬性光轴，它们之间为刚性连接。
上述拉索为预应力钢绞线。
上述立柱与底座成45°角焊接四根拉筋。
上述滑块通过螺栓固定在二维平面刚架上。
上述滑块和滑轮为多个。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明在拉索上安装有拉力传感器，试验物顶部连接有电子位移计，数据采集系统可实时采集监测拉力及位移，并通过加载角度对拉力进行分解，便于数据分析。
2、本发明带有滑轮的滑块可在二维平面刚架的任何位置滑动，提供试验过程中所需0～180°范围内任意角度的加载需要，立柱与横梁上移动的滑轮相互配合可实现加载角度在立面上0～180°范围内的全覆盖。
3、本发明的二维平面刚架构造简单、便于操作、使用灵活、占用空间小。
4、本发明的立柱及横梁均为硬性光轴，刚度大，能够满足加载过程中的变形要求。
5、本发明拉索的另一端为可加砝码的托盘，通过增加托盘上的砝码可实现对被试验物体的逐级加载。
6、本发明拉索为预应力钢绞线，弹性模量大、强度高、变形小。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图中标号：1-采集系统、2-底座、3-拉筋、4-立柱、5-螺栓、6-滑块、7-拉索、8-横梁、9-滑轮、10-拉力传感器、11-电子位移计、12-砝码、13-托盘、14-模型试验箱、15-试验物。
具体实施方式
参见附图，一种立面多角度拉拔试验装置，包括底座2、二维平面刚架、滑块6、滑轮9、拉索7、拉力传感器10、电子位移计11和数据采集系统1。所述二维平面刚架由立柱4和横梁8组成，横梁8安装在立柱4之间，立柱固装在底座上，并且与底座成45°角焊接四根拉筋3，以增加其稳定性；所述滑块通过螺栓5套装在二维平面刚架上；所述滑轮9安装在滑块6上；所述拉索7穿过滑轮9，其一端连接托盘13，另一端连接试验物15，拉索上连接有拉力传感器10；所述电子位移计11连接在试验物顶部；所述数据采集系统1与拉力传感器10和位移计11连接。
上述立柱4和横梁8均为硬性光轴，它们之间为刚性连接。上述拉索7为预应力钢绞线。上述底座为500mm×500mm×10mm钢板。
本发明的具体使用过程如下：
1、确定加载角度及荷载增量；
2、将带有托盘13的拉索7穿过滑轮9，连接拉力传感器10；
3、连接拉力传感器10与试验物15，并安装电子位移计11；
4、打开数据采集系统1，进行数据采集；
5、根据实验方案逐级增加砝码12；
6、关闭数据采集系统1；
7、拆除电子位移计11和拉力传感器10；
8、试验结束。
本发明带滑轮9的滑块6可在立柱及横梁上自由滑动，结合拉索7提供在立面内满足模型试验需求的0～180°范围内任意加载角度。采集系统1与拉力传感器协同工作，实时采集数据，所采集的拉力可通过加载角度分解，便于数据分析。

Claims (6)

1.一种立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：包括底座、二维平面刚架、滑块、滑轮、拉索、拉力传感器、位移计和数据采集系统；所述二维平面刚架由立柱和横梁组成，横梁安装在立柱之间，立柱固装在底座上；所述滑块套装在二维平面刚架上；所述滑轮安装在滑块上；所述拉索穿过滑轮，其一端连接托盘，另一端连接试验物，拉索上连接有拉力传感器；所述位移计连接在试验物顶部；所述数据采集系统与拉力传感器和位移计连接。
2.根据权利要求1所述的立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：上述立柱和横梁均为硬性光轴，它们之间为刚性连接。
3.根据权利要求1所述的立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：上述拉索为预应力钢绞线。
4.根据权利要求1所述的立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：上述立柱与底座成45°角焊接四根拉筋。
5.根据权利要求1所述的立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：上述滑块通过螺栓固定在二维平面刚架上。
6.根据权利要求1所述的立面多角度拉拔试验装置，其特征在于：上述滑块和滑轮为多个。
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