CN109596429B - 一种钢筋拉伸试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋拉伸试验装置，包括座体，座体的上方设工作台，工作台的左端设第一动力箱，第一动力箱的输出轴上设第一装夹装置，工作台的右端设支架，支架上设与工作台的上表面平行布置的第一液压缸，第一液压缸的左侧设连接座，连接座的右端通过卡接件与第一液压缸的活塞杆的前端可拆卸式连接，连接座设在第一横向移动装置上，连接座的左端面与第二动力箱固定，第二动力箱的输出轴上设第二装夹装置，第二装夹装置与第一装夹装置之间设环架，环架设在第二横向移动装置上，第二横向移动装置与第一横向移动装置均设在工作台上表面；环架上均布设多个用于施加周向作用力的锻打装置。本发明结构合理，功能多，整体稳定性好，工作效率高。

Description

一种钢筋拉伸试验装置

技术领域

本发明涉及实验及测试技术领域，特别涉及一种钢筋拉伸试验装置。

背景技术

建筑的选材事关人命，钢筋作为建筑领域应用很广的一种材料，其强度指标是否合格至关重要，通过对钢筋的拉伸实验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服强度和其它拉伸性能指标，以便对产品的性能进行评价帮助筛选合适的材料。因此，对钢筋拉伸试验装置的需求很大。

目前市场上的钢筋拉伸试验装置功能单一，在对钢筋进行拉伸时，大多还需要进行人工测量，效率低，耗费劳动力，并且测量精度低，误差较大导致测量计算得出钢筋的弹性限度等一系列指数不够准确，此外，进行实验时，装置的抗震性及稳定性差，同时，还没有对实验过程中的钢筋表面温度的控制措施。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钢筋拉伸试验装置，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：

一种钢筋拉伸试验装置，包括座体，所述座体的上方设置有工作台，所述工作台的左端设置有第一动力箱，所述第一动力箱的输出轴上设置有第一装夹装置，所述工作台的右端设置有支架，所述支架上设置有与工作台的上表面平行布置的第一液压缸，所述第一液压缸的左侧设置有连接座，所述连接座的右端通过卡接件与第一液压缸的活塞杆的前端可拆卸式连接，所述连接座设置在第一横向移动装置上，所述连接座的左端面与第二动力箱固定，所述第二动力箱的输出轴上设置有第二装夹装置，所述第二装夹装置与第一装夹装置之间设置有环架，所述环架设置在第二横向移动装置上，所述第二横向移动装置与第一横向移动装置均设置在工作台上表面；所述环架上均布设置有多个用于施加周向作用力的锻打装置，所述锻打装置包括穿设固定在环架上的第二液压缸，所述第二液压缸的中心轴线过环架中心，所述第二液压缸的活塞杆前端设置有锤击模具，所述锤击模具上设置有力传感器，所述力传感器、第二液压缸、第二动力箱和第一动力箱分别电连接控制器，所述控制器设置在操作台内，所述操作台上设置有显示器和控制开关，所述控制器、显示器均通过控制开关与供电模块电连接，所述操作台通过位置调整装置与座体连接。

优选的，所述第一装夹装置和第二装夹装置结构相同，所述第二装夹装置是电动分度头，所述电动分度头前端设置有卡爪。

优选的，两个电动分度头同轴。

优选的，所述第一横向移动装置包括开设在工作台上表面的滑槽，所述滑槽的长度方向与过两个电动分度头的中心的连线平行，所述滑槽内滑动连接有滚轮，所述滚轮与连接座的下端固定。

优选的，所述第二横向移动装置是直线导轨，所述直线导轨的支承件固定在工作台上，所述直线导轨的移动件与环架的下端固定。

优选的，所述锤击模具根据锻打面的形状的不同，有多个可替换的规格。

优选的，所述位置调整装置包括座体的周边开设的T型槽，所述T型槽内滑动连接有滑块，所述滑块上固定第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的末端固定第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的顶端固定操作台，所述第二伸缩杆与第一伸缩杆垂直，所述第二伸缩杆和第一伸缩杆结构相同，均包括套筒和套装在套筒内部的杆体，所述杆体与套筒滑动连接，所述套筒上还设置有用于固定杆体位置的定位螺钉。

优选的，所述座体内开设空腔，所述空腔内设置有用于缓震吸震的豆包阻尼器，所述座体的下方设置有多个均布的橡胶减震器。

优选的，所述环架上设置有直径测量装置和温度传感器，所述直径测量装置和温度传感器与控制器电连接。

优选的，所述环架上还设置有风机，所述风机与控制器电连接。

与现有技术相比，本发明提供的一种钢筋拉伸试验装置的有益效果是：

1、本发明的结构合理，功能多，整体稳定性好。

2、本发明可进行纯拉伸、复合拉伸、周向锻打、弯扭、疲劳强度测试等多个测试项目，综合性能好，经济成本低。

3、本发明的测量误差小，温控措施好，自动化程度高，工作效率高，降低了工人的劳动强度，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构的主视图；

图2为本发明的整体结构的俯视图；

图3为本发明的环架的右视图。

具体实施方式

本发明提供了一种钢筋拉伸试验装置，下面结合图1到图3的结构示意图，对本发明进行说明。

如图1、图2和图3所示，本发明提供的一种钢筋拉伸试验装置，包括座体1，所述座体1的上方设置有工作台14，所述工作台14的左端设置有第一动力箱13，所述第一动力箱13的输出轴上设置有第一装夹装置11，所述工作台14的右端设置有支架5，所述支架5上设置有与工作台14的上表面平行布置的第一液压缸4，所述第一液压缸4的左侧设置有连接座6，所述连接座6的右端通过卡接件与第一液压缸4的活塞杆的前端可拆卸式连接，所述连接座6设置在第一横向移动装置18上，所述连接座6的左端面与第二动力箱7固定，所述第二动力箱7的输出轴上设置有第二装夹装置8，所述第二装夹装置8与第一装夹装置11之间设置有环架10，所述环架10设置在第二横向移动装置15上，所述第二横向移动装置15与第一横向移动装置18均设置在工作台14上表面；所述环架10上均布设置有多个用于施加周向作用力的锻打装置9，所述锻打装置9包括穿设固定在环架10上的第二液压缸9，所述第二液压缸9的中心轴线过环架10中心，所述第二液压缸9的活塞杆前端设置有锤击模具19，所述锤击模具19上设置有力传感器，所述力传感器、第二液压缸9、第二动力箱7和第一动力箱13分别电连接控制器，所述控制器设置在操作台3内，所述操作台3上设置有显示器和控制开关，所述控制器、显示器均通过控制开关与供电模块电连接，所述操作台3通过位置调整装置与座体1连接。

其中，工作台14固定在座体1的顶面。

其中，第一动力箱13内设置有驱动装置一，驱动装置一的输出轴带动第一装夹装置11实现正反向的转动。

其中，第二动力箱7内设置有驱动装置二，驱动装置二的输出轴带动第二装夹装置8实现正反向的转动。

其中，驱动装置一和驱动装置二是电动机或者带减速箱的电动机的其中一种。

进一步的，所述第一装夹装置11和第二装夹装置8结构相同，所述第二装夹装置8是电动分度头，所述电动分度头前端设置有卡爪。

进一步的，两个电动分度头同轴。

其中，电动分度头是KDN-K3系列的PLC控制数控分度头。

其中，电动分度头可以是连续等分分度头，连续等分分度头是FK15系列连续等分分度头，其采用蜗轮副结构，工作台气压锁紧，工件自动气压夹紧、松开，完成等分和任意角度的圆周分度工作，最小分度角度为0.001度，精度60秒。

其中，两个电动分度头可以设置为同步旋转模式，也可以设置为单独控制的非同步旋转模式。

其中，第一液压缸4的活塞杆的前端与连接座6的右端通过卡接件可拆卸式连接，可以实现第一液压缸4与连接座6的固定连接或者分离。

进一步的，如图2所示，所述第一横向移动装置18包括开设在工作台14上表面的滑槽，所述滑槽的长度方向与过两个电动分度头的中心的连线平行，所述滑槽内滑动连接有滚轮，所述滚轮与连接座6的下端固定。

其中，连接座6可以在第一横向移动装置18上移动，实现位置的调整。

进一步的，所述第二横向移动装置15是直线导轨，所述直线导轨的支承件固定在工作台14上，所述直线导轨的移动件与环架10的下端固定。

其中，环架10可以在第二横向移动装置15上移动，实现位置的调整。

进一步的，所述锤击模具19根据锻打面的形状的不同，有多个可替换的规格。

其中，第二液压缸9有3个，它们之间的夹角呈120度，3个第二液压缸9同步动作，为第二液压缸9的活塞杆前端设置的锤击模具19提供动力，完成钢筋的锻打变形。

进一步的，所述位置调整装置包括座体1的周边开设的T型槽，所述T型槽内滑动连接有滑块16，所述滑块16上固定第一伸缩杆17，所述第一伸缩杆17的末端固定第二伸缩杆2，所述第二伸缩杆2的顶端固定操作台3，所述第二伸缩杆2与第一伸缩杆17垂直，所述第二伸缩杆2和第一伸缩杆17结构相同，均包括套筒和套装在套筒内部的杆体，所述杆体与套筒滑动连接，所述套筒上还设置有用于固定杆体位置的定位螺钉。

进一步的，所述座体1内开设空腔，所述空腔内设置有用于缓震吸震的豆包阻尼器，所述座体1的下方设置有多个均布的橡胶减震器12。

进一步的，所述环架10上设置有直径测量装置和温度传感器，所述直径测量装置和温度传感器与控制器电连接。

进一步的，所述环架10上还设置有风机，所述风机与控制器电连接。

其中，直径测量装置选用DDM-2050L系列激光测径仪，其可以实现在线式测量，实时获取经锻打装置9作用下的钢筋直径变形情况，并将采集到的钢筋直径变形情况实时传送给控制器进行记录，可以方便对钢筋直径的变形情况进行监测，在钢筋直径达到预设的直径时，控制器可以及时发出指令，使得锻打装置9停止在钢筋的作用面上施力。

其中，温度传感器是在线式经济型红外测温仪IS-500A，其可测量的温度范围是0-500℃，测量精度：±1%或±2℃，且具有8ms的快速响应速度，就算是强磁，微波环境下也能正常工作，价格便宜，应用范围广泛，适应能力强，其可以实现在线式测温，实时获取经锻打装置9作用下的钢筋的温度变化情况，并将采集到的钢筋温度变化情况实时传送给控制器进行记录，可以方便对钢筋温度变化情况进行监测，在钢筋表面温度达到预设的温度上阈值时，控制器可以及时发出指令，使得锻打装置9停止在钢筋的作用面上施力，同时，发出控制指令给风机，使得风机启动，给钢筋的作用面上吹气降温，防止钢筋的作用面上温度过高，温度传感器实时检测钢筋表面温度，在钢筋表面温度达到预设的温度下阈值时，控制器可以及时发出指令，使得锻打装置9重新开始在钢筋的作用面上施力，同时，发出控制指令给风机，使得风机停止，如此循环，使得钢筋表面温度处于合理的温度范围。

其中，所述控制器是单片机，所述单片机的型号是STM32。

其中，力传感器是应变片，其将检测到的型号传递给控制器进行处理，用于监测施加的作用力的大小。

作为本发明的其中一个实施例，本发明使用时，可将连接座6的右端通过卡接件与第一液压缸4的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸4的伸缩杆向后移动时，带动连接座6同步沿着开设在工作台14上表面的滑槽向后移动，牵动钢筋发生形变，此时钢筋发生单纯的轴向拉伸。

作为本发明的另一个实施例，本发明使用时，可将连接座6的右端通过卡接件与第一液压缸4的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸4的伸缩杆位置始终不变，第一装夹装置11静止，第二装夹装置8在第二动力箱7的输出轴的带动下旋转，牵动钢筋发生形变，此时钢筋发生单向扭转作用下的周向扭转。

作为本发明的另一个实施例，本发明使用时，可将连接座6的右端通过卡接件与第一液压缸4的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸4的伸缩杆位置始终不变，第一装夹装置11和第二装夹装置8相对反向旋转，牵动钢筋发生形变，此时钢筋发生双向扭转作用下的周向扭转。

作为本发明的另一个实施例，本发明使用时，可将连接座6的右端的卡接件取出，使得连接座6与第一液压缸4的活塞杆的前端脱开，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，两个电动分度头相对同向旋转，使得钢筋整体向一个方向旋转，钢筋的中部穿设在环架10上的中心孔内，环架10上的锤击模具19启动后，多个第二液压缸9同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋周向发生压迫形变，轴向延展而伸长，此时钢筋发生单纯周向锻打状态下的周向缩小、轴向延伸的变形，钢筋伸长状态下，推动其右端的连接座6同步沿着开设在工作台14上表面的滑槽向后移动，以适应长度的延伸量，完成长度的自适应调整。

作为本发明的另一个实施例，本发明使用时，可将连接座6的右端的卡接件取出，使得连接座6与第一液压缸4的活塞杆的前端脱开，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，其中一个电动分度头旋转，同时钢筋的中部穿设在环架10上的中心孔内，环架10上的锤击模具19启动后，多个第二液压缸9同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋在单向扭转和周向压迫的复合作用下发生形变，轴向延展而伸长，钢筋伸长状态下，推动其右端的连接座6同步沿着开设在工作台14上表面的滑槽向后移动，以适应长度的延伸量，完成长度的自适应调整。

作为本发明的另一个实施例，利用该装置还可以实现钢筋表面的压花，压花时，可将连接座6的右端通过卡接件与第一液压缸4的活塞杆的前端连接固定，第一液压缸4的伸缩杆位置始终不变，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，两个电动分度头相对同向旋转，使得钢筋整体向一个方向旋转，钢筋的中部穿设在环架10上的中心孔内，环架10上的锤击模具19启动后，多个第二液压缸9同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋周向在滚花用锤击模具19的作用下发生压迫形变，完成压花，同时，环架10沿着直线导轨单向移动，完成整个钢筋表面的移动压花动作。

本发明提供的一种钢筋拉伸试验装置，与现有技术相比，功能多，整体稳定性好，可进行纯拉伸、复合拉伸、周向锻打、疲劳强度测试等多个强度测试项目，测量误差小，温控措施好，自动化程度高，工作效率高，降低了工人的劳动强度，综合性能好，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，包括座体（1），所述座体（1）的上方设置有工作台（14），所述工作台（14）的左端设置有第一动力箱（13），所述第一动力箱（13）的输出轴上设置有第一装夹装置（11），所述工作台（14）的右端设置有支架（5），所述支架（5）上设置有与工作台（14）的上表面平行布置的第一液压缸（4），所述第一液压缸（4）的左侧设置有连接座（6），所述连接座（6）的右端通过卡接件与第一液压缸（4）的活塞杆的前端可拆卸式连接，所述连接座（6）设置在第一横向移动装置（18）上，所述连接座（6）的左端面与第二动力箱（7）固定，所述第二动力箱（7）的输出轴上设置有第二装夹装置（8），所述第二装夹装置（8）与第一装夹装置（11）之间设置有环架（10），所述环架（10）设置在第二横向移动装置（15）上，所述第二横向移动装置（15）与第一横向移动装置（18）均设置在工作台（14）上表面；所述环架（10）上均布设置有多个用于施加周向作用力的锻打装置，所述锻打装置包括穿设固定在环架（10）上的第二液压缸（9），所述第二液压缸（9）的中心轴线过环架（10）中心，所述第二液压缸（9）的活塞杆前端设置有锤击模具（19），所述锤击模具（19）上设置有力传感器，所述力传感器、第二液压缸（9）、第二动力箱（7）和第一动力箱（13）分别电连接控制器，所述控制器设置在操作台（3）内，所述操作台（3）上设置有显示器和控制开关，所述控制器、显示器均通过控制开关与供电模块电连接，所述操作台（3）通过位置调整装置与座体（1）连接；

所述环架（10）上设置有直径测量装置和温度传感器，所述直径测量装置和温度传感器与控制器电连接；所述环架（10）上还设置有风机，所述风机与控制器电连接；

所述位置调整装置包括座体（1）的周边开设的T型槽，所述T型槽内滑动连接有滑块（16），所述滑块（16）上固定第一伸缩杆（17），所述第一伸缩杆（17）的末端固定第二伸缩杆（2），所述第二伸缩杆（2）的顶端固定操作台（3），所述第二伸缩杆（2）与第一伸缩杆（17）垂直，所述第二伸缩杆（2）和第一伸缩杆（17）结构相同，均包括套筒和套装在套筒内部的杆体，所述杆体与套筒滑动连接，所述套筒上还设置有用于固定杆体位置的定位螺钉；

使用时：

将连接座（6）的右端通过卡接件与第一液压缸（4）的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸（4）的伸缩杆向后移动时，带动连接座（6）同步沿着开设在工作台（14）上表面的滑槽向后移动，牵动钢筋发生单纯的轴向拉伸；

将连接座（6）的右端通过卡接件与第一液压缸（4）的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸（4）的伸缩杆位置始终不变，第一装夹装置（11）静止，第二装夹装置（8）在第二动力箱（7）的输出轴的带动下旋转，牵动钢筋发生单向扭转作用下的周向扭转；

将连接座（6）的右端通过卡接件与第一液压缸（4）的活塞杆的前端连接固定，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，第一液压缸（4）的伸缩杆位置始终不变，第一装夹装置（11）和第二装夹装置（8）相对反向旋转，牵动钢筋发生双向扭转作用下的周向扭转；

将连接座（6）的右端的卡接件取出，使得连接座（6）与第一液压缸（4）的活塞杆的前端脱开，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，两个电动分度头相对同向旋转，使得钢筋整体向一个方向旋转，钢筋的中部穿设在环架（10）上的中心孔内，环架（10）上的锤击模具（19）启动后，多个第二液压缸（9）同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋周向发生压迫形变，轴向延展而伸长，此时钢筋发生单纯周向锻打状态下的周向缩小、轴向延伸的变形，钢筋伸长状态下，推动其右端的连接座（6）同步沿着开设在工作台（14）上表面的滑槽向后移动，以适应长度的延伸量，完成长度的自适应调整；

将连接座（6）的右端的卡接件取出，使得连接座（6）与第一液压缸（4）的活塞杆的前端脱开，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，其中一个电动分度头旋转，同时钢筋的中部穿设在环架（10）上的中心孔内，环架（10）上的锤击模具（19）启动后，多个第二液压缸（9）同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋在单向扭转和周向压迫的复合作用下发生形变，轴向延展而伸长，钢筋伸长状态下，推动其右端的连接座（6）同步沿着开设在工作台（14）上表面的滑槽向后移动，以适应长度的延伸量，完成长度的自适应调整；

将连接座（6）的右端通过卡接件与第一液压缸（4）的活塞杆的前端连接固定，第一液压缸（4）的伸缩杆位置始终不变，并将用于测试的钢筋的两端分别夹持在两个电动分度头的卡爪上，两个电动分度头相对同向旋转，使得钢筋整体向一个方向旋转，钢筋的中部穿设在环架（10）上的中心孔内，环架（10）上的锤击模具（19）启动后，多个第二液压缸（9）同步作用，同时上升或者下降，并在下降时将力作用在钢筋的周向，使得钢筋周向在滚花用锤击模具（19）的作用下发生压迫形变，完成压花，同时，环架（10）沿着直线导轨单向移动，完成整个钢筋表面的移动压花动作。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，所述第一装夹装置（11）和第二装夹装置（8）结构相同，所述第二装夹装置（8）是电动分度头，所述电动分度头前端设置有卡爪。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，两个电动分度头同轴。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，所述第一横向移动装置（18）包括开设在工作台（14）上表面的滑槽，所述滑槽的长度方向与过两个电动分度头的中心的连线平行，所述滑槽内滑动连接有滚轮，所述滚轮与连接座（6）的下端固定。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，所述第二横向移动装置（15）是直线导轨，所述直线导轨的支承件固定在工作台（14）上，所述直线导轨的移动件与环架（10）的下端固定。

6.根据权利要求1所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，所述锤击模具（19）根据锻打面的形状的不同，有多个可替换的规格。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋拉伸试验装置，其特征在于，所述座体（1）内开设空腔，所述空腔内设置有用于缓震吸震的豆包阻尼器，所述座体（1）的下方设置有多个均布的橡胶减震器（12）。

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