CN109612849A - 一种曲柄摇杆式压剪试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲柄摇杆式压剪试验机，包括机架、水平加载机构和竖向加载机构，水平加载机构包括剪切板，竖向加载机构包括设置于剪切板下侧的下压板，剪切板沿左右方向导向移动装配于所述机架上，机架上固定设置有扭矩输出部件，扭矩输出部件的扭矩输出端上传动连接有曲柄，曲柄与所述剪切板之间通过摇杆相连以在曲柄转动时带动剪切板在左右方向上往复移动。本发明体了一种可以对橡胶支座进行水平方向上双向加载的曲柄摇杆式压剪试验机。
Description
技术领域
本发明涉及试验机领域中的曲柄摇杆式压剪试验机。
背景技术
压剪试验机主要用于各种桥梁板式、盆式橡胶支座进行抗压、抗剪切力的复合条件下，检测橡胶支座的轴向径向抗压、抗剪、转角力学试验。可进行橡胶支座的抗压弹性模量、抗剪弹性模量、容许剪切角，摩擦系数和极限抗压强度等力学性能试验。
现有的液压压剪试验机如图1所示，该压剪试验机包括竖向加载机构和水平加载机构，竖向加载机构包括竖向加载支架，竖向加载支架包括底座、立柱5和横梁4，在底座上设置有竖向加载缸6，水平加载机构包括沿左右方向布置的导轨1，导轨上导向移动装配有加载小车2，加载小车2上设置有水平加载缸，水平加载缸上连接有剪切板9。
当需要对橡胶支座进行抗剪切力试验时，将两个橡胶支座8分别置于剪切板9的上下板面与横梁4和下压板7之间，竖向加载缸对橡胶支座施加竖向加载力以模拟桥重，加载小车顶的反力部3抵在横梁上并以横梁为反力架，通过水平加载缸对剪切板施加拉力，剪切板对上下侧的两个橡胶支座进行剪切，以模拟地震环境中的橡胶支座所承受到桥梁的剪切作用力。这样来测试橡胶支座的抗剪切性能，现有的这种液压压剪试验机存在的问题在于：因为加载小车以竖向加载支架为反力架，因此加载小车只能向橡胶支座施加一个方向的作用力，也就是说剪切板也只能对橡胶支座施加一个方向的剪切力，这与真实地震环境中，橡胶支座所受到桥梁剪力力相差较远，在真实的地震环境中，桥梁可能会在一个方向上往复的晃动，因此对橡胶支座的剪切力也是一个方向上的往复作用，橡胶支座的变形并非仅朝一个方向，而现有技术中的压剪试验机仅能实现橡胶支座一个方向上变形的剪切试验，与橡胶支座的真实受力情况不太符合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对橡胶支座进行水平方向上双向加载的曲柄摇杆式压剪试验机。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种曲柄摇杆式压剪试验机，包括机架、水平加载机构和竖向加载机构，水平加载机构包括剪切板，竖向加载机构包括设置于剪切板下侧的下压板，剪切板沿左右方向导向移动装配于所述机架上，机架上固定设置有扭矩输出部件，扭矩输出部件的扭矩输出端上传动连接有曲柄，曲柄与所述剪切板之间通过摇杆相连以在曲柄转动时带动剪切板在左右方向上往复移动。
所述扭矩输出部件为减速电机或液压马达。
机架包括左右布置的竖向加载支架和扭矩输出部件固定支架，所述扭矩输出部件固定于所述扭矩输出部件固定支架上，所述竖向加载机构设置于所述竖向加载支架上。
所述扭矩输出部件固定支架上固定设置有导向支座，导向支座上设置有实现与剪切板在左右方向上导向移动配合的剪切板导向孔。
下压板的左右两侧与竖向加载支架之间设置有压板限位滚轮，压板限位滚轮的转动轴线沿前后方向延伸设置。下压板的下侧设置有中间传力板，中间传力板与下压板之间设置有水平位移缓冲机构，中间传力板的下侧设置有竖向力加载缸，中间传力板固定于竖向力加载缸的活塞杆上，水平位移缓冲机构包括与下压板固定连接的上球头和与中间传力板固定连接的下球头，上球头、下球头的外周套设有中间传力套，中间传力套的内孔上端为与上球头球面接触配合的上球槽，中间传力套的内孔下端为与下球头球面接触配合的下球槽。
本发明的有益效果为：本区别摇杆式压剪试验机在使用时，在剪切板的两侧与下压板之间放置橡胶支座，通过竖向加载机构对橡胶支座施加竖向加载力以模拟桥梁的重量，扭矩输出部件带动曲柄转动，曲柄通过摇杆带动剪切板在左右方向上往复移动以对橡胶支座施加水平方向上的剪切力，通过曲柄摇杆来实现对橡胶支座水平方向上的双向加载，更加接近于真实的地震环境。
附图说明
图1是本发明中背景技术的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的结构示意图；
图3是图2中水平位移缓冲机构的结构示意图；
图4是图2中剪切板的结构示意图；
图5是图2中下压板、压板限位滚轮与左侧限位支架、右侧限位支架的配合示意图。
具体实施方式
一种曲柄摇杆式压剪试验机的实施例如图2~5所示：包括机架、水平加载机构和竖向加载机构，机架包括左右布置的竖向加载支架和扭矩输出部件固定支架10，竖向加载机构设置于竖向加载支架上，水平加载机构设置于扭矩输出部件固定支架上。
竖向加载支架包括左侧限位支架16、右侧限位支架17和设置于左侧限位支架、右侧限位支架上的横梁5，竖向加载机构包括下压板26，下压板26的左右两侧与左侧限位支架16、右侧限位支架17之间分别设置有压板限位滚轮25，压板限位滚轮25的转动轴线沿前后方向延伸设置，左侧的压板限位滚轮用于与左侧限位支架滚动接触配合，右侧的压板限位滚轮用于与右侧限位支架滚动接触配合。下压板的下侧设置有中间传力板27，中间传力板27与下压板26之间设置有水平位移缓冲机构，中间传力板27的下侧设置有竖向力加载缸28，中间传力板固定于竖向力加载缸28的活塞杆上。
本实施例中，水平位移缓冲机构包括与下压板26固定连接的上球头29和与中间传力板27固定连接的下球头31，上球头29、下球头31的外周套设有中间传力套30，中间传力套的内孔上端为与上球头球面接触配合的上球槽33，中间传力套的内孔下端为与下球头球面接触配合的下球槽32。水平加载机构包括位于下压板上侧的剪切板20，剪切板包括与下压板26相对设置的板体部分19和连接于板体部分19右侧的连接杆9，扭矩输出部件固定支架上固定设置有导向支座18，导向支座18上设置有实现与剪切板的连接杆在左右方向上导向移动配合的剪切板导向孔15，也就是说连接杆9导向移动穿装于剪切板导向孔中，右侧限位支架上设有供连接杆在左右方向上通过的通道。水平加载机构还包括固定于扭矩输出部件固定支架上的扭矩输出部件，本实施例中扭矩输出部件为减速电机12，扭矩输出部件的动力输出端即减速电机的动力输出轴11上固定有曲柄13，曲柄13与剪切板的连接杆9之间通过摇杆14相连以在曲柄转动时带动剪切板在左右方向上往复移动，具体的连接关系为，摇杆的一端与连接杆铰接相连，摇杆的另外一端与曲柄铰接相连。
摇杆通过拉拽剪切板来向橡胶支座传递剪切力，由于配合误差的存在，压板限位滚轮25与左侧限位支架、右侧限位支架之间会存在一定的哐量，因此在水平拉拽剪切板时，下压板会产生小幅度范围内的右移，移动范围基本在2mm以内，通过水平位移缓冲机构的存在，则很好的缓冲了该位移对竖向力加载缸的冲击，下压板带着上球头29朝右平移，中间传力套30适应性的动作调整，这个位移不会作用到中间传力板上，因此竖向力加载缸的活塞杆不会受到水平作用力，一方面可以避免活塞长时间的受到水平作用力而损坏，另外还可以保证竖向加载缸能够向橡胶支座输出准确的竖向加载力，因为如果这个水平作用力作用到活塞杆上，势必会增加活塞杆与竖向加载缸的缸体之间的摩擦力，该摩擦力就会影响竖向加载缸输出竖向加载力的准确性。
对橡胶支座进行试验时，将橡胶支座21置于剪切板与下压板之间，竖向力加载缸28通过中间传力板27、下压板26对橡胶制作施加竖向加载力，以模拟桥梁重量。减速电机带动曲柄转动，曲柄通过摇杆带动剪切板在左右方向上往复移动，从而对橡胶支座施加左右方向上的剪切力。在本发明的其它实施例中：扭矩输出部件还可以是液压马达；剪切板也可以通过与右侧限位支架17导向配合来实现与机架的左右导向移动配合。
Claims (6)
1.一种曲柄摇杆式压剪试验机，包括机架、水平加载机构和竖向加载机构，水平加载机构包括剪切板，竖向加载机构包括设置于剪切板下侧的下压板，其特征在于：剪切板沿左右方向导向移动装配于所述机架上，机架上固定设置有扭矩输出部件，扭矩输出部件的扭矩输出端上传动连接有曲柄，曲柄与所述剪切板之间通过摇杆相连以在曲柄转动时带动剪切板在左右方向上往复移动。
2.根据权利要求1所述的曲柄摇杆式压剪试验机，其特征在于：所述扭矩输出部件为减速电机或液压马达。
3.根据权利要求1所述的曲柄摇杆式压剪试验机，其特征在于：机架包括左右布置的竖向加载支架和扭矩输出部件固定支架，所述扭矩输出部件固定于所述扭矩输出部件固定支架上，所述竖向加载机构设置于所述竖向加载支架上。
4.根据权利要求3所述的曲柄摇杆式压剪试验机，其特征在于：所述扭矩输出部件固定支架上固定设置有导向支座，导向支座上设置有实现与剪切板在左右方向上导向移动配合的剪切板导向孔。
5.根据权利要求3所述的区别摇杆式压剪试验机，其特征在于：下压板的左右两侧与竖向加载支架之间设置有压板限位滚轮，压板限位滚轮的转动轴线沿前后方向延伸设置。
6.下压板的下侧设置有中间传力板，中间传力板与下压板之间设置有水平位移缓冲机构，中间传力板的下侧设置有竖向力加载缸，中间传力板固定于竖向力加载缸的活塞杆上，水平位移缓冲机构包括与下压板固定连接的上球头和与中间传力板固定连接的下球头，上球头、下球头的外周套设有中间传力套，中间传力套的内孔上端为与上球头球面接触配合的上球槽，中间传力套的内孔下端为与下球头球面接触配合的下球槽。
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