CN110220702B - 类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台 - Google Patents
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Abstract
公开了一种类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，包括测力传感器、两个固定横梁、连接结构、移动横梁、多个弹性部件、调节千斤顶和定位件，弹性部件设置在移动横梁和一个固定横梁之间，使移动横梁模拟为弹性地基梁，在试验过程中，试验载荷在试验千斤顶、固定横梁、弹性部件、移动横梁、连接结构和测力传感器之间传递，实现了试验千斤顶和试验台的内力自平衡，通过调节弹性部件的刚度和布置，模拟不同刚度结构件的变形特征，使试验千斤顶能够有不同的行程，从而可以同时测试多个千斤顶在不同载荷情况下的加载力值，实现对多个千斤顶进行快速准确的静载调试。
Description
技术领域
本发明涉及千斤顶静载试验技术领域，具体涉及一种类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台。
背景技术
静载试验台是对试验千斤顶进行加载能力试验的装置。目前应用的千斤顶静载试验台大多数为采用内力自平衡原理设计的单框或复合多框架的刚性结构，其主要结构件由顶盖、底座以及连接顶盖和底座的竖拉杆组成。多个千斤顶对其它结构进行同步静力加载时，千斤顶需要进行编组使用，例如简支梁的多点加载的试验过程中，要求同时监控各个千斤顶的行程和加载力值，而现有的静载试验台不能同时测试多个千斤顶在不同荷载情况下的行程，无法满足试验要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可以适用于多个试验千斤顶同步进行加载调试的静载试验台，通过调整弹性部件的刚度和布置近似模拟真实结构的变形情况，可以同时测试不同载荷下各个试验千斤顶的加载力值和行程。
本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，包括：
测力传感器，被配置为安装在试验千斤顶上，以测量所述试验千斤顶的静载力；
两个固定横梁，包括下横梁和上横梁，所述下横梁和所述上横梁相互平行；
连接结构，被配置为固定连接所述上横梁和所述下横梁，与所述上横梁和所述下横梁形成闭合力系结构；
移动横梁，设置在所述两个固定横梁之间，被配置为能够沿所述连接结构移动；
多个弹性部件，设置在所述移动横梁和一个所述固定横梁之间，用于将所述移动横梁模拟为弹性地基梁；
调节千斤顶，被配置为受控调整所述移动横梁的初始位置，为所述试验千斤顶提供容纳空间；以及
定位件，被配置为将所述弹性部件定位在所述移动横梁和一个所述固定横梁之间的预定位置上；
其中，所述试验千斤顶的两端分别与所述移动横梁和未与所述弹性部件接触的所述固定横梁接触，所述移动横梁被配置为随所述试验千斤顶的加载而移动和/或变形；
所述弹性部件的刚度和布置用于模拟不同刚度结构件的变形特征。
优选地，所述试验千斤顶位于所述下横梁和所述移动横梁之间，所述弹性部件通过所述定位件布置在所述移动横梁和所述上横梁之间。
优选地，所述试验千斤顶位于所述移动横梁和所述上横梁之间，所述弹性部件通过所述定位件布置在所述下横梁和所述移动横梁之间。
优选地，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括横撑，与所述连接结构固定连接；
所述调节千斤顶的一端与所述横撑接触。
优选地，所述测力传感器安装在所述试验千斤顶与所述固定横梁相接触的一端。
优选地，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括导向轮，与所述移动横梁连接，所述导向轮被配置为沿所述连接结构的表面滚动，以使所述移动横梁沿所述连接结构移动。
优选地，所述连接结构在所述固定横梁的两侧对称布置。
优选地，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括支脚，用于支撑所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台。
优选地，所述上横梁具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种；所述移动横梁具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种；所述下横梁具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种。
优选地，所述连接结构具体为钢板、型钢、钢管或钢绞线中的一种，或者为前述多种材料的组合。
本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台包括测力传感器、两个固定横梁、连接结构、移动横梁、多个弹性部件、调节千斤顶和定位件，弹性部件设置在移动横梁和一个固定横梁之间，使移动横梁模拟为弹性地基梁，在试验过程中，试验载荷在试验千斤顶、固定横梁、弹性部件、移动横梁、连接结构和测力传感器之间传递，实现了试验千斤顶和试验台的内力自平衡，通过调节弹性部件的刚度和布置，模拟不同刚度结构件的变形特征，使试验千斤顶能够有不同的行程，从而可以同时测试多个千斤顶在不同载荷情况下的加载力值，实现对多个千斤顶进行快速准确的静载调试。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的立体结构示意图；
图2是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的主视图；
图3是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的侧视图；
图4是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的下横梁的结构示意图；
图5是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的移动横梁和定位件的安装结构示意图；
图6是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的上横梁和定位件的安装结构示意图；
图7是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的弹性部件的定位示意图；
图8是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的支脚、连接结构和横撑的安装结构示意图；
其中：1-测力传感器；2-固定横梁；21-下横梁；22-上横梁；23-侧板；3-连接结构；4-移动横梁；5-弹性部件；6-调节千斤顶；7-定位件；81-横撑；82-导向轮；83-支脚；9-试验千斤顶。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。
为易于说明，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等的空间相关术语在此被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相关术语可意欲包含设备在使用或操作中的除图中描绘的方位之外的不同的方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定位为在该其它元件或特征“上方”。因而，示例术语“下方”能包含上方和下方的方位二者。设备可以以其它方式被定向(旋转90度或处于其它方位)，并且在此使用的空间相关描述词应该被相应地解释。
图1是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的立体结构示意图，图2是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的主视图，图3是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的侧视图。如图1-图3所示，包括测力传感器1、两个固定横梁2、连接结构3、移动横梁4、多个弹性部件5、调节千斤顶6和定位件7。固定横梁2包括上横梁22和下横梁21，上横梁22和下横梁21通过连接结构3固定连接，移动横梁4设置在两个固定横梁2之间，弹性部件5通过定位件7设置在移动横梁4和其中一个固定横梁2之间的预定位置上，试验千斤顶9放置在移动横梁4和另一个固定横梁2之间，测力传感器1安装在试验千斤顶9与固定横梁2接触的一端。通过更换不同刚度的弹性部件5和改变弹性部件5的布置方式，可以模拟不同刚度结构件的变形情况，从而能够对多个千斤顶同时进行不同载荷情况的静载能力试验。
图4是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的下横梁21的结构示意图。在本实施例中，弹性部件5设置在上横梁22和移动横梁4之间，试验千斤顶9放置在下横梁21和移动横梁4之间。可选地，下横梁21、上横梁22和移动横梁4可以为桁架、箱梁、型钢梁或梁桁组合结构。如图4所示，在本实施例中，下横梁21为型钢梁，采用H型钢，H型钢腹板两侧布置加强筋和侧板23，侧板23用于与连接结构3固定连接。在本实施例中，侧板23和连接结构3通过螺栓连接，本领域技术人员也可根据实际情况采取其他固定连接方式连接下横梁21和连接结构3，如焊接、铆接等。
图5是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的移动横梁4和定位件7的安装结构示意图。如图5所示，移动横梁4为型钢梁，采用H型钢，H型钢腹板两侧布置加强筋。在本实施例中，试验台还包括导向轮82，导向轮82安装在移动横梁4两端的导向轮支架上，在腹板的两端对称布置。导向轮82与连接结构3接触，能够使移动横梁4沿着连接结构3平稳地移动。定位件7固定在移动横梁4远离下横梁21的一侧翼板上，多个定位件7均匀分布在所述翼板上。可选地，定位件7为圆筒状，弹性部件5可以套设在所述圆筒的外圆周上。当然，本领域技术人员也可设计其他形状和结构的适于对弹性部件5进行定位的定位件7。
图6是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的上横梁22和定位件7的安装结构示意图。如图6所示，上横梁22为型钢梁，其结构与下横梁21基本相同，与连接结构3的连接方式也相同。定位件7固定在上横梁22靠近移动横梁4一侧的翼板上，分布位置与移动横梁4上的定位件7相对应。
图7是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的弹性部件5的定位示意图，图7示出了图1中A处的放大结构。如图7所示，通过将弹性部件5套在固定于上横梁22和移动横梁4上的定位件7外周，能够使弹性部件5在试验中保持在预定的位置，同时，可以通过将移动横梁4向下横梁21移动而方便地将弹性部件5与定位件7分离而进行弹性部件5的更换和布置。本领域技术人员应当清楚，上横梁22、移动横梁4和下横梁21并非必须采取相同的结构，而可以根据试验的实际情况，选择采取相同结构，或者几种不同结构的组合。
在另一种实施方式中，弹性部件5设置在下横梁21和移动横梁4之间，试验千斤顶9放置在上横梁22和移动横梁4之间。相应地，定位件7设置在下横梁21靠近移动横梁4的一侧和移动横梁4靠近下横梁21的一侧。
可选地，连接结构3可以为钢板、型钢、钢管、钢绞线中的一种，或者为前述数种材料的组合。在本实施例中，连接结构3为钢板，钢板的两端与上横梁22和下横梁21上的侧板23分别连接，垂直于上横梁22和下横梁21。上横梁22、下横梁21和连接结构3固定连接后组成一个闭合力系结构。
在本实施例中，试验台还包括横撑81和支脚83。图8是本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台的支脚83、连接结构3和横撑81的安装结构示意图。如图1、图3和图8所示，在本实施例中，支脚83采取三角形结构对试验台进行支撑，本领域技术人员也可采取其他适于稳定支撑的结构。支脚83与连接结构3的钢板固定连接，包括与连接结构3相垂直的底板、两端分别与所述底板和连接结构3固定连接的第一斜撑板，以及两端分别与第一斜撑板的中部和底板固定连接的第二斜撑板。为使试验台受力平衡并提供稳定的支撑，支脚83在试验台的两侧对称布置，并根据需要在试验台的不同位置设置多个支脚83。
横撑81的两端分别与连接结构3固定连接，安装高度位于移动横梁4和与试验千斤顶9相接触的固定横梁2之间，与调节千斤顶6的行程相适应。调节千斤顶6放置在横撑81上，通过改变调节千斤顶6的行程，能够使移动横梁4沿着连接结构3上下移动，从而可以进行放置或取下试验千斤顶9、布置弹性部件5等操作。
进行试验时，试验千斤顶9进行加载，移动横梁4随之沿着连接结构3移动，不同刚度的弹性部件5和弹性部件5不同的布置方式可以模拟不同刚度结构件的变形情况，各个试验千斤顶9因而能有不同的行程，测力传感器1能够实时监测各个试验千斤顶9的加载力值。在本实施例中，试验载荷传递路径为：试验千斤顶9——移动横梁4——弹性部件5——上横梁22——连接结构3——下横梁21——测力传感器1——试验千斤顶9，实现了试验千斤顶9与试验台的内力自平衡，从而能够减少试验误差。而移动横梁4和弹性部件5的组合能够模拟弹性地基梁，与结构件的实际受力情况相符合，能够获得更符合实际的试验数据。
本发明实施例的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台包括测力传感器、两个固定横梁、连接结构、移动横梁、多个弹性部件、调节千斤顶和定位件，弹性部件设置在移动横梁和一个固定横梁之间，使移动横梁模拟为弹性地基梁，在试验过程中，试验载荷在试验千斤顶、固定横梁、弹性部件、移动横梁、连接结构和测力传感器之间传递，实现了试验千斤顶和试验台的内力自平衡，通过调节弹性部件的刚度和布置，模拟不同刚度结构件的变形特征，使试验千斤顶能够有不同的行程，从而可以同时测试多个千斤顶在不同载荷情况下的加载力值，实现对多个千斤顶进行快速准确的静载调试。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，包括：
测力传感器(1)，被配置为安装在试验千斤顶(9)上，以测量所述试验千斤顶(9)的静载力；
两个固定横梁(2)，包括下横梁(21)和上横梁(22)，所述下横梁(21)和所述上横梁(22)相互平行，所述上横梁(22)具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种，所述下横梁(21)具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种；
连接结构(3)，被配置为固定连接所述上横梁(22)和所述下横梁(21)，与所述上横梁(22)和所述下横梁(21)形成闭合力系结构，所述连接结构(3)具体为钢板、型钢、钢管或钢绞线中的一种，或者为前述多种材料的组合；
移动横梁(4)，设置在所述两个固定横梁(2)之间，被配置为能够沿所述连接结构(3)移动，所述移动横梁(4)具体为桁架、型钢梁、箱梁或梁桁组合结构中的一种；
多个弹性部件(5)，设置在所述移动横梁(4)和一个所述固定横梁(2)之间，用于将所述移动横梁(4)模拟为弹性地基梁；
调节千斤顶(6)，被配置为受控使所述移动横梁(4)沿所述连接结构(3)上下移动，调整所述移动横梁(4)的初始位置，为所述试验千斤顶提供容纳空间；以及
定位件(7)，被配置为将所述弹性部件(5)定位在所述移动横梁(4)和一个所述固定横梁(2)之间的预定位置上；
其中，所述试验千斤顶(9)的两端分别与所述移动横梁(4)和未与所述弹性部件(5)接触的所述固定横梁(2)接触，所述移动横梁(4)被配置为随所述试验千斤顶(9)的加载而移动和/或变形；
所述弹性部件(5)的刚度和布置用于模拟不同刚度结构件的变形特征。
2.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述试验千斤顶(9)位于所述下横梁(21)和所述移动横梁(4)之间，所述弹性部件(5)通过所述定位件(7)布置在所述移动横梁(4)和所述上横梁(22)之间。
3.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述试验千斤顶(9)位于所述移动横梁(4)和所述上横梁(22)之间，所述弹性部件(5)通过所述定位件(7)布置在所述下横梁(21)和所述移动横梁(4)之间。
4.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括横撑(81)，与所述连接结构(3)固定连接；所述调节千斤顶(6)的一端与所述横撑(81)接触。
5.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述测力传感器(1)安装在所述试验千斤顶(9)与所述固定横梁(2)相接触的一端。
6.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括导向轮(82)，与所述移动横梁(4)连接，所述导向轮(82)被配置为沿所述连接结构(3)的表面滚动，以使所述移动横梁(4)沿所述连接结构(3)移动。
7.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述连接结构(3)在所述固定横梁(2)的两侧对称布置。
8.根据权利要求1所述的类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台，其特征在于，所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台还包括支脚(83)，用于支撑所述类弹性地基梁式内力自平衡千斤顶静载试验台。
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- 2019-07-23 CN CN201910667394.9A patent/CN110220702B/zh active Active
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