CN110646185A - 一种快拆实验用装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢结构件测试领域,具体为一种快拆实验用装置及其使用方法,包括外套筒、内套筒和插杆,内套筒可在外套筒内沿外套筒的中心轴线走向滑动,插杆可同轴插接在内套筒的内部,内套筒的侧边上设置有用来对插杆卡扣的扣杆,外套筒上固定有用来对扣杆脱扣的脱扣机构,内套筒位于外套筒内部一端通过弹簧与脱扣机构连接,外套筒远离脱扣机构的一端固定有盖板,盖板和内套筒位于外套筒内部一端之间通过调节机构连接。该种快拆实验用装置及其使用方法,通过拉索拉动外套筒压缩弹簧,实现插杆与内套筒脱离,无需外力的参与即可实现瞬间自动断裂,安全性高,可调节插杆断开时受到的不同拉力大小,结构简单,操作便捷。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构件测试领域,具体为一种快拆实验用装置及其使用方法。
背景技术
钢架结构因其特有的优点被广泛应用,在钢架结构中常会用到拉索等具有牵引连接功能的构件,这些构件往往起到很重要的作用。这些构件在使用时如果遇到突然断裂,会影响整个钢架结构体的应力分配,导致结构不稳甚至坍塌,因此需要对这些构件的突发情况进行实验检测,得到数据分析从而更好的了解被实验构件在钢架结构体中的作用,比如申请号201510932672.0公开的一种用于实现拉索或拉杆快速断开的装置,其通过转动套环使得夹片将直杆松开,从而实现构件的断开,但是由于构件在实验时受到很大的拉力,因此具有很大的能量,在转动套环时,直杆和套筒的突然断裂非常容易崩伤操作人员,十分危险,而且不能够调节不同拉力下突然断开的数据,实验较为局限,鉴于此,我们提出一种快拆实验用装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快拆实验用装置及其使用方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种快拆实验用装置,包括外套筒、内套筒和插杆,内套筒同轴内套在外套筒的内部,且内套筒可在外套筒内沿外套筒的中心轴线走向滑动,插杆可同轴插接在内套筒的内部,内套筒的侧边上设置有用来对插杆卡扣的扣杆,外套筒上固定有用来对扣杆脱扣的脱扣机构,内套筒位于外套筒内部一端通过弹簧与脱扣机构连接,外套筒远离脱扣机构的一端固定有盖板,盖板和内套筒位于外套筒内部一端之间通过调节机构连接,插杆位于内套筒外侧的一端连接绳索一,盖板的右侧面固定有拉杆,拉杆的中部连接绳索二。
优选的,内套筒位于外套筒内部一端同轴固定有滑板,滑板的边缘处沿滑板的圆周走向等间隔固定有两个滑块,外套筒的内侧壁上沿外套筒的轴线走向开设有两个滑槽,滑槽与滑块一一对应,且滑块滑动连接在与其对应的滑槽内。
优选的,调节机构包括螺套,螺套的中心轴线处为中空的圆柱状空腔,且所述空腔两端贯通,螺套的外侧壁上开设有外螺纹,盖板的中心处开设有螺纹通孔,且螺套螺纹连接在盖板上的螺纹通孔内。
优选的,螺套中心处空腔内滑动插接有滑杆,滑杆指向滑板的一端固定有顶块,顶块朝向滑板的一侧铰接有两组连杆组件,顶块通过两组连杆组件与滑板连接。
优选的,两组所述连杆组件结构相同并相互对称,且连杆组件与滑槽一一对应,连杆组件包括连杆一、连杆二和连杆三,连杆一的一端与顶块铰接,另一端与连杆二的一端铰接,连杆二的另一端与对应的滑槽内部靠近盖板的一侧铰接,连杆三一端与连杆一远离顶块的一端铰接,另一端与对应滑槽内的滑块铰接。
优选的,插杆指向内套筒内部的一端固定有凸头,扣杆不少于两个,并沿内套筒的圆周轴向均布在内套筒的侧壁上,且扣杆滑动穿过内套筒的侧壁,扣杆与内套筒的中心轴线垂直。
优选的,脱扣机构包括多个脱扣架,每一个所述脱口架均固定在外套筒上远离盖板的一端,且脱扣架与扣杆一一对应,脱扣架上开设有脱扣槽。
优选的,内套筒的侧壁上开设有与扣杆相适配的通槽,通槽与扣杆一一对应,且扣杆滑动插接在对应的通槽内,扣杆位于内套筒外侧的一端固定有销杆,且销杆滑动连接在脱扣槽内,脱扣槽与扣杆呈30°-60°。
本发明还提供了一种快拆实验用装置的使用方法,包括以下步骤:
步骤一:拉动外套筒通过脱扣架使得扣杆与插杆上的凸头脱离,进而使得插杆与内套筒断开;
步骤二:通过调节机构调节脱扣架在内套筒上的位置,进而调节插杆断开时受到的不同拉力大小。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明中,通过拉索拉动外套筒压缩弹簧,并通过脱口架使得扣杆向内套筒外侧移动并与凸头脱离,即实现插杆与内套筒脱离,无需外力的参与即可实现瞬间自动断裂,安全性高;
本发明中,通过调节机构调节扣架在内套筒上的初始位置,即通过调节销杆在脱扣槽上的位置即可调节插杆断开时受到的不同拉力大小,结构简单,操作便捷。
附图说明
图1为本发明的总装截面结构示意图一;
图2为本发明的总装截面结构示意图二;
图3为本发明的总装截面结构示意图三;
图4为本发明中的总装结构左视图;
图5为图1中的A-A截面结构示意图;
图6为图1中的B-B截面结构示意图。
图中:1-外套筒;2-拉杆;3-内套筒;4-插杆;5-扣杆;6-销杆;7-凸头;8-滑块;9-脱扣槽;10-脱扣架;11-弹簧;12-滑槽;13-滑板;14-通槽;15-螺套;16-滑杆;17-顶块;18-连杆一;19-连杆二;20-连杆三;21-盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术工作人员员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:一种快拆实验用装置,包括外套筒1、内套筒3和插杆4,内套筒3同轴内套在外套筒1的内部,且内套筒3可在外套筒1内沿外套筒1的中心轴线走向滑动,插杆4可同轴插接在内套筒3的内部,插杆4、内套筒3和外套筒1均共用中心轴线,避免受力偏移,提高数据的准确性,内套筒3的侧边上设置有用来对插杆4卡扣的扣杆5,外套筒1上固定有用来对扣杆5脱扣的脱扣机构,内套筒3位于外套筒1内部一端通过弹簧11与脱扣机构连接连接,外套筒3远离脱扣机构的一端固定有盖板21,盖板21和内套筒3位于外套筒1内部一端之间通过调节机构连接,插杆4位于内套筒3外侧的一端连接绳索一,盖板21的右侧面固定有拉杆2,且拉杆2的中部连接绳索二,拉杆2的作用为调节机构预留活动空间,便于对调节测视力的调节,如图1-3所示,拉杆2设计成C字型结构,确保内套筒3和插杆4的中心轴线经过拉杆2的中部,这样能够确保绳索的拉力方向能够与内套筒3和插杆4的中心轴线平行并重合,从而提高测试力的准确性。
本实施例中,内套筒3位于外套筒1内部一端同轴固定有滑板13,滑板13的边缘处沿滑板13的圆周走向等间隔固定有两个滑块8,外套筒1的内侧壁上沿外套筒1的轴线走向开设有两个滑槽12,滑槽12与滑块8一一对应,且滑块8滑动连接在与其对应的滑槽12内,内套筒3通过滑板13与外套筒1的内壁滑动连接,避免在拉力实验时内套筒3的旋转,使得内套筒3仅能在外套筒1内沿外套筒1的中心轴线走向滑动,也避免弹簧11受到扭力作用,从而提高实验准确性。
本实施例中,调节机构包括螺套15,螺套15的中心轴线处为中空的圆柱状空腔,且所述空腔两端贯通,螺套15的外侧壁上开设有外螺纹,盖板21的中心处开设有螺纹通孔,且螺套15螺纹连接在盖板21上的螺纹通孔内。
本实施例中,螺套15中心处空腔内滑动插接有滑杆16,滑杆16指向滑板13的一端固定有顶块17,顶块17朝向滑板13的一侧铰接有两组连杆组件,顶块17通过两组连杆组件与滑板13连接。
本实施例中,两组所述连杆组件结构相同并相互对称,且连杆组件与滑槽12一一对应,连杆组件包括连杆一18、连杆二19和连杆三20,连杆一18的一端与顶块17铰接,另一端与连杆二19的一端铰接,连杆二19的另一端与对应的滑槽12内部靠近盖板21的一侧铰接,连杆三20一端与连杆一18远离顶块17的一端铰接,另一端与对应滑槽12内的滑块8铰接。
本实施例中,插杆4指向内套筒3内部的一端固定有凸头7,扣杆5不少于两个,并沿内套筒3的圆周轴向均布在内套筒3的侧壁上,且扣杆5滑动穿过内套筒3的侧壁,扣杆5与内套筒3的中心轴线垂直,多个扣杆5可保持扣杆5与插杆4的扣接稳定性,避免滑脱,也有助于保持受力均匀,避免晃动,提高安全性。
本实施例中,脱扣机构包括固多个脱扣架10,每一个所述脱口架10均固定在外套筒1上远离盖板21的一端,且脱扣架10与扣杆5一一对应,脱扣架10上开设有脱扣槽9,脱扣槽9起到导向作用,将轴向的力转化为径向的力,从而便于将扣杆5与凸头7脱离。
本实施例中,内套筒3的侧壁上开设有与扣杆5相适配的通槽14,通槽14与扣杆5一一对应,且扣杆5滑动插接在对应的通槽14内,通槽14对扣杆5的移动具有导向支撑作用,用来保证扣杆5在移动过程中的稳定性,扣杆5位于内套筒3外侧的一端固定有销杆6,且销杆6滑动连接在脱扣槽9内,脱扣槽9与扣杆5呈30°-60°。
本发明还提供了一种快拆实验用装置的使用方法,在使用操作时包括以下步骤:
步骤一:如图1和图2,将插杆4插入内套筒3内,弹簧11的作用下扣杆5抵扣在插杆4与端部的凸头7形成的凹口内,使得插杆4限位在内套筒3内,此时外套筒1上的拉杆2和插杆4上分别连接绳索二和绳索一,并且通过绳索二和绳索一分别向两侧对外套筒1上的拉杆2和插杆4施加拉力,绳索二通过拉杆2拉动外套筒1向右移动并压缩弹簧11,在外套筒1右移的同时,带动脱扣架10同步右移,此时脱扣槽9也同步随脱扣架10向右移动,脱口槽9的右移通过销杆6对扣杆5施加指向内套筒3外侧的力,从而使得扣杆5向内套筒3外侧移动,随着扣杆5的外移,扣杆5与凸头7逐渐脱离,当扣杆5与凸头7完全脱离时,插杆4与内套筒3脱离,实现突然断裂演示,无需外力的参与即可实现瞬间自动断裂,安全性高;
步骤二:如图1和图3,由弹簧11的弹力特性可知F=kx,k值不变,只要调节弹簧11的拉伸长度即可实现对不同拉力下插杆4与内套筒3突然断开的实验数据,具体操作时,转动螺套15,通过螺纹传动使得螺套15能够在盖板21的通孔内沿其中心轴线移动,当螺套15相对盖板21左移时对顶块17施加向左的推力使得顶块1通过连杆一18同时对连杆二19和连杆三20施加推力,连杆二19和连杆三20受力后,使得连杆二19和连杆三20的铰接点向对应的滑槽12内部移动,进而使得连杆二19和连杆三20的夹角变大,即连杆二19和连杆三20沿滑槽12长度走向的长度增加,从而推动滑块8沿滑槽12向左移动,滑块8的移动带动滑板13同步沿滑槽12向左移动,进而通过滑板13同步带动内套筒3向外套筒1的外侧移动,即,使得外套筒1上的脱扣架10相对内套筒3右移,改变脱口架10在内套筒3上的位置,而脱扣架10的位置变化会通过脱扣槽9和销杆6调节扣杆5位于内套筒3内部的长度,即通过调节销杆6在脱扣槽9上的位置即可调节插杆4断开时受到的不同拉力大小,结构简单,操作便捷,而且螺纹具有省力作用,降低劳动强度;
在通过绳索对插杆4和拉杆2施加拉力的同时,外套筒1向右移动的同时带动脱扣架10同步右移,从而使得内套筒3带动滑板13沿外套筒1的中心轴线相对外套筒1向左移动,在滑板13相对外套筒1向左移动的同时带动滑块8沿滑槽12的长度走向向左移动,滑块8的左移对连杆三20施加向左的拉力,从而使得连杆三20和连杆二19的夹角变大,并趋向于180°,连杆三20和连杆二19夹角变大的同时连杆三20对连杆一18也施加拉力,使得两个连杆一18的夹角变大,并同样的也趋向于180°;
当脱扣架10的右移使得扣杆5与凸头7脱离时,此时连杆二19与连杆三20处于同一直线上,形成死点状态,此时滑块8在弹簧11的作用力下不能沿滑槽12的长度走向右移,即保持在瞬间断开的状态,这样一方面便于保持弹簧11测力的稳定,便于读数取值,另一方面便于下一侧测试时将插杆4插接在内套筒3内,既能够便于采取测试数据,又能够便于安装,十分方便;
在连杆二19与连杆三20处于同一直线上,并形成死点状态的同时两个连杆一18也处于同一直线上,形成死点状态,此时两个连杆一18起到对连杆二19和连杆三20形成的死点状态保持稳定,避免因绳索瞬间断开后的振动破坏连杆二19和连杆三20形成的死点状态,从而提高实验数据取值的稳定性,也有益于保持内套筒3和外套筒1在弹簧11的作用力下处于稳定可靠的状态,在两个连杆一18趋向死点状态的过程中同步带动顶块17左移,顶块17的左移同步带动滑杆16沿螺套15的中心轴线走向左移;
当取值结束或者需要进行下一测试时,首先将插杆4插接在内套筒3内,并用手或者其他夹持工具捏住顶块17上滑杆16的右端,并向右施力使得滑杆16向右移动,滑杆16的右移对两个连杆一18的铰接点处施加向右的力,使得两个连杆一18的铰接点右移,进而使得两个连杆一18的夹角变小,两个连杆一18的夹角变小之后使得两个连杆一18远离顶块17的一端相互靠近,从而使得连杆二19和连杆三20的铰接点受力,进而使得连杆二19和连杆三20的夹角变小,即即连杆二19和连杆三20沿滑槽12长度走向的长度减小,从而带动滑块8沿滑槽12向右移动,滑块8的移动带动滑板13同步沿滑槽12向右移动,进而通过滑板13同步带动内套筒3向外套筒1的内侧移动,使得外套筒1上的脱扣架10相对内套筒3左移,脱扣槽9也同步随脱扣架10向左移动,脱口槽9的左移通过销杆6对扣杆5施加指向内套筒3内侧的力,从而使得扣杆5向内套筒3内侧移动,随着扣杆5的内移,扣杆5抵扣在凸头7与插杆4形成的凹口处实现对插杆4和内套筒3的连接,操作简单便捷,而且在通过滑杆16破坏两个连杆一18的死点状态以及连杆二19和连杆三20的死点状态后,此时弹簧11不受约束,在弹簧11的作用力下能够快速的使得滑板13沿滑槽12的长度走向右移,从而实现插杆4与内套筒3的快速连接。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种快拆实验用装置,包括外套筒(1)、内套筒(3)和插杆(4),其特征在于:所述内套筒(3)同轴内套在外套筒(1)的内部,且内套筒(3)可在外套筒(1)内沿外套筒(1)的中心轴线走向滑动,所述插杆(4)可同轴插接在内套筒(3)的内部,所述内套筒(3)的侧边上设置有用来对插杆(4)卡扣的扣杆(5),所述外套筒(1)上固定有用来对扣杆(5)脱扣的脱扣机构;
所述内套筒(3)位于外套筒(1)内部一端通过弹簧(11)与脱扣机构连接,所述外套筒(1)远离脱扣机构的一端固定有盖板(21),所述盖板(21)和内套筒(3)位于外套筒(1)内部一端之间通过调节机构连接;
所述插杆(4)位于内套筒(3)外侧的一端连接绳索一,所述盖板(21)的右侧面固定有拉杆(2),且拉杆(2)的中部连接绳索二。
2.根据权利要求1所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述内套筒(3)位于外套筒(1)内部一端同轴固定有滑板(13),所述滑板(13)的边缘处沿滑板(13)的圆周走向等间隔固定有两个滑块(8),所述外套筒(1)的内侧壁上沿外套筒(1)的轴线走向开设有两个滑槽(12),所述滑槽(12)与滑块(8)一一对应,且滑块(8)滑动连接在与其对应的滑槽(12)内。
3.根据权利要求2所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述调节机构包括螺套(15),所述螺套(15)的中心轴线处为中空的圆柱状空腔,且所述空腔两端贯通,所述螺套(15)的外侧壁上开设有外螺纹,所述盖板(21)的中心处开设有螺纹通孔,且螺套(15)螺纹连接在盖板(21)上的螺纹通孔内。
4.根据权利要求3所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述螺套(15)中心处空腔内滑动插接有滑杆(16),所述滑杆(16)指向滑板(13)的一端固定有顶块(17),所述顶块(17)朝向滑板(13)的一侧铰接有两组连杆组件,所述顶块(17)通过两组连杆组件与滑板(13)连接;两组所述连杆组件结构相同并相互对称,且连杆组件与滑槽(12)一一对应,所述连杆组件包括连杆一(18)、连杆二(19)和连杆三(20),所述连杆一(18)的一端与顶块(17)铰接,另一端与连杆二(19)的一端铰接,所述连杆二(19)的另一端与对应的滑槽(12)内部靠近盖板(21)的一侧铰接,所述连杆三(20)一端与连杆一(18)远离顶块(17)的一端铰接,另一端与对应滑槽(12)内的滑块(8)铰接。
5.根据权利要求1所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述插杆(4)指向内套筒(3)内部的一端固定有凸头(7),所述扣杆(5)不少于两个,并沿内套筒(3)的圆周轴向均布在内套筒(3)的侧壁上,且扣杆(5)滑动穿过内套筒(3)的侧壁,所述扣杆(5)与内套筒(3)的中心轴线垂直。
6.根据权利要求5所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述脱扣机构包括多个脱扣架(10),每一个所述脱口架(10)均固定在外套筒(1)上远离盖板(21)的一端,且脱扣架(10)与扣杆(5)一一对应,所述脱扣架(10)上开设有脱扣槽(9)。
7.根据权利要求6所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述内套筒(3)的侧壁上开设有与扣杆(5)相适配的通槽(14),所述通槽(14)与扣杆(5)一一对应,且扣杆(5)滑动插接在对应的通槽(14)内。
8.根据权利要求6所述的一种快拆实验用装置,其特征在于:所述扣杆(5)位于内套筒(3)外侧的一端固定有销杆(6),且销杆(6)滑动连接在脱扣槽(9)内,所述脱扣槽(9)与扣杆(5)呈30°-60°。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种快拆实验用装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:拉动外套筒(1)通过脱扣架(10)使得扣杆(5)与插杆(4)上的凸头(7)脱离,进而使得插杆(4)与内套筒(3)断开;
步骤二:通过调节机构调节脱扣架(10)在内套筒(3)上的位置,进而调节插杆(4)断开时受到的不同拉力大小。
10.根据权利要求9所述的一种快拆实验用装置的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
插杆指向内套筒内部的一端固定有凸头,扣杆不少于两个,并沿内套筒的圆周轴向均布在内套筒的侧壁上,且扣杆滑动穿过内套筒的侧壁,扣杆与内套筒的中心轴线垂直,多个扣杆可保持扣杆与插杆的扣接稳定性,避免晃动。
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