CN110849710B - 一种位移计保护支架及简支梁受弯试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位移计保护支架及简支梁受弯试验装置，其中位移计保护支架包括支撑架以及设于支撑架上的钢板，支撑架包括沿横向分布的两个槽钢钢梁以及固设于每个槽钢钢梁上的至少两个支撑杆，两个所述槽钢钢梁均沿纵向方向延伸，钢板固设于支撑杆的上方，钢板的中部具有供位移计穿过的通孔；还包括简支梁受弯试验装置。本发明的有益效果是：使用的时候，位移计安装在位移计保护支架的下方，移计保护支架固定在疲劳试验机的下方，位移计的测量杆通过钢板上的穿孔穿过钢板，抵住简支梁进行测量，当简支梁发生断裂，位移计的测量杆向下回缩，简支梁砸在保护支架的钢板上，从而避免对位移计造成损坏，简单实用。

Description

一种位移计保护支架及简支梁受弯试验装置

技术领域

本发明涉及建筑领域中的试验装置，特别涉及一种位移计保护支架及简支梁受弯试验装置。

背景技术

简支梁受弯试验是测试结构构件性能的重要方法之一，其中挠度变形是评价构件力学性能必不可少的指标，通常将位移计或千分表等位移测量设备放置于构件下部进行挠度变形数据的实时采集。疲劳试验机是简支梁性能试验中的主要设备，疲劳试验机一般包括固定在试验台上横向布置的两个立柱、设置在立柱上横架，横架的中部设置液压推杆，试验台上沿纵向布置的两个支撑座，试验的时候，简支梁搭接在两支撑座上，然后操作液压推杆向下顶压简支梁的上表面，简支梁上粘贴各种传感器，位移计设于简支梁的下方，位移计主要包括外壳和设于外壳中的可轴向移动的测量杆，测量杆的上端顶住简支梁的下表面，在试验过程中测量简支梁的变形幅度。现有实验室试验过程中，简支梁的破坏往往存在不确定性，当重量较大的构件因承载力不足而突然断裂坠落时，会对其下部造价高昂的位移测量设备造成损坏，位移计价格动辄几百上千，大大增加了实验室的成本支出，如何在简支梁梁断裂的时候，防止位移计被砸坏是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种位移计保护支架，以解决现有的在简支梁梁断裂的时候，防止位移计被砸坏的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

一种位移计保护支架，包括支撑架以及设于支撑架上的钢板，支撑架包括沿横向分布的两个槽钢钢梁以及固设于每个槽钢钢梁上的至少两个支撑杆，两个所述槽钢钢梁均沿纵向方向延伸，钢板固设于支撑杆的上方，钢板的中部具有供位移计穿过的通孔。

优选的，所述支撑杆有四个，分别位于钢板的四个角且每个槽钢钢梁上设置两个所述支撑杆，每个支撑杆的上端焊接固定在钢板上，且每个支撑杆的下端焊接固定在对应槽钢钢梁的上翼板上。

优选的，所述支撑杆有四个，分别位于钢板的四个角且每个槽钢钢梁上设置两个所述支撑杆，每个支撑杆的两端均设置外螺纹，每个支撑杆的上端插设在钢板上且通过钢板上下两侧的螺母旋设固定，每个支撑杆的下端插设在对应槽钢钢梁的上翼板上且通过上翼板上下两侧的螺母旋设固定，支撑杆下端的螺纹长度长于上翼板通孔的竖向长度。

优选的，还包括位移计固定机构，所述位移计固定机构包括两个电磁铁、电源、多根导线、两个电连接板以及连接两个电磁铁的固定架，电磁铁具有塑料外壳，电磁铁的线圈的两个电连接触头设置在外壳顶面上，电连接板包括固定在铁板下表面上的绝缘板以及设于绝缘板上的两个用于与对应电连接触头连接的电连接触片，电连接触片通过导线引出，电磁铁、电源、导线和电连接板形成一个串联回路，固定架包括固定在两个电磁铁外壳上的连接杆，每个连接杆的自由端一体设置C形卡箍，C形卡箍的自由端均有外翻沿，两C形卡箍形成一个用于抱紧位移计外壳的抱箍且通过抱箍螺栓穿过外翻沿连接固定在一起。

优选的，所述铁板的下方还设有两个用于承接电磁铁的吊篮，吊篮的顶部具有环形连接面，通过连接面固定在铁板底面上，绝缘板设于对应的环形连接面中。

简支梁受弯试验装置，包括试验台、设于试验台上的疲劳试验机以及设于疲劳试验机下方的如权利要求1-4任意一项所述的位移计保护支架，试验台沿横向分布两个沿纵向延伸的横截面为“凸”字型的凹槽，凹槽中设置固定螺栓，凹槽槽口的宽度小于螺栓下端端部的宽度，固定螺栓的上端穿过槽钢钢梁的下翼板且通过螺母实现槽钢钢梁在试验台上的固定。

本发明的有益效果是：使用的时候，位移计安装在位移计保护支架的下方，位移计保护支架固定在疲劳试验机的下方，位移计的测量杆通过钢板上的穿孔穿过钢板，抵住简支梁进行测量，当简支梁发生断裂，位移计的测量杆向下回缩，简支梁砸在保护支架的钢板上，从而避免对位移计造成损坏，简单实用。

更进一步的，支撑杆的两端均设有外螺纹，支撑杆下端的螺纹长度长于上翼板通孔的竖向长度，这样可以通过调整伸缩杆在上翼板下方的长度来调节钢板的高度，使得位移计保护支架能够适合更多高度的简支梁。

更进一步的，对于一些使用场景，比如位移计保护支架无法调节高度，或者调节能力有限,在简支梁过高的情况下，就不得不将位移计外壳一起向上伸出铁板以满足测量杆接触简支梁的下表面，为了避免位移计在简支梁断裂的时候被损坏，本方案巧妙的设计出一个串联电路，通过调整电流，使得电磁铁的与铁板的吸引力，略大于位移计固定机构和位移计的重力之和，测量过程中，位移计外壳纹丝不动，保证了测量精度，而在简支梁断裂后砸向位移计外壳顶部的时候，一旦超过设定的最大磁力之和，也就是超过所产生的总的吸引力，电连接触头将脱离电连接触片，一旦脱离，则磁力瞬间消失，位移计固定机构仅承受重力作用，类似自由落体状态，断裂的简支梁无法继续向位移计施加压力，位移计固定机构掉落在试验台上，只需铺设海绵，就能保证位移计完好无损非常巧妙。

更进一步的，铁板的下方还设有两个用于承接电磁铁的吊篮，电磁铁吊篮脱落后直接掉进吊篮中，进一步防止位移计损坏，无需在试验台上铺设缓冲物。

简支梁受弯试验装置，由于设置了上述结构的位移计保护支架，很好保护了位移计，节省了因位移计损坏而导致的财产和时间损失。

附图说明

图1为本发明的一种位移计保护支架的纵向结构示意图；

图2为电磁铁及固定架的俯视结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4是本发明的一种位移计保护支架中串联回路的示意图；

图5是本发明的一种位移计保护支架中吊篮的结构示意图；

图6本发明的位移计保护支架的另一种结构示意图

图7本发明的简支梁受弯试验装置的纵向结构示意图。

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，本领域普通技术人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。

一种位移计保护支架的实施例，如图1-5所示，包括支撑架以及设于支撑架上的钢板8，支撑架包括沿横向分布的两个槽钢钢梁1、34以及固设于每个槽钢钢梁上的至少两个支撑杆6、17，两个槽钢钢梁均沿纵向方向延伸，钢板固设于支撑杆的上方，钢板的中部具有供位移计穿过的通孔（图中未显示），本实施例中，支撑杆6、17有四个，分别位于钢板的四个角，每个槽钢钢梁上有两个支撑杆，沿纵向方向分布，每个支撑杆的上下两端均设置外螺纹5、10，支撑杆的上端插设在钢板上且通过位于钢板上下两侧的螺母7、9旋设固定，支撑杆的下端插设在槽钢钢梁的上翼板3、18上且通过上翼板上下两侧的螺母2、4旋设固定，为了便于调节钢板的高度，支撑杆下端的螺纹长度长于上翼板通孔的竖向长度，这样可以通过旋拧上翼板上下两侧的螺母调节支撑杆上升或下降，进而达到调整钢板高度的目的。

其他实施例中比如图6所示，支撑杆37、38有四个，分别位于钢板的四个角且每个槽钢钢梁上设置两个支撑杆，每个支撑杆的上端焊接固定在钢板的底面上，且每个支撑杆的下端焊接固定在对应槽钢钢梁的上翼板上。

对于一些使用场景，比如位移计保护支架因自身结构无法调节高度，或者由于槽钢钢梁本身竖向宽度有限，而导致调节能力有限,在某些简支梁过高的情况下，就不得不将位移计外壳13一起向上伸出铁板以满足测量杆14接触简支梁47的下表面的要求，在这种情况下，为了避免位移计在简支梁断裂的时候被损坏，本实施例的方案还包括设于铁板下方的位移计固定机构，位移计固定机构包括两个电磁铁11、16、电源22、多根导线20、两个电连接板12、15以及连接两个电磁铁的固定架，电磁铁具有塑料外壳，本实施例中为塑料外壳为圆筒状，两个电磁铁的线圈的两组电连接触头27、28穿过各自塑料外壳的顶面且凸出于顶面上，电连接板包括固定在铁板下表面上的绝缘板以及设于绝缘板上的两个用于与对应电连接触头连接的电连接触片，电连接触片为贴合固定在绝缘板下表面上的铜片39、40，绝缘板为橡胶板，粘贴在铁板的下表面，其他实施例中也可以在铁板上设置螺钉孔，通过螺钉将橡胶板固定在铁板上。电连接触片通过导线20引出，本实施例中导线埋入橡胶板中，两个电连接板通过导线20串联设置，电磁铁11、16、电源22、导线20和电连接板12、16形成一个串联回路，电源可以是蓄电池，也可以是市电经过整流滤波后作为电源，固定架包括固定在两个电磁铁外壳上的连接杆24.26，每个连接杆的自由端一体设置C形卡箍29、30，C形卡箍的自由端均有外翻沿32、33，两C形卡箍形成一个用于抱紧位移计外壳13的抱箍且通过抱箍螺栓31穿过外翻沿连接固定在一起，连接杆和C形卡箍可以是铝制品也可以是塑料制品，与电磁铁外壳可采用热熔插设或粘接或一体设置。铁板的下方还设有两个用于承接电磁铁的吊篮23、25，吊篮的顶部具有环形连接面232，连接面通过三、四根吊绳或吊臂233连接网兜231吊篮通过吊篮的连接面固定在铁板底面上，绝缘板设于对应的环形连接面中，连接面可粘接在铁板上，也可以通过螺钉固定在铁板上。

本方案巧妙的设计出一个串联电路，通过调整电流，电流调整方法多种多样，均为现有技术，最简单的是增减电池数量或串接滑动变阻器，在此不多赘述，使得电磁铁产生电磁力与铁板吸引，通过调整使得总的吸引力略大于位移计固定机构和位移计的重力之和，比如超出重力0.1-5牛顿（根据需要设定），本实施例设置为0.2牛顿，安装的时候，只需要电磁铁的电连接触头接触电连接触片，电路形成形成一个串联回路，位移计固定机构即可稳稳地吸附在铁板上，测量过程中，位移计外壳纹丝不动，保证了测量精度，而在简支梁断裂后砸向位移计外壳顶部的时候，一旦超过两个电磁磁铁设定的最大磁力所产生的总的吸引力，电连接触头将脱离电连接触片，一旦脱离，串联回路断开，则磁力瞬间消失，位移计固定机构仅承受重力作用，类似自由落体状态，断裂的简支梁无法继续向位移计施加更大压力，接着简支梁被铁板挡住，整个过程位移计受力比较小，不容易损坏。本实施例中，铁板的下方还设有两个用于承接电磁铁的吊篮，电磁铁吊篮脱落后直接掉进吊篮中，进一步防止位移计损坏，无需在试验台上铺设缓冲物。

其他实施例中，不设置吊篮，位移计固定机构掉落在试验台上，只需铺设海绵，就能保证位移计完好无损非常巧妙。

简支梁受弯试验装置的实施例，如图7所示，包括试验台45、设于试验台上的疲劳试验机39以及设于疲劳试验机下方的如上述实施例所述的位移计保护支架，试验台沿横向分布两个沿纵向延伸的横截面为“凸”字型的凹槽42、43，凹槽中设置固定螺栓41、44，凹槽槽口的宽度小于螺栓下端端部的宽度，固定螺栓的上端穿过槽钢钢梁的下翼板21、35且通过螺母实现槽钢钢梁在试验台上的固定，试验的时候，简支梁放在支撑座46上且简支梁的中部位于疲劳试验机中液压杆的正下方，疲劳试验机、支撑座均为现有技术，在此不多赘述。简支梁受弯试验装置，由于设置了上述结构的位移计保护支架，很好保护了位移计，节省了因位移计损坏而导致的财产和时间损失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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 (3)

1.一种位移计保护支架，其特征在于：包括支撑架以及设于支撑架上的钢板，支撑架包括沿横向分布的两个槽钢钢梁以及固设于每个槽钢钢梁上的至少两个支撑杆，两个所述槽钢钢梁均沿纵向方向延伸，钢板固设于支撑杆的上方，钢板的中部具有供位移计穿过的通孔,所述支撑杆有四个，分别位于钢板的四个角且每个槽钢钢梁上设置两个所述支撑杆，每个支撑杆的上端焊接固定在钢板上，且每个支撑杆的下端焊接固定在对应槽钢钢梁的上翼板上，每个支撑杆的两端均设置外螺纹，每个支撑杆的上端插设在钢板上且通过钢板上下两侧的螺母旋设固定，每个支撑杆的下端插设在对应槽钢钢梁的上翼板上且通过上翼板上下两侧的螺母旋设固定，支撑杆下端的螺纹长度长于上翼板通孔的竖向长度；还包括位移计固定机构，所述位移计固定机构包括两个电磁铁、电源、多根导线、两个电连接板以及连接两个电磁铁的固定架，电磁铁具有圆筒状的塑料外壳，电磁铁的线圈的两个电连接触头设置在外壳顶面上，电连接板包括固定在铁板下表面上的绝缘板以及设于绝缘板上的两个用于与对应电连接触头连接的电连接触片，电连接触片通过导线引出，电磁铁、电源、导线和电连接板形成一个串联回路，固定架包括固定在两个电磁铁外壳上的连接杆，每个连接杆的自由端一体设置C形卡箍，C形卡箍的自由端均有外翻沿，两C形卡箍形成一个用于抱紧位移计外壳的抱箍且通过抱箍螺栓穿过外翻沿连接固定在一起。

2.根据权利要求1所述的一种位移计保护支架，其特征在于：所述铁板的下方还设有两个用于承接电磁铁的吊篮，吊篮的顶部具有环形连接面，通过连接面固定在铁板底面上，绝缘板设于对应的环形连接面中。

3.简支梁受弯试验装置，其特征在于：包括试验台、设于试验台上的疲劳试验机以及设于疲劳试验机下方的如权利要求1-2任意一项所述的位移计保护支架，试验台沿横向分布两个沿纵向延伸的横截面为“凸”字型的凹槽，凹槽中设置固定螺栓，凹槽槽口的宽度小于螺栓下端端部的宽度，固定螺栓的上端穿过槽钢钢梁的下翼板且通过螺母实现槽钢钢梁在试验台上的固定。

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