CN111272583A - 一种压剪试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压剪试验机，包括机架、横向加载机构和竖向加载机构，还包括压板和与横向加载机构传动连接的剪切板，压板与剪切板并列布置，剪切板与所述压板之间形成橡胶支座放置空间，其特征在于：竖向加载机构还包括与压板并列布置的传力板，传力板的上下两侧均设置有传力滑动体或传力滚动体，传动力板与所述机架之间设置有传力板测力传感器，传力板、压板位于所述剪切板同侧，压板与所述机架之间设置有压板测力传感器，或者，传力板、压板位于所述剪切板两侧，横向加载机构与所述剪切板之间设置有剪切板测力传感器。本发明提供了一种可以准确获得在试验中橡胶支座所受剪切力的压剪试验机。

Description

一种压剪试验机
技术领域
本发明涉及用于对橡胶支座进行力学性能测试的压剪试验机。
背景技术
压剪试验机是对橡胶支座进行力学性能测试的重要试验设备，常规的压剪试验机包括横向加载机构和竖向加载机构，使用时竖向加载机构向橡胶支座施加竖向加载力以模拟桥重，横向加载机构向橡胶支座施加水平方向剪切力，以模拟在各中环境中橡胶支座所受到的剪切力，从而对橡胶支座的力学性能进行评估。
由此可见，横向加载机构的水平方向剪切力是橡胶支座所受力的一个重要标准，其是否能准确获得至关重要。因为在水平方向剪切力存在一些杂散力存在，因此现有技术中并不能直观的将其测出，而是需要进行一定的补偿。如中国专利CN210071479U公开的“一种减隔震试验系统的摩擦力测量补偿装置”，该摩擦力测量补偿装置由动态压剪试验机主机框架、上压板、滚动滑块、橡胶支座、下压板、负荷传感器、水平作动器、球铰和软件补偿系统组成。水平作动器即为横向加载机构，下压板与水平作动器相连，负荷传感器设置于下压板与水平作动器之间，水平作动器筒负荷传感器带动下压板向橡胶支座施加剪切列，因此下压板也称为剪切板。实验时，将橡胶支座固定在下压板上，对橡胶支座施加指定的竖向压力F，驱动水平作动器，负荷传感器记录下的力则为2倍的滚动摩擦力，对橡胶支座施加不同的竖向压力，可以得到不同竖向压力下，滚动摩擦力的大小，利用软件补偿系统，对于每种压力，绘出水平位移与摩擦力之间的关系曲线。然后在对橡胶支座进行剪切试验时，通过该关系曲线，对橡胶支座所受到剪力进行修正，以获得橡胶支座准确的剪切力。
现有的这种摩擦力补偿装置存在的问题在于：该摩擦力补偿装置是对橡胶支座进行真实剪切力试验之前的一个为获得水平位移与摩擦力之间关系曲线的一个试验方式，其并非是对橡胶支座进行真实的在线剪切试验，其试验所用到的橡胶支座，是一个标准橡胶支座，该橡胶支座与真实剪切试验时的橡胶支座的各项性能并不一定完全相同，比如说因为生产批次，使用时长不同等都会造成真实剪切试验时的橡胶支座与标准橡胶支座的性能不一致，此时以标准橡胶支座试验获得的摩擦力来进行剪切力补偿，明显不能获得准确的试验数据；此外，滚动体的摩擦力也跟其使用时长、是否有变形、所处环境湿度等有关，假设在摩擦力补偿试验时滚动体的滚动摩擦力，与橡胶支座真实剪切试验时的滚动体的摩擦力不一致，也会导致使用关系曲线图来对剪切力补偿的补偿方式是不准确的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以准确获得在试验中橡胶支座所受剪切力的压剪试验机。
为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：
一种压剪试验机，包括机架、横向加载机构和竖向加载机构，还包括压板和与横向加载机构传动连接的剪切板，压板与剪切板并列布置，剪切板与所述压板之间形成橡胶支座放置空间，竖向加载机构还包括与压板并列布置的传力板，传力板的上下两侧均设置有传力滑动体或传力滚动体，传动力板与所述机架之间设置有传力板测力传感器，
传力板、压板位于所述剪切板同侧，压板与所述机架之间设置有压板测力传感器，
或者，传力板、压板位于所述剪切板两侧，横向加载机构与所述剪切板之间设置有剪切板测力传感器。
传力板、压板位于所述剪切板同侧，传力板一侧的所述传力滑动体或传力滚动体与所述压板接触传力配合。
剪切板背离所述传力板、压板的一侧与机架之间设置有剪切板滚动体。
剪切板的两侧均设置有所述的传力板和压板。
传力板、压板位于所述剪切板两侧，传力板一侧的所述传力滑动体或传力滚动体与所述剪切板接触传力配合。
本发明的有益效果为：本发明中的压剪机可以对橡胶支座进行直接的压剪试验，将橡胶支座置于剪切板与压板之间，横向加载机构通过剪切板向橡胶支座施加剪切力，竖向加载机构通过传力板及传力板两侧的传力滑动体或传力滚动体向橡胶支座施加竖向加载力，橡胶支座受到剪切板的剪切力与橡胶支座对压板的作用力，大小相同方向相反，因此只需获得橡胶支座对压板的作用力即可，第一种设置形式，传力板、压板位于所述剪切板同侧，压板与所述机架之间设置有压板测力传感器，压板测力传感器测得压板所受到的作用力，该作用力等于橡胶支座对压板的作用力加上传力滑动体或传力滚动体与压板之间的摩擦力，传力滑动体或传力滚动体与压板之间的摩擦力等于传力板测力传感器示值的二分之一，从而可以直接的得到橡胶支座对压板的作用力，该作用力的大小即为剪切板对橡胶支座的剪切力；针对第二种设置形式，剪切板对橡胶支座的剪切力加上传力滑动体或传力滚动体与剪切板之间的摩擦力等于剪切板测力传感器的示值，因此可以直接的获得剪切板对橡胶支座的剪切力。本方案中，剪切板对橡胶支座的剪切力可以直接获得，可以直接对待试验的橡胶支座直接进行在线剪切试验，即使传力滑动体或传力滚动体性能发生变化，传力板测力传感器也能实时的获得性能变化后的传力滑动体或传力滚动体的摩擦力，从而准确的获得剪切板对橡胶支座的剪切力。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是图1中剪切板朝左移动的状态示意图；
图3是本发明的实施例2的结构示意图。
具体实施方式
一种压剪试验机的实施例1如图1~2所示：包括机架9、横向加载机构和竖向加载机构，机架包括底座10，固定于底座上的立柱8及设置于立柱8上端的横梁7。竖向加载机构包括竖向布置的竖向加载缸1，横向加载机构包括水平布置的横向加载缸13。压剪试验机还包括压板2和与压板并列布置的剪切板3，剪切板3通过剪切板测力传感器12与横向加载机构传动连接，具体的连接方式是，剪切板测力传感器的两端分别通过铰接轴15与横向加载机构和剪切板3相连，铰接轴15的轴线沿前后方向延伸设置，横向加载缸的活塞杆动作方向为左右方向。剪切板测力传感器12的高度与剪切板的底面高度一致，剪切板测力传感器的高度指的是剪切板测力传感器的中心高度，即铰接轴15的轴线高度，压板2设置于剪切板3的下侧，压板2与剪切板3之间形成供橡胶支座11放置的橡胶支座放置空间，本实施例中压板设置于竖向加载缸1的活塞杆上端。
竖向加载机构还包括与压板并列布置的传力板5，传力板布置于剪切板的上侧，传力板5与机架之间设置有传力板测力传感器14，传力板的上侧两侧均设置有传力滚动体，本实施例中的传力滚动体为滚珠，其中上侧的传力滚动体6与横梁接触传力配合，下侧的传力滚动体4与剪切板3上端接触传力配合，上侧的传力滚动体对传力板的摩擦力与下侧的传力滚动体与传力板的摩擦力相等，在本实施例中，通过上侧的传力滚动体、下侧的传力滚动体上下对称布置来实现。
使用时，直接将待试验的橡胶支座置于剪切板与压板之间，竖向加载机构向橡胶支座施加竖向加载力，横向加载机构通过剪切板向橡胶支座施加水平剪切力，其中剪切板对橡胶支座的剪切力记为f1，剪切板测力传感器的读数为F，下侧的传力滚动体对剪切板的作用力记为f2，则F=f1+f2，2f2=传力板测力传感器的读数，因此可以直接获得剪切板对橡胶支座的剪切力。
在本发明的其它实施例中：传力滚动体还可以被传力滑动体代替，比如说导向方向沿左右方向延伸的滑轨。
一种压剪试验机的实施例2如图3所示：实施例2与实施例1不同的是，压板2和传力板5位于剪切板的同侧，压板2与机架之间设置有压板测力传感器16，压板测力传感器16的高度与压板的下板面高度一致，传力板下侧的传力滚动体4与压板2上端接触传力配合，剪切板与机架之间设置有剪切板滚动体17。竖向加载机构的竖向加载缸1设置于横梁上。本发明中，剪切板3对橡胶支座11的剪切力与橡胶支座11对压板2的作用力大小相同方向相反，压板测力传感器的读数减去传力板测力传感器14的读数的一半就是橡胶支座对压板的作用力，该作用力与剪切板对橡胶支座的剪切力大小相同，方向相反。
实施例2中一次可以实现对一个橡胶支座进行压剪试验，在本发明的其它实施例中，也可以在剪切板的下侧也设置压板和传力板，也就是说剪切板的上下两侧均设置有压板，两个压板与剪切板的上下板面之间均有供橡胶支座放置的橡胶支座放置空间，可以同时对两个橡胶支座进行剪切试验。

Claims (5)

1.一种压剪试验机，包括机架、横向加载机构和竖向加载机构，还包括压板和与横向加载机构传动连接的剪切板，压板与剪切板并列布置，剪切板与所述压板之间形成橡胶支座放置空间，其特征在于：竖向加载机构还包括与压板并列布置的传力板，传力板的上下两侧均设置有传力滑动体或传力滚动体，传动力板与所述机架之间设置有传力板测力传感器，
传力板、压板位于所述剪切板同侧，压板与所述机架之间设置有压板测力传感器，
或者，传力板、压板位于所述剪切板两侧，横向加载机构与所述剪切板之间设置有剪切板测力传感器。
2.根据权利要求1所述的压剪试验机，其特征在于：传力板、压板位于所述剪切板同侧，传力板一侧的所述传力滑动体或传力滚动体与所述压板接触传力配合。
3.根据权利要求2所述的压剪试验机，其特征在于：剪切板背离所述传力板、压板的一侧与机架之间设置有剪切板滚动体。
4.根据权利要求2所述的压剪试验机，其特征在于：剪切板的两侧均设置有所述的传力板和压板。
5.根据权利要求1所述的压剪试验机，其特征在于：传力板、压板位于所述剪切板两侧，传力板一侧的所述传力滑动体或传力滚动体与所述剪切板接触传力配合。
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