CN111537210B - 横担力学性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种横担力学性能试验装置，包括固定架，所述固定架上水平固定安装有承载架，承载架内设置有连接件，连接件的一侧固定安装有用于连接横担的第一法兰，所述承载架靠近第一法兰的一端固定安装有用于连接横担的第二法兰，所述连接件的另一侧水平连接有横向施力装置，所述连接件的底部可拆卸连接有纵向施力装置，所述横向施力装置与承载架的另一端滑动连接。本发明在车间对横担进行单一横向、单一纵向、横向加纵向方向力学性能测试，通过进行多个条件下的力学试验，从而能够综合多个条件数据对横担材料的力学性能进行评估。

Description

横担力学性能试验装置

技术领域

本发明涉及输电线路钢管杆横担试验装置技术领域，特别涉及一种横担力学性能试验装置。

背景技术

目前我国钢管杆横担力学试验广泛采用的是基座固定式的试验方式，但是这种试验方法普遍存在以下问题：1、通常的试验过程为：首先选择一大块空地，开挖两个基础，一个基础内预埋拉盘，另一个基础内预埋螺栓，预埋螺栓和钢制基座连接；试验时拉盘和导链连接、钢制基座和试验横担法兰连接。这样增加了生产成本；2、两个基础固定不可移动，造成场地利用效率低，资源浪费；3、试验时工人需要搬运横担，增加劳动强度且工作效率低。因此对横担力学试验装置进行有效的改造，具有一定的现实意义。

现阶段，有一些对横担力学试验的装置，是采用试验平台、固定底座、滑轮、导链固定部件、导链和钢丝绳，横担底座法兰和试验平台的固定底座用螺栓连接固定，将钢丝绳一端与横担挂线点连接，另一端与导链连接，且将导链固定在导链固定部件上，拉动导链及钢丝绳产生预先设定的力，使横担头部在竖直方向上产生一定的偏移，从而达到试验的目的。

但上述的力学试验装置只能使横担在纵向方向产生形变，无法进行横向应力形变，以及横、综方向同时发生形变，从而导致力学试验条件单一，无法综合对横担材料的力学性能进行评估。

发明内容

本发明提出了一种横担力学性能试验装置，来解决现有技术中的力学试验装置只能使横担在纵向方向产生形变，无法进行横向应力形变，以及横、综方向同时发生形变，从而导致力学试验条件单一，无法综合对横担材料的力学性能进行评估的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所提出了一种横担力学性能试验装置，包括固定架，所述固定架上水平固定安装有承载架，承载架内设置有连接件，连接件的一侧固定安装有用于连接横担的第一法兰，所述承载架靠近第一法兰的一端固定安装有用于连接横担的第二法兰，所述连接件的另一侧水平连接有横向施力装置，所述连接件的底部可拆卸连接有纵向施力装置，所述横向施力装置与承载架的另一端滑动连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述连接件包括法兰盘及本体，法兰盘用于与第一法兰固定连接，所述本体一侧与法兰盘固定连接，本体另一侧与横向施力装置相连接，所述本体底部设置有用于连接纵向施力装置的挂载孔。

进一步，优选的，所述纵向施力装置包括承重箱，所述承重箱通过吊绳与挂载孔进行连接，承重箱内设置有加重物。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述横向施力装置包括伸缩机构以及用于调节伸缩机构行程的调节机构，所述伸缩机构的伸缩端与本体铰连接，伸缩机构的固定端与调节机构相连接，所述调节机构与承载架的另一端滑动连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述承载架的另一端固定设置有两条相互平行的竖直滑轨，两条所述竖直滑轨上分别滑动设置有竖直滑块，两条所述竖直滑轨之间设置有安装板，所述安装板的两端分别与竖直滑块固定连接，所述安装板与调节机构固定连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述调节机构包括水平滑轨及水平滑块，所述水平滑轨的端部与安装板固定连接，水平滑块滑动连接在水平滑轨上，水平滑块的顶部设置有与伸缩机构的固定端相连接的连接座，水平滑轨上等间距设置有若干第一插孔，水平滑块上设置有与第一插孔相对应的第二插孔，所述调节机构还包括用于插接于第二插孔及第一插孔以使水平滑块与水平滑轨进行固定的锁紧件。

优选的，所述伸缩机构为气缸或油缸或电缸。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)、本发明公开的横担力学性能试验装置，通过设置第一法兰和第二法兰，可以将待试验横担固定在承载架上，通过纵向施力装置可以对连接件进行竖直方向施加拉力，从而使横担端部在竖直方向上产生一定的偏移形变，从而达到试验的目的；通过横向施力装置可以对连接件进行横向施加拉力或压力，从而使横担产生屈服应力，从而达到试验目的；通过纵向施力装置和横向施力装置同时对连接件进行纵向和横向方向施加拉力，使横担端部在横向和纵向同时产生形变，从而达到多条件的试验目的。相对于现有技术而言，本发明的力学性能试验装置可以在实验室进行试验，并可以进行多个条件下的力学试验，从而能够综合多个条件数据对横担材料的力学性能进行评估。

(2)、通过设置调节机构，可以调节伸缩机构在横向方向的行程，从而调节连接件与第二法兰之间的距离，进而可以适应不同长度的横担进行力学测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的横担力学性能试验装置结构示意图；

图2为本发明所公开的连接件与横担安装结构示意图；

图3为本发明所公开的纵向施力装置的结构示意图；

图4为本发明所公开的承载架的局部结构示意图；

图5为本发明所公开的横向施力装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2，本发明实施例公开了一种横担力学性能试验装置，包括固定架1，该固定架1为钢架结构，固定架1可以固定安装在试验室内。固定架1上水平固定安装有承载架2，承载架2也为钢架结构，优选的，承载架2为长方形框架。承载架2内设置有连接件3，连接件3的一侧固定安装有用于连接横担的第一法兰4，承载架2靠近第一法兰4的一端固定安装有用于连接横担的第二法兰5，连接件3的另一侧水平连接有横向施力装置6，连接件3的底部可拆卸连接有纵向施力装置7，横向施力装置6与承载架2的另一端滑动连接。

采用上述技术方案，在使用该力学性能试验装置时，将待试验的横担100固定安装在第一法兰4和第二法兰5之间，第一法兰4和连接件3进行固定连接，连接件3的一端通过横向施力装置6与承载架2进行连接。在进行横担纵向形变力学测试时，将纵向施力装置7安装在连接件3底部，通过对纵向施力装置7进行重力加载，可以使横担端部在竖直方向上产生一定的偏移形变，从而达到试验的目的。此时，横向施力装置6仅仅起到与连接件3进行连接的作用，不进行施力，在横担在竖直方向产地偏移形变的同时，横向施力装置6可以在承载架2上进行上下滑动。在进行横担横向形变力学测试时，拆掉连接件3底部的纵向施力装置7，通过横向施力装置6对连接件3施加相应的拉力或压力，从而使横担在水平方向产生一定的屈服应力形变，从而达到试验的目的。通过横向施力装置6对连接件3施加相应的拉力，同时通过纵向施力装置7对连接件3施加相应的重力加载，可以使横担端部在横向和纵向同时产生形变，从而达到多条件的试验目的。

本发明力学性能试验装置在使用时，可以在横担上安装力学传感器，从而对横担产生的力学形变数据进行检测，从而能够综合多个条件数据对横担材料的力学性能进行评估。

参照附图2所示，在本实施例中，连接件3包括法兰盘31及本体32，法兰盘31用于与第一法兰4固定连接，本体32一侧与法兰盘31固定连接，本体32另一侧与横向施力装置6相连接，本体32底部设置有用于连接纵向施力装置7的挂载孔33。采用上述技术方案，一方面，本体32通过法兰盘31与第一法兰4进行固定连接，从而将横担安装在第一法兰4和第二法兰5之间，本体32另一侧通过横向施力装置6与承载架2滑动连接，进而使横担通过连接件3水平安装在承载架2上。另一方面，方便横向施力装置6及纵向施力装置7对连接件3进行力的加载，使连接件3在作为连接横担端部的同时，也作为施力的承载点，便于对横担进行不同方向的力学加载测试。

参照附图3所示，作为优选，纵向施力装置7包括承重箱71，承重箱71通过吊绳72与挂载孔33进行连接，承重箱71内设置有加重物73。采用上述技术方案，在进行横担纵向力学测试时，通过向承重箱71内添加加重物73，可以增加承重箱71的重力，从而实现对连接件3进行重力加载。为了便于计量加载的重量，加重物73可以为砝码。通过向承重箱71内累加预定重量的砝码，从而获得一定的重力加载。

参照附图5所示，在本实施例中，横向施力装置6包括伸缩机构61以及用于调节伸缩机构61行程的调节机构62，伸缩机构61的伸缩端与本体32铰连接，伸缩机构61的固定端与调节机构62相连接，调节机构62与承载架2的另一端滑动连接。采用上述技术方案，当单独进行横担纵向力学测试时，因纵向施力装置7作用于连接件3底部的拉力，使得连接件3带动横担端部在竖直方向产生一定的偏移形变，同时连接件3也会带动横向施力装置6在竖直方向产生偏移，通过设置调节机构62，可以使连接件3在竖直方向产生偏移时带动伸缩机构61在调节机构62上滑动，从而调节伸缩机构61的行程，同时调节机构62在横向施力装置6随连接件3偏移时沿承载架2向下滑动。

参照附图4所示，具体的，承载架2的另一端固定设置有两条相互平行的竖直滑轨21，两条竖直滑轨21上分别滑动设置有竖直滑块22，两条竖直滑轨21之间设置有安装板23，安装板23的两端分别与竖直滑块22固定连接，安装板23与调节机构62固定连接。采用上述技术方案，当横向施力装置6随连接件3在竖直方向偏移时，横向施力装置6上的调节机构62带动安装板23向下运动，安装板23通过竖直滑块22在竖直滑轨21上向下滑动。

在本实施例中，调节机构62包括水平滑轨621及水平滑块622，水平滑轨621的端部与安装板23固定连接，水平滑块622滑动连接在水平滑轨621上，水平滑块622的顶部设置有与伸缩机构61的固定端相连接的连接座623，水平滑轨621上等间距设置有若干第一插孔624，水平滑块622上设置有与第一插孔624相对应的第二插孔625，调节机构62还包括用于插接于第二插孔625及第一插孔624以使水平滑块622与水平滑轨621进行固定的锁紧件626。

采用上述技术方案，水平滑块622通过连接座623与伸缩机构61的固定端连接，当只进行横担纵向力学测试时，因纵向施力装置7作用于连接件3底部的拉力，使得连接件3带动横担端部在竖直方向产生一定的偏移形变，同时连接件3也会带动横向施力装置6在竖直方向产生偏移，由于伸缩机构61的伸缩端与连接件3进行铰接，伸缩机构61的伸缩端伸长量不变，连接件3在竖向偏移时带动伸缩机构61偏移，伸缩机构61带动水平滑块622向靠近安装板23一侧的水平滑轨621方向滑动，水平滑块622在滑动过程中，施加一定的力作用于水平滑轨621，水平滑轨621再将力施加到安装板23上，安装板23通过竖直滑块22沿竖直滑轨21向下运动。

同时，当待测横担长度较长时，可以通过调节水平滑块622在水平滑轨621上的滑移行程，来调节第一法兰4与第二法兰5之间的距离，即，连接件3在伸缩机构61的带动下朝靠近安装板23一侧的水平滑轨621方向滑动，从而使连接件3与第二法兰5之间的距离加大，进而满足较长的横担测试。根据不同长度的横担，可以通过调节机构62进行相应调节。

当单独进行横担横向力学测试时，在调节好水平滑块622在水平滑轨621上的位置后，通过将锁紧件626从上往下依次插入第二插孔625和第一插孔624内，从而将水平滑轨621和水平滑块622进行位置固定，进而使伸缩机构61的固定端与水平滑块622及水平滑轨621进行固定，从而便于调节伸缩机构61的伸缩端伸长量，通过伸缩机构61伸缩端的伸长，可以对横担进行挤压，通过伸缩机构61伸缩端的缩短，可以对横担进行拉伸，从而获得横担在挤压或拉伸时不同的屈服应力指标数据。作为优选，锁紧件626可以采用销轴。

当同时进行横担纵向、横向力学性能测试时，不使用锁紧件626，首先通过纵向施力装置7对连接件3进行重力加载，连接件3在竖向偏移时带动伸缩机构61偏移，伸缩机构61带动水平滑块622向靠近安装板23一侧的水平滑轨621方向滑动，当重力方向加载完毕后，通过缩短伸缩机构61伸缩端的伸长量，从而对连接件3进行横向施加拉力，最终实现对横担的横向和纵向产生应力形变，进而获得两个方向的应力集合。

在本实施例中，伸缩机构61为气缸或油缸或电缸。需要说明的是，气缸、油缸或电缸的拉力或推力计算均采用现有技术，在此不做赘述。

以上仅为本发明的较佳实施方式而已，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 (2)

1.横担力学性能试验装置，其特征在于：包括固定架(1)，所述固定架(1)上水平固定安装有承载架(2)，承载架(2)内设置有连接件(3)，连接件(3)的一侧固定安装有用于连接横担(100)的第一法兰(4)，所述承载架(2)靠近第一法兰(4)的一端固定安装有用于连接横担的第二法兰(5)，所述连接件(3)的另一侧水平连接有横向施力装置(6)，所述连接件(3)的底部可拆卸连接有纵向施力装置(7)，所述横向施力装置(6)与承载架(2)的另一端滑动连接，所述连接件(3)包括法兰盘(31)及本体(32)，法兰盘(31)用于与第一法兰(4)固定连接，所述本体(32)一侧与法兰盘(31)固定连接，本体(32)另一侧与横向施力装置(6)相连接，所述本体(32)底部设置有用于连接纵向施力装置(7)的挂载孔(33)，所述纵向施力装置(7)包括承重箱(71)，所述承重箱(71)通过吊绳(72)与挂载孔(33)进行连接，承重箱(71)内设置有加重物(73)，所述横向施力装置(6)包括伸缩机构(61)以及用于调节伸缩机构(61)行程的调节机构(62)，所述伸缩机构(61)的伸缩端与本体(32)铰连接，伸缩机构(61)的固定端与调节机构(62)相连接，所述调节机构(62)与承载架(2)的另一端滑动连接，所述承载架(2)的另一端固定设置有两条相互平行的竖直滑轨(21)，两条所述竖直滑轨(21)上分别滑动设置有竖直滑块(22)，两条所述竖直滑轨(21)之间设置有安装板(23)，所述安装板(23)的两端分别与竖直滑块(22)固定连接，所述安装板(23)与调节机构(62)固定连接，所述调节机构(62)包括水平滑轨(621)及水平滑块(622)，所述水平滑轨(621)的端部与安装板(23)固定连接，水平滑块(622)滑动连接在水平滑轨(621)上，水平滑块(622)的顶部设置有与伸缩机构(61)的固定端相连接的连接座(623)，水平滑轨(621)上等间距设置有若干第一插孔(624)，水平滑块(622)上设置有与第一插孔(624)相对应的第二插孔(625)，所述调节机构(62)还包括用于插接于第二插孔(625)及第一插孔(624)以使水平滑块(622)与水平滑轨(621)进行固定的锁紧件(626)。

2.如权利要求1所述的横担力学性能试验装置，其特征在于：所述伸缩机构(61)为气缸或油缸或电缸。

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