CN111665142B - 建筑用拱形梁压力均布加载测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，包括安装平台，所述安装平台一侧设有安装板，所述安装板通过地脚螺栓固定安装在地面上，所述安装板上固定安装立柱，所述立柱上端通过法兰一与气缸安装支架固定连接，所述气缸安装支架上固定安装气缸，所述气缸的伸缩杆竖直向下伸缩。本发明的有益效果是，装置使用方式灵活，可以适用于多种尺寸的拱形梁测试，适用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及建筑用拱形梁的测试领域，特别是一种建筑用拱形梁压力均布加载测试设备。
背景技术
在建筑施工过程中，经常会用到拱形梁，拱形梁是一种比较好的支撑结构，其主要的作用就是通过拱形结构的设计来更好的分担和承载重量，从而保证对建筑物的支撑效果，因此对于拱形梁的受力载荷分布情况一定要相应的测试；
为了解决上述问题，本领域技术人员提出了各种拱形梁均布载荷的测试设备，然而现有的这些测试设备结构比较复杂，采用的驱动结构和传动结构比较多，不但制造成本高，而且后期使用的维护难度和成本也大。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种建筑用拱形梁压力均布加载测试设备。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，包括安装平台，所述安装平台一侧设有安装板，所述安装板通过地脚螺栓固定安装在地面上，所述安装板上固定安装立柱，所述立柱上端通过法兰一与气缸安装支架固定连接，所述气缸安装支架上固定安装气缸，所述气缸的伸缩杆竖直向下伸缩，
所述气缸的伸缩端通过法兰二与压板连接架固定连接，所述压板连接架上活动连接压板；所述压板连接架包括竖杆，所述竖杆的一端与法兰二固定连接，所述竖杆的另一端固定连接横杆，所述横杆的两端分别焊接连接片，所述连接片上设有销轴孔；所述压板上表面固定安装连接板，所述连接板上设有销轴孔，所述连接板嵌入两个连接片之间并通过销轴穿过销轴孔的方式与两个连接片活动连接；
所述安装平台上设有凹槽，所述凹槽内固定安装伺服电机，所述伺服电机的转动轴竖直向上，所述安装平台上固定安装盖板，所述盖板上安装圆套，所述圆套的内表面形状是由上粗下细的两段圆筒连接而成，所述圆套内安装连接体，所述连接体是由上粗下细的两根圆柱连接而成的，所述连接体外表面与圆套内表面之间设有滚珠，所述连接体下端与伺服电机的转动轴固定连接，所述连接体的上端固定连接丝杆，所述丝杆上安装螺母座，所述螺母座上表面固定安装升降管，所述升降管套在丝杆上，所述升降管的上端固定安装支撑板安装架，所述支撑板安装架上固定安装支撑板，所述支撑板上表面上粘贴薄膜式压力传感器，所述薄膜式压力传感器通过数据采集仪与电脑主机连接；
所述圆套的上端面上固定安装若干导杆，所述导杆与丝杆平行，所述螺母座上设有若干连杆，所述连杆与丝杆垂直，所述连杆的一端与螺母座外表面固定连接，连杆的另一端连接套管，所述套管套在导管上，所述导杆以丝杆为圆心等角度分布在同一圆周上；
拱形梁的支撑腿通过若干固定片固定在盖板上，所述固定片固定在盖板上并将拱形梁的支撑腿夹住，所述固定片是由横板与竖板固定连接构成的L形结构，所述横板通过螺栓固定安装在盖板上，所述竖板紧贴在拱形梁的支撑腿表面。
所述支撑板为弧形板，所述支撑板的弧度与拱形梁下表面的弧度相匹配。
所述支撑板和支撑板安装架可拆卸更换。
所述压板为弧形板，所述压板的下表面弧度与拱形梁上表面的弧度相匹配。
所述盖板为不锈钢板，所述盖板通过螺栓固定安装在安装平台上。
所述固定片的数量为八个，每四个固定片为一组，每组固定片围住拱形梁的一根支撑腿，并保证固定片横板通过螺栓固定在盖板上，其竖板将拱形梁的支撑腿夹住。
所述导杆的数量为两个，所述导杆为圆杆，所述导杆表面涂有润滑油。
所述滚珠嵌入圆套内表面上的凹槽内，所述滚珠在凹槽内滚动。
两个所述连接片上设有销轴孔，所述销轴贯穿两个连接片上的销轴孔，所述销轴的两端安装螺母，螺母将销轴限制在连接片上。
所述气缸安装支架为L形支架，所述支架的一端通过法兰与立柱固定连接，另一端与地面保持平行。
有益效果
利用本发明的技术方案制作的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其包括如下优势：
首先，本装置可以根据拱形梁的形状来调整和更换压板和支撑板，使得拱形梁上表面受到的压力均匀，而薄膜式压力传感器也能够更准确的贴合检测拱形梁下表面受力情况，装置使用方式灵活，可以适用于多种尺寸的拱形梁测试，适用范围广泛；
其次，本装置结构设计简单，无需过多的传动结构，生产和制作成本较低，另外，检测时可以根据需要不断调整压力，能够满足不同承载能力的检测需求。
附图说明
图1是本发明所述建筑用拱形梁压力均布加载测试设备的结构示意图；
图2是本发明所述圆套与连接体配合的局部放大结构示意图；
图3是本发明所述压板连接架的结构示意图；
图4是本发明所述压板的结构示意图；
图5是本发明所述圆套的结构示意图；
图6是本发明所述固定片的结构示意图；
图中，1、安装平台；2、安装板；3、立柱；4、法兰一；5、气缸安装支架；6、气缸；7、压板；8、竖杆；9、横杆；10、连接片；11、连接板；12、凹槽；13、伺服电机；14、盖板；15、圆套；16、连接体；17、滚珠；18、丝杆；19、螺母座；20、升降管；21、支撑板安装架；22、支撑板；23、压力传感器；24、导杆；25、连杆；26、套管；27、横板；28、竖板；29、螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1－6所示，本申请的创造点在于，所述安装平台一侧设有安装板2，所述安装板通过地脚螺栓固定安装在地面上，所述安装板上固定安装立柱3，所述立柱上端通过法兰一4与气缸安装支架5固定连接，所述气缸安装支架上固定安装气缸6，所述气缸的伸缩杆竖直向下伸缩，所述气缸的伸缩端通过法兰二与压板连接架固定连接，所述压板连接架上活动连接压板7；所述压板连接架包括竖杆8，所述竖杆的一端与法兰二固定连接，所述竖杆的另一端固定连接横杆9，所述横杆的两端分别焊接连接片10，所述连接片上设有销轴孔；所述压板上表面固定安装连接板11，所述连接板上设有销轴孔，所述连接板嵌入两个连接片之间并通过销轴穿过销轴孔的方式与两个连接片活动连接；
本申请的创造点还在于，所述安装平台上设有凹槽12，所述凹槽内固定安装伺服电机13，所述伺服电机的转动轴竖直向上，所述安装平台上固定安装盖板14，所述盖板上安装圆套15，所述圆套的内表面形状是由上粗下细的两段圆筒连接而成，所述圆套内安装连接体16，所述连接体是由上粗下细的两根圆柱连接而成的，所述连接体外表面与圆套内表面之间设有滚珠17，所述连接体下端与伺服电机的转动轴固定连接，所述连接体的上端固定连接丝杆18，所述丝杆上安装螺母座19，所述螺母座上表面固定安装升降管20，所述升降管套在丝杆上，所述升降管的上端固定安装支撑板安装架21，所述支撑板安装架上固定安装支撑板22，所述支撑板上表面上粘贴薄膜式压力传感器23，所述薄膜式压力传感器通过数据采集仪与电脑主机连接；
本申请的创造点还在于，所述圆套的上端面上固定安装若干导杆24，所述导杆与丝杆平行，所述螺母座上设有若干连杆25，所述连杆与丝杆垂直，所述连杆的一端与螺母座外表面固定连接，连杆的另一端连接套管26，所述套管套在导管上，所述导杆以丝杆为圆心等角度分布在同一圆周上；拱形梁的支撑腿通过若干固定片固定在盖板上，所述固定片固定在盖板上并将拱形梁的支撑腿夹住，所述固定片是由横板27与竖板28固定连接构成的L形结构，所述横板通过螺栓固定安装在盖板上，所述竖板紧贴在拱形梁的支撑腿表面。
本申请的创造点还在于，所述支撑板为弧形板，所述支撑板的弧度与拱形梁下表面的弧度相匹配，所述支撑板和支撑板安装架可拆卸更换，所述压板为弧形板，所述压板的下表面弧度与拱形梁上表面的弧度相匹配，所述盖板为不锈钢板，所述盖板通过螺栓固定安装在安装平台上，所述固定片的数量为八个，每四个固定片为一组，每组固定片围住拱形梁的一根支撑腿，并保证固定片横板通过螺栓固定在盖板上，其竖板将拱形梁的支撑腿夹住，所述导杆的数量为两个，所述导杆为圆杆，所述导杆表面涂有润滑油，所述滚珠嵌入圆套内表面上的凹槽内，所述滚珠在凹槽内滚动，两个所述连接片上设有销轴孔，所述销轴贯穿两个连接片上的销轴孔，所述销轴的两端安装螺母，螺母将销轴限制在连接片上，所述气缸安装支架为L形支架，所述支架的一端通过法兰与立柱固定连接，另一端与地面保持平行。
本技术方案采用的电子器件包括：
气缸和与其配套的控制器和气源；
伺服电机和与其配套的伺服电机控制器；
薄膜式压力传感器和与其配套的数据采集仪；
上述电子器件均为市场可以直接购买的现有产品。
在本技术方案实施的过程中，本领域人员需要将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
在本技术方案中，先将拱形梁吊装到盖板上，然后固定片将拱形梁的支撑腿固定，然后选取与拱形梁上下表面弧度相匹配的压板和支撑板，将压板安装在压板连接架上，将支撑板安装在支撑板安装架上；通过伺服电机控制器控制伺服电机转动，进而驱动丝杆转动，丝杆上的螺母座带动升降管上升，支撑板在升降管的驱动下顶住拱形梁的下表面，所述支撑板上粘贴薄膜式传感器，所述薄膜式传感器紧贴在拱形梁下表面上，此时薄膜式传感器受到加压，传输信号给数据采集仪，数据采集仪对信号进行处理后传输给电脑主机并在显示屏上显示压力数值，工作人员通过电脑对该数值进行归零调整，进而完成薄膜式压力传感器的测前调试；工作人员根据测试的需要，通过气缸控制器控制气缸伸缩量，进而给拱形梁上表面一个下压的均布力，工作人员通过控制气缸伸缩量就可以对拱形梁施加不同的压力，并通过薄膜式传感器来测量拱形梁受到的压力，然后通过计算来得到拱形梁上均布载荷的数据。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，包括安装平台(1)，所述安装平台一侧设有安装板(2)，所述安装板通过地脚螺栓固定安装在地面上，所述安装板上固定安装立柱(3)，所述立柱上端通过法兰一(4)与气缸安装支架(5)固定连接，所述气缸安装支架上固定安装气缸(6)，所述气缸的伸缩杆竖直向下伸缩，其特征在于，
所述气缸的伸缩端通过法兰二与压板连接架固定连接，所述压板连接架上活动连接压板(7)；所述压板连接架包括竖杆(8)，所述竖杆的一端与法兰二固定连接，所述竖杆的另一端固定连接横杆(9)，所述横杆的两端分别焊接连接片(10)，所述连接片上设有销轴孔；所述压板上表面固定安装连接板(11)，所述连接板上设有销轴孔，所述连接板嵌入两个连接片之间并通过销轴穿过销轴孔的方式与两个连接片活动连接；
所述安装平台上设有凹槽(12)，所述凹槽内固定安装伺服电机(13)，所述伺服电机的转动轴竖直向上，所述安装平台上固定安装盖板(14)，所述盖板上安装圆套(15)，所述圆套的内表面形状是由上粗下细的两段圆筒连接而成，所述圆套内安装连接体(16)，所述连接体是由上粗下细的两根圆柱连接而成的，所述连接体外表面与圆套内表面之间设有滚珠(17)，所述连接体下端与伺服电机的转动轴固定连接，所述连接体的上端固定连接丝杆(18)，所述丝杆上安装螺母座(19)，所述螺母座上表面固定安装升降管(20)，所述升降管套在丝杆上，所述升降管的上端固定安装支撑板安装架(21)，所述支撑板安装架上固定安装支撑板(22)，所述支撑板上表面上粘贴薄膜式压力传感器(23)，所述薄膜式压力传感器通过数据采集仪与电脑主机连接；
所述圆套的上端面上固定安装若干导杆(24)，所述导杆与丝杆平行，所述螺母座上设有若干连杆(25)，所述连杆与丝杆垂直，所述连杆的一端与螺母座外表面固定连接，连杆的另一端连接套管(26)，所述套管套在导管上，所述导杆以丝杆为圆心等角度分布在同一圆周上；
拱形梁的支撑腿通过若干固定片固定在盖板上，所述固定片固定在盖板上并将拱形梁的支撑腿夹住，所述固定片是由横板(27)与竖板(28)固定连接构成的L形结构，所述横板通过螺栓固定安装在盖板上，所述竖板紧贴在拱形梁的支撑腿表面；
所述支撑板为弧形板，所述支撑板的弧度与拱形梁下表面的弧度相匹配，所述支撑板和支撑板安装架可拆卸更换，所述压板为弧形板，所述压板的下表面弧度与拱形梁上表面的弧度相匹配。
2.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，所述盖板为不锈钢板，所述盖板通过螺栓固定安装在安装平台上。
3.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，所述固定片的数量为八个，每四个固定片为一组，每组固定片围住拱形梁的一根支撑腿，并保证固定片横板通过螺栓固定在盖板上，其竖板将拱形梁的支撑腿夹住。
4.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，所述导杆的数量为两个，所述导杆为圆杆，所述导杆表面涂有润滑油。
5.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，所述滚珠嵌入圆套内表面上的凹槽内，所述滚珠在凹槽内滚动。
6.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，两个所述连接片上设有销轴孔，所述销轴贯穿两个连接片上的销轴孔，所述销轴的两端安装螺母(29)，螺母将销轴限制在连接片上。
7.根据权利要求1所述的建筑用拱形梁压力均布加载测试设备，其特征在于，所述气缸安装支架为L形支架，所述支架的一端通过法兰与立柱固定连接，另一端与地面保持平行。
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