CN111982682B - 一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，由两块连接板、两个夹持板、两个紧固底座、两个测量标块和螺栓组成，两个夹持板用螺栓分别固定在两块连接板的外侧，两个紧固底座用螺栓分别固定在两块连接板的中心位置上，两个测量标块用螺栓分别固定在两个紧固底座的外侧。该种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置结构简单，可以满足多角度高强螺栓或环槽铆钉摩擦型连接拉剪试验，可以方便灵活更换被试的高强螺栓或环槽铆钉等紧固件和摩擦型连接试件板，可对高强螺栓或环槽铆钉等摩擦型连接试件进行大量充分的试验。

Description

一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置
技术领域
本发明属于力学性能试验设备领域，具体涉及一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置。
背景技术
高强螺栓或环槽铆钉等摩擦型连接在工程结构中普遍应用，具有施工方便、现场安装快捷等优点，是装配式结构得以广泛推广的重要因素。摩擦型连接是相对于承压型连接的一种常用的连接方式，通过限制连接处的滑移变形满足结构在一定荷载作用下的受力性能。实际工程中，摩擦型连接往往承受拉力与剪力的共同作用，需要通过试验对紧固件、连接板进行摩擦面的性能检验。多种紧固件类型、多个角度、多种摩擦面处理方式的重复性试验对试验装置的使用便捷性和是否可重复利用性能提出了很高的要求，由于缺少合适的紧固件摩擦型连接拉剪试验装置，在工程实践中，往往很难对紧固件进行大量充分的试验。
发明内容
本发明的目的是设计一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，可以满足多角度高强螺栓或环槽铆钉摩擦型连接拉剪试验，可以方便灵活更换紧固件和连接试件板。
本发明的技术方案是一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，由两块连接板1、两个夹持板2、两个紧固底座3、两个测量标块4和螺栓组成，两个夹持板2用螺栓分别固定在两块连接板1的外侧，两个紧固底座3用螺栓分别固定在两块连接板1的中心位置上，两个测量标块4用螺栓分别固定在两个紧固底座3的外侧，引伸计架设在两个测量标块4之间；
所述连接板1上带有一块圆弧形板，在圆弧形板上的90°范围内带有指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ101，在圆弧形板中心处带有安装槽102、预留槽103和连接孔Ⅱ104，安装槽102的中心线与圆弧形板的垂直中心线重合，安装槽102的安装面与圆弧形板的水平中心线平行；
所述夹持板2由两片夹板201和一个连接柄202组成，夹板201上带有连接孔Ⅲ203；
所述紧固底座3由底板301和四块侧板302组成，四块侧板302分别固定连接在底板301的四角上，底板301的中间带有试件孔303，底板301的底面带有试件槽304，四块侧板302上带有连接孔Ⅳ305；试件孔303和试件槽304的中心线与紧固底座3的垂直中心线重合；在紧固底座3的侧面带有螺纹孔，用于固定测量标块4；
所述紧固底座3的试件槽304中装有试件板307，试件板307外侧面为摩擦处理面，试件板307装入试件槽304中后，试件板307的外侧面与连接板1上的圆弧形板的水平中心线重合，试件板307上带有通孔。
所述连接板1上的指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ101分别排列在圆弧形板的垂直中心线上和水平中心线上，并在90°范围内每隔5°-15°指向圆弧心排列一组连接孔Ⅰ101。
所述紧固底座3的试件孔303为台阶孔，台阶孔中装有变孔径套筒306。
本发明所提供的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置具有以下优点：
1.本发明所提供的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置可以满足高强螺栓或环槽铆钉的任意角度的摩擦型连接拉剪试验，实现了摩擦型连接在拉力和剪力组合状态下，多种角度的连接承载力试验。常用的试验角度是在90°范围内每隔5°-15°等分的角度，任意的试验角度可以根据需要在连接板1的圆弧形板上直接钻孔实现。
2.本发明所提供的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置工作时，连接板1为单榀，与被试件高强螺栓或环槽铆钉的中轴线共面，夹持板2和紧固底座3为双榀，由大直径螺栓固定在连接板1前后两侧，试验时不产生偏心受力。试验拉力通过被试高强螺栓或环槽铆钉与试件板307的连接中心，受力合理、拉剪试验结果准确。
3.连接板1与紧固底座3采用可拆卸的对称螺栓连接，安装高强螺栓或环槽铆钉时可将紧固底座3拆卸，安装完高强螺栓或环槽铆钉和试件板307后再将紧固底座3与连接板1连接，满足高强螺栓或环槽铆钉紧固装置对安装操作空间的要求，同时由于连接板1与紧固底座3对称传力，对于任何角度的拉剪试验，高强螺栓或环槽铆钉的连接处无翘力产生，试验结果准确。
4.通过更换紧固底座3上的变孔径套筒306，可以实现多种直径的高强螺栓或环槽铆钉的摩擦型连接的拉剪试验。
5.通过紧固底座3的试件槽304，可以方便的安装、更换试件板307，满足摩擦型连接拉剪试验中，每次试验要使用具有新的摩擦面的试件板307的条件。
6.紧固底座3的外侧布置有一对测量标块4，分别通过螺栓固定在一对紧固底座3上。拉剪试验装置安装好高强螺栓或环槽铆钉和试件板307之后，两个测量标块4之间用于架设测量试件板307位移的引伸计，便于试验中对试件板307摩擦面之间滑移的测量。
7.本发明所提供的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置结构简单，可以满足多角度高强螺栓或环槽铆钉摩擦型连接拉剪试验，可以方便灵活更换被试的高强螺栓或环槽铆钉等紧固件和摩擦型连接试件板，可对高强螺栓或环槽铆钉等摩擦型连接试件进行大量充分的试验。
附图说明
图1为一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置的装配结构示意图。
图2为一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置的装配立体结构示意图。
图3为连接板的立体结构示意图。
图4为夹持板的立体结构示意图。
图5为紧固底座的立体结构示意图。
图6为测量标块的结构示意图。
图7为变孔径套筒的立体结构示意图。
图8为试件板的立体结构示意图。
图中标号说明：
1.连接板、2.夹持板、3.紧固底座、4.测量标块
101.连接孔Ⅰ、102.安装槽、103.预留槽、104.连接孔Ⅱ
201.夹板、202.连接柄、203.连接孔Ⅲ
301.底板、302.侧板、303.试件孔、304.试件槽、305.连接孔Ⅳ、306.变孔径套筒、307.试件板
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例
本实施例所述的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置见图1到图8所示。
如图1和图2所示，本实施例所述的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，由两块连接板1、两个夹持板2、两个紧固底座3、两个测量标块4和螺栓组成，两个夹持板2用螺栓分别固定在两块连接板1的外侧，两个紧固底座3用螺栓分别固定在两块连接板1的中心位置上，两个测量标块4用小直径螺栓分别固定在两个紧固底座3的外侧；为表示清晰，连接螺栓在附图中没有画出。
如图3所示，所述连接板1上带有一块圆弧形板，在圆弧形板上的90°范围内带有指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ101，在圆弧形板中心处带有安装槽102、预留槽103和连接孔Ⅱ104，安装槽102的中心线与圆弧形板的垂直中心线重合，安装槽102的安装面与圆弧形板的水平中心线平行；预留槽103用来容纳被试的高强螺栓的螺栓头、螺母或环槽铆钉的钉头、套环。
如图4所示，所述夹持板2由两片夹板201和一个连接柄202组成，夹板201上带有连接孔Ⅲ203；夹持板2通过其上的连接孔Ⅲ203与连接板1上的连接孔Ⅰ101连接固定。
如图5和图6所示，所述紧固底座3由底板301和四块侧板302组成，四块侧板302分别固定连接在底板301的四角上，底板301的中间带有试件孔303，底板301的底面带有试件槽304，四块侧板302上带有连接孔Ⅳ305；试件孔303和试件槽304的中心线与紧固底座3的垂直中心线重合；在紧固底座3的侧面带有螺纹孔，用于固定测量标块4。一对测量标块4之间的测量标距为50mm。所述紧固底座3安装在连接板1的安装槽102中，通过四块侧板302上的连接孔Ⅳ305用六颗大直径螺栓与连接板1上的连接孔Ⅱ104连接固定，对称传力，对于任何角度的拉剪试验，被试的高强螺栓或环槽铆钉的连接处无翘力产生，试验结果准确。固定后的紧固底座3的垂直中心线与连接板1上的圆弧形板的垂直中心线重合。
如图3所示，所述连接板1上的指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ101分别排列在圆弧形板的垂直中心线上和水平中心线上，并在90°范围内每隔5°-15°指向圆弧心排列一组连接孔Ⅰ101。在本实施例中采用每隔15°指向圆弧心排列一组连接孔Ⅰ101。通过改变夹持板2与连接板1上的指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ101的连接角度，改变试验拉力相对高强螺栓或环槽铆钉的试验角度，实现了不同的拉力和剪力组合状态。
如图7所示，所述紧固底座3的试件孔303为台阶孔，台阶孔中装有变孔径套筒306。更换不同内径的变孔径套筒306可以适应不同直径的被试的高强螺栓或环槽铆钉。在试验过程中，变孔径套筒306与紧固底座3均匀传力，不会滑出。
如图8所示，所述紧固底座3的试件槽304中装有试件板307，试件板307的外侧面为摩擦处理面。试件板307装入试件槽304中后，试件板307的外侧面与连接板1上的圆弧形板的水平中心线重合，试件板307上带有通孔，以便穿过被试的高强螺栓或环槽铆钉。在试验中，试件槽304限制了试件板307与紧固底座3之间的相对滑动。
本实施例所述的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置在使用时，由一块连接板1、一个夹持板2和一个紧固底座3用螺栓连接起来组成一个紧固加载装置，相应的另一块连接板1、一个夹持板2和一个紧固底座3用螺栓连接起来组成另一个对称的紧固加载装置。两块被试的试件板307分别安装在两个紧固底座3的试件槽304中，两块试件板307的摩擦处理面相互接触，被试的高强螺栓或环槽铆钉穿过两块试件板307上的通孔和两个紧固底座3的试件孔303固定，将两块试件板307和两个紧固底座3连接在一起，使两个紧固加载装置组成一个完整的可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置。两块试件板307的摩擦处理面与连接板1上的圆弧形板的水平中心线重合，被试的高强螺栓或环槽铆钉的中心线与连接板1上的圆弧形板的垂直中心线重合，夹持板2的中心线指向两块试件板307的摩擦处理面与被试的高强螺栓或环槽铆钉的中心线的交点。另外将引伸计架设在两个固定在紧固底座3上的测量标块4之间，用以在试验中测量试件板307的摩擦面的滑移量。将两个夹持板2上的连接柄202与拉伸试验机的上下夹头连接，即可对被试的高强螺栓或环槽铆钉和试件板307进行摩擦型连接拉剪试验，实现了摩擦型连接在不同拉力和剪力组合状态下的承载力试验。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，其特征是：由两块连接板(1)、两个夹持板(2)、两个紧固底座(3)、两个测量标块(4)和螺栓组成，两个夹持板(2)用螺栓分别固定在两块连接板(1)的外侧，两个紧固底座(3)用螺栓分别固定在两块连接板(1)的中心位置上，两个测量标块(4)用螺栓分别固定在两个紧固底座(3)的外侧，引伸计架设在两个测量标块(4)之间；
所述连接板(1)上带有一块圆弧形板，在圆弧形板上的90°范围内带有指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ(101)，在圆弧形板中心处带有安装槽(102)、预留槽(103)和连接孔Ⅱ(104)，安装槽(102)的中心线与圆弧形板的垂直中心线重合，安装槽(102)的安装面与圆弧形板的水平中心线平行；
所述夹持板(2)由两片夹板(201)和一个连接柄(202)组成，夹板(201)上带有连接孔Ⅲ(203)；
所述紧固底座(3)由底板(301)和四块侧板(302)组成，四块侧板(302)分别固定连接在底板(301)的四角上，底板(301)的中间带有试件孔(303)，底板(301)的底面带有试件槽(304)，四块侧板(302)上带有连接孔Ⅳ(305)；试件孔(303)和试件槽(304)的中心线与紧固底座(3)的垂直中心线重合；在紧固底座(3)的侧面带有螺纹孔，用于固定测量标块(4)；
所述紧固底座(3)的试件槽(304)中装有试件板(307)，试件板(307)外侧面为摩擦处理面，试件板(307)装入试件槽(304)中后，试件板(307)的外侧面与连接板(1)上的圆弧形板的水平中心线重合，试件板(307)上带有通孔。
2.根据权利要求1所述的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，其特征是：所述连接板(1)上的指向圆弧心排列的连接孔Ⅰ(101)分别排列在圆弧形板的垂直中心线上和水平中心线上，并在90°范围内每隔5°-15°指向圆弧心排列一组连接孔Ⅰ(101)。
3.根据权利要求1所述的一种可适配多型号紧固件的摩擦型多角度拉剪试验装置，其特征是：所述紧固底座(3)的试件孔(303)为台阶孔，台阶孔中装有变孔径套筒(306)。
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