CN114839067A - 一种多功能作动试验系统及试验方法 - Google Patents

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CN114839067A CN202210267482.1A CN202210267482A CN114839067A CN 114839067 A CN114839067 A CN 114839067A CN 202210267482 A CN202210267482 A CN 202210267482A CN 114839067 A CN114839067 A CN 114839067A
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胡建林
陈洪运
郝勇
戎泽鹏
闫鑫
李兆琦
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Abstract

本发明公开了一种多功能作动试验系统及试验方法,其试验系统包括两条平行的固定底板,固定底板上设置有能够沿其移动的滑动支座,滑动支座与竖向的立梁相连,两根立梁之间设置有横向的横梁,横梁上设置有沿其移动的滑块结构,滑块结构下端设置有用于试验的作动器;试验方法,包括以下步骤:基础平整固定;搬运试验模型箱系统;填充环境试验箱;控制环境试验箱的试验温度;调节前后位置;调节左右位置;对试验填充物和试验模型进行加载。本发明很强的灵活性,通过调整位置可以使作动器在空间内任意位置工作。本发明可进行寒冷地区低温度条件下的桩基础、锚固体等地下构造物的荷载试验,展开锚固体的抗拔能力研究和动力响应分析。

Description

一种多功能作动试验系统及试验方法
技术领域
本发明属于锚固体动态拉拔技术领域,具体涉及寒冷地区复杂条件下锚固体动态拉拔模型试验系统及试验方法。
背景技术
室内静力拉拔试验是传统评价锚固体抗拔力的方式,然而锚固体多工作于室外受自然环境影响较大的区域。近些年的工程实践表明,无论是施工阶段还是后期运营维护阶段,锚固体的抗拔能力受自然环境的影响不可忽视。
在北方地区自然环境如雨雪天气、昼夜温差、季节冻融同时伴有阵风荷载等因素会对锚固作用产生很大的影响。目前国内外对于锚固体抗拔能力的研究不在少数,但将其锚固能力切实与复杂的自然环境条件结合的研究还可以作进一步深入研究。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出,其目的是提供一种多功能作动试验系统及试验方法。
本发明的技术方案是:一种多功能作动试验系统,包括两条平行的固定底板,所述固定底板上设置有能够沿其移动的滑动支座,所述滑动支座与竖向的立梁相连,两根立梁之间设置有横向的横梁,所述横梁上设置有沿其移动的滑块结构,所述滑块结构下端设置有试验用的作动器。
所述作动器下方设置有顶部敞开的环境试验箱,所述环境试验箱对试验填充物、试验模型进行容纳。
所述环境试验箱为温度可控试验箱,所述环境试验箱上端左右各设置有便于转运的钢圈。
所述环境试验箱置于下底平台上,所述下底平台上设置有四根支撑柱,所述支撑柱上设置有上顶平台。
所述上顶平台中形成预留洞,所述预留洞便于作动器下端的液压夹具从其中通过。
所述上顶平台下方设置有压力板,所述压力板能够进入到环境试验箱中对其中的试验填充物进行加载,所述上顶平台中设置有对压力板进行驱动的驱动组件。
所述上顶平台中还设置有导向组件,所述导向组件下端与压力板相连。
所述固定底板上设置有两条平行的辅助轨道,所述滑动支座下端设置有沿辅助轨道滚动的轮子。
所述辅助轨道侧壁处设置有前后电动滑轨,所述前后电动滑轨一侧形成齿形面,所述滑动支座下端设置有与齿形面相啮合的驱动齿,所述驱动齿由滑动支座上的电机驱动。
一种多功能作动试验系统的试验方法,包括以下步骤:
ⅰ.基础平整固定
对场地地面进行平整处理,通过预埋的螺栓对两块固定底板进行固定;
ⅱ.搬运试验模型箱系统
将由环境试验箱、加载组件组成的试验模型箱系统,以吊装和搬运的组合形式运至两块固定底板之间;
ⅲ.填充环境试验箱
取出环境试验箱,在环境试验箱中安置试验模型并填充试验填充物,完成后将环境试验箱放回到下底平台上;
ⅳ.控制环境试验箱的试验温度
启动换热器将冷冻液控制到试验温度,将进液管与环境试验箱的注水口连通,将回液管与出水口连通,通过冷冻液的循环控制环境试验箱的温度;
ⅴ.调节前后位置
控制滑动支座,实现滑动支座在前后方向的移动,使作动器延长线与预留洞在一条直线上;
ⅵ.调节左右位置
控制滑块结构,滑块结构沿着横梁进行移动,直至作动器延长线通过预留洞,完成位置调整;
ⅶ.对试验填充物和试验模型进行加载
通过液压缸推动压力板,为试验填充材料施加压力荷载;
通过作动器发出相应指令,对试验模型施加振动荷载,完成各项试验。
本发明的有益效果如下:
本发明很强的灵活性,通过调整位置可以使作动器在空间内任意位置工作,作动器既可以施加轴压力和拉拔力,也可以输入激励函数施加振动荷载,施加荷载系统可对试验模型施加围压。
本发明中温度环境箱内部填充材料和放置模型,侧壁内腔与外界换热器通过管道连接,使防冻液在其内部循环以控制箱内温度。
本发明基于上述优势条件本试验系统可进行寒冷地区低温度条件下的桩基础、锚固体等地下构造物的荷载试验,展开锚固体的抗拔能力研究和动力响应分析。
附图说明
图1 是本发明的整体结构立体图;
图2 是本发明中移动加载框架的立体图;
图3 是本发明中移动加载框架的左视图;
图4 是本发明中移动加载框架的俯视图;
图5 是本发明中移动加载框架加强座处的立面图;
图6 是本发明中多功能试验箱的立体图;
图7 是本发明中多功能试验箱的主视图;
图8 是本发明中多功能试验箱的左视图;
图9 是本发明中多功能试验箱的俯视图;
其中:
1 立梁 2 横梁
3 滑动支座 4 加强座
5 辅助轨道 6 前后电动滑轨
7 左右电动滑轨 8 直角加固铁
9 插销孔 10 作动器
11 液压夹具 12 环境试验箱
13 钢环 14 电机
15 注水口 16 出水口
17 下底平台 18 固定底板
19 上顶平台 20 滑块结构
21 支撑柱 22 液压缸
23 导向杆 24 吊环
25 底座 26 钢圈
27 预留洞 28 压力板
29 稳定套铁 30 轮子
31 接线盒 32 搬运杆
33 减速器。
具体实施方式
以下,参照附图和实施例对本发明进行详细说明:
如图1~9所示,一种多功能作动试验系统,包括两条平行的固定底板18,所述固定底板18上设置有能够沿其移动的滑动支座3,所述滑动支座3与竖向的立梁1相连,两根立梁1之间设置有横向的横梁2,所述横梁2上设置有沿其移动的滑块结构20,所述滑块结构20下端设置有试验用的作动器10。
所述作动器10下方设置有顶部敞开的环境试验箱12,所述环境试验箱12对试验填充物、试验模型进行容纳。
所述环境试验箱12为温度可控试验箱,所述环境试验箱12上端设置有便于转运的钢圈26。
所述环境试验箱12置于下底平台17上,所述下底平台17上设置有多根支撑柱21,所述支撑柱21上设置有上顶平台19。
所述上顶平台19中形成预留洞27,所述预留洞27便于作动器10下端的液压夹具11从其中通过。
所述上顶平台19下方设置有压力板28,所述压力板28能够进入到环境试验箱12中对其中的试验填充物进行加载,所述上顶平台19中设置有对压力板28进行驱动的驱动组件。
所述上顶平台19中还设置有导向组件,所述导向组件下端与压力板28相连。
所述固定底板18上设置有两条平行的辅助轨道5,所述滑动支座3下端设置有沿辅助轨道5滚动的轮子30。
所述辅助轨道5侧壁处设置有前后电动滑轨6,所述前后电动滑轨6一侧形成齿形面,所述滑动支座3下端设置有与齿形面相啮合的驱动齿,所述驱动齿由滑动支座3上的电机14驱动。
所述两根立梁1与之间的横梁2组成可移动反力加载框架,所述立梁1、横梁2均为钢材,每根立梁1下部焊接滑动支座3。
所述滑动支座3下表面对称设置轮子30,所述轮子沿着固定底板18上的辅助轨道5进行滑动。
所述滑动支座3下端还设置有稳定套铁29,所述辅助轨道5为工字结构,所述稳定套铁29为与其上部相套的槽型结构,所述稳定套铁29沿着辅助轨道5滑动,并且稳定套铁29能够避免滑动支座3从辅助轨道5上脱离。
所述滑动支座3与辅助轨道5之间有滚动和滑套的两种组合配合方式。
所述辅助轨道5设置在滑动支座3下方,辅助轨道5截面为工字型,上部与稳定套铁29、轮子30相配合,辅助轨道5下端与固定底板18焊接为一体。辅助轨道5在加载框架移动时起导航和承重作用。
所述固定底板18上设置前后电动滑轨6,前后电动滑轨6上表面、下表面、外侧面为平面,内侧面设置为齿形面,所述前后电动滑轨6下表面与固定底板18焊接。
所述滑动支座3中设置有电机14,所述电机14的驱动轴对驱动齿进行驱动,所述驱动齿与前后电动滑轨6的齿形面相啮合,从而实现滑动支座3的前后移动。
进一步的,需要前后移动时启动电机14同时推动两侧立梁1,此时滑动支座3承载着立梁1产生平行于固定底板18的前后运动,且左右两根立梁同时移动不可产生相对位移。
优选的,所述电机14置于滑动支座3上,所述电机14的主轴上设置有减速器33,减速器33穿过滑动支座3的预留孔洞后与驱动齿相连。
所述减速器33可防止由于电机启动时的动力过大而引起滑动支座3的急停急起,避免导致反力框架框架整体行进间的不稳定。
所述滑动支座3前后各对称设置两个稳定套铁29,所述稳定套铁29整体为长方体钢片结构,上部设有螺栓孔通过螺栓固定在滑动支座的前后表面。
所述稳定套铁29为半包围结构,包裹套结在辅助轨道5上,在移动的过程中稳定套铁29在辅助轨道5上套接滑动,以防止立梁发生左右方向上的晃动,保证整体的稳定性。此时的固定底板18一方面发挥了承载立梁的作用,另一方面为框架移动提供了媒介。
所述轮子30采用钢铁材料,作为辅助滑动支座3移动的结构,所述轮子30中间形成卡槽,卡槽的大小形状需和辅助轨道5需吻合,保证轮子30在辅助轨道5上平顺的行驶,不得脱离轨道。
所述立梁1前后各设置有加强座4,根据三角形稳定性的原则,一边焊接于立梁1另一边焊接于滑动支座3,防止立梁在移动过程中发生前后晃动,增强行进间的整体稳定性。
所述固定底板18承载整个反力框架,该结构整体为长方体钢板,板身设置若干螺栓孔,通过螺栓将固定地板锚固在室内地面上,不允许发生任何滑动和错位。
所述横梁2能够进行竖向高度的调节。
优选的,所述立梁1外壁处设有插销孔9,该插销孔9对称设置在立梁的内侧,竖向均匀铺设两列,两根立梁1内侧相对应的插销孔保持高度一致,用于当横梁2完成上下的位置调整之后协同固定。
所述横梁2左右两端连接在两根立梁内侧表面,横梁2两端表面设置插销孔,其大小和位于立梁内侧表面的插销孔保持完全匹配,插销穿过立梁1插入到横梁2的端部,能够实现横梁2和立梁1的固定。
所述横梁2整体为工字钢结构,横梁2内部设置左右电动滑轨7。横梁2的上下表面同样设置若干插销孔。
优选的,所述横梁2和立梁1连接位置的拐角处设置直角加固铁8,直角加固铁8由两个长方体钢片焊接而成,侧面呈“L”形状。两个钢片片身上设置插销孔,分别与横梁表面和立梁表面的插销孔相匹配。从而对横梁2和立梁1进行加固固定。
所述横梁2调整位置完成之后将螺母插入横梁两端表面插销孔中内,将螺栓拧紧以实现横杆固定。将直角加固铁8放置于横梁2与立梁1连接直角处,通过螺栓拧紧实现加固和分担横梁自重的作用。
所述横梁杆身套接滑块结构20,该结构上下表面设置插销孔,插销孔的大小类型与横杆上的插销孔保持一致。
与前后调节相似,所述滑块结构20配备电机与其同步移动,通过电机工作带动齿轮在电动滑轨上爬行,进而带动滑块结构20。当滑块的位置调整妥当之后,通过螺栓穿过插销孔并拧紧螺母实现固定。
所述滑块结构20为套在横梁2上的移动框。
所述滑块结构20下端连接作动器10,作动器10的位置制动可通过移动滑块结构20完成。
结合前后电动滑轨6,作动器10可在空间内任意调整位置,使整个试验具有很强的灵活性和机动性。
所述作动器10上部通过输油管道连接所配备的伺服液压源,为其提供动力支持,并通过测控系统调整作动器施加的压拉力和振动频率。
所述作动器10底部设置液压夹具11,该液压夹具11直接与试验模型的受力部分相接触,液压夹具11的优势在于既可以向下施加压力又可以向上拉拔,具有灵活性。
所述作动器10下方放置试验模型箱系统,该系统主要包括模型箱系统和施加荷载系统。
所述模型箱系统包括温度可控的环境试验箱12,环境试验箱12四周为厚壁空心结构,空心结构内部进行防冻液循环,以控制箱内温度。该温度环境箱12箱四周和底部由钢材制成,上表面无盖,试验箱内可填充相应的试验材料和试验模型。
所述温度环境箱12侧面设置可开关充液阀门,相应的,上侧为注水口15,下侧为出水口16。用来将防冻液注入到温度环境箱的中空内腔。
工作时注水口15和出水口16同时保持开启状态,防冻液在换热器和温度环境箱12内腔循环流动。
所述温度环境箱12上表面两侧对称设置一对钢圈26,钢圈26与温度环境箱焊接,圈内插入搬运杆32。
相应的,所述钢圈26可以直接焊接在温度环境箱12上端。
所述钢圈中设置有搬运杆32,所述搬运杆32为两端设有螺纹的钢杆,通过拧紧螺母使该构件与温度环境箱12固定。将试验填充材料填筑到温度环境箱时,需要利用叉车吊起搬运杆32,将温度环境箱12搬离施加荷载系统,以便进行填筑材料工作,填筑完成后以同样方式将温度环境箱搬运至施加荷载系统。
为了便于试验进行,所述施加荷载系统最底部设有四个底座25,即下底平台17下端设置有四个底座25,该底座25均匀设置在模型底部四个角落与地面接触,负责承担整个模型箱的自重。底座25采用硬质橡胶材料,不仅具有承载力同时具有防滑效果。
所述施加荷载系统由上顶平台19和下底平台17组成,所用材料都为钢材。下底平台17作为温度环境箱12的安置平台,该部件承担温度环境箱12的全部重量,因此需要有一定的厚度以保证承载力。
所述下底平台17在四个直角处分别设置预留洞,该洞并不贯穿下底平台,洞内置有螺纹。
所述上顶平台19四个直角处分别各设置一个贯通的预留孔。
所述上顶平台19和下底平台17由四根支撑柱21支撑连接,该支撑柱21为实心钢管,中间支撑部分粗细均匀,两端连接部分直径略小,与上顶平台19和下底平台17的预留孔相配合。在上顶板连接处支撑柱的高度略高出上顶板平面,用规格一致的螺母拧紧。
所述上顶平台19两侧分别设置一个吊环24,大小一致,对称设置。用于辅助于搬运工作。
所述上顶平台19中设置有对压力板28进行驱动的驱动组件,所述驱动组件包括设置在上顶平台19上的四个液压缸22,所述液压缸22的活动端穿过上顶平台3后与压力板28相连,施加荷载时通过液压缸22协同工作推动压力板28对试验填充物施加荷载。该液压缸22通过伺服液压源进行动力支持。
所述上顶平台19中设置有对压力板28进行导向的导向组件,所述导向组件包括四根导向杆23,所述导向杆23上端与钢环13相连,所述导向杆23下端穿过上顶平台19与压力板28相连。
所述导向杆23与液压缸22交错设置且呈环形排布。导向杆23上端与钢环13通过螺纹旋接,其下端与压力板28上表面的预留孔通过螺纹旋接,该导向杆23用于压力板式加载时发挥导航作用,使压力板28沿竖直方向移动。
所述钢环13外边缘在液压缸22处设置缺口,该缺口与液压缸22外边缘在控上保持吻合,施加荷载时,钢环13与导向杆23共同移动。
所述上顶平台19设置接线盒31,接线盒31作为各项信号动力转换的集中接口。一端连接液压缸或作动器,另一端连接可移动式测控器及软件的机柜,用于对动力输出端进行测控。
所述上顶平台19中央部位设置预留孔27,大小要大于作动器的横截面,以便于作动器10伸入试验箱,将荷载施加到试验材料上。
所述作动器10和液压缸22配备可移动式测控器及软件的机柜对其进行测控。
一种多功能作动试验系统的试验方法,包括以下步骤:
ⅰ.基础平整固定
对场地地面进行平整处理,通过预埋的螺栓对两块固定底板18进行固定;
ⅱ.搬运试验模型箱系统
将由环境试验箱12、加载组件组成的试验模型箱系统,以吊装和搬运的组合形式运至两块固定底板18之间;
ⅲ.填充环境试验箱
取出环境试验箱12,在环境试验箱12中安置试验模型并填充试验填充物,完成后将环境试验箱12放回到下底平台17上;
ⅳ.控制环境试验箱的试验温度
启动换热器将冷冻液控制到试验温度,将进液管与环境试验箱12的注水口15连通,将回液管与出水口16连通,通过冷冻液的循环控制环境试验箱12的温度;
ⅴ.调节前后位置
控制滑动支座3,实现滑动支座3在前后方向的移动,使作动器10延长线与预留洞27在一条直线上;
ⅵ.调节左右位置
控制滑块结构20,滑块结构20沿着横梁2进行移动,直至作动器10延长线通过预留洞27,完成位置调整;
ⅶ.对试验填充物和试验模型进行加载
通过液压缸22推动压力板28,为试验填充材料施加压力荷载;
通过作动器10发出相应指令,对试验模型施加振动荷载,完成各项试验。
步骤ⅰ中,固定底板18需预先固定到地面上,该场地需预先完成平整,以水泥混凝土地面为宜。采取浇筑一层混凝土并将螺栓预埋其中,通过拧紧螺母将固定底板18下表面与地面紧密粘结并且固定,保证试验过程中的振动与荷载的施加不会固定底板18的稳定性,同时要保证两侧标高保持一致。
步骤ⅱ中,试验模型箱系统需搬运至两块固定底板18中间。搬运施加荷载系统时,利用吊环24进行辅助搬运和位置调整,将搬运杆32插入中,拧紧螺母将其固定妥当。通过叉车前臂吊起温度环境箱12,将其搬运下来以便于填充试验材料。
步骤ⅲ中,温度环境箱12搬运出施加荷载系统后,拆除搬运杆32即可进行试验材料填充和试验模型安置,安置妥当后采用同样的方式固定搬运杆32,通过叉车将温度环境箱12协同已装载完成的试验搬运至加载荷载系统的下底平台17上。
步骤ⅳ中,启动换热器将冷冻液控制到预设温度,然后将输送管道连接至温度环境箱12的注水口以及出水口。打开注水口15和出水口16的阀门,使已调整好温度的冷冻液在换热器和温度环境箱12内腔内保持动态循环,以达到控制试验材料温度的目的。
步骤ⅴ中,启动滑动支座3上的电机14工作,其带动齿轮在前后电动滑轨6上爬行,进而调整整个反力施加框架的前后移动,使作动器10落到预设方位。
启动电机调整两根立梁1同时进行前后位置。立梁1支撑在滑动支座3上,滑动支座3沿辅助轨道5移动,滑动支座3的轮子30安置在辅助导轨5上。稳定套铁29在调整位置的过程中沿着辅助轨道5平行滑动,轮子30发挥减少摩擦利于移动的作用。滑动支座3一方面为立梁1提供支撑平台,另一方面协助立梁1进行移动。每根立梁1底部都设有一对加强座4,加强座4一端焊接于立梁1一端焊接与滑动支座3,可有效减少立梁1在前后移动启动和停止时时的晃动。
步骤ⅵ中,完成立梁1的位置调整后,进行横梁2的调整。横梁2以及作动器10位置高度调控时,将螺栓从立梁1内侧和直角加固铁8上的插销孔9中取出,抬高或降低横梁2,达到预定高度之后将螺栓分别穿过横梁2两端内侧和直角加固铁8的插销孔9,拧紧螺母固定横梁2的位置。
作动器10的位置通过左右电动滑轨7进行移动,使其调整到预定施加荷载的位置。此移动加载框架具有较高的灵活性,若此时在竖直方向或前后方向上仍没有到达预期位置,则重复上述步骤进行微调,使作动器10伸入至温度环境箱12,液压夹具11到达工作位置。
步骤ⅶ中,通过控制伺服液压源使施加荷载装置的液压缸22推动压力板28,为试验填充材料施加压力荷载。
通过可移动式测控器及软件的机柜对作动器10发出相应指令,使其对试验模型施加振动荷载,完成各项试验。
本发明可进行如下试验:
其一,桩基础试验。试验箱内根据工程概况填充试验材料,通过填充不同种类的土及其他填料或改变其含水量等其他参数增加工况种类,填充之后将桩基础模型按试验设计填埋到预定位置,调整作动器的位置进行施加荷载,进而得到此桩基础的极限承载力和破坏形式。
其二,锚杆拉拔试验。试验箱内进行相应材料填充和锚杆埋置,通过试验箱模型模拟锚杆锚固段。调整作动器位置使液压夹具固定到锚杆的一端进行单轴拉拔试验或动力拉拔试验,进而研究该锚固段的抗拔能力和动力响应。
其三,改变模型所处环境的温度,使试验模型发生冻融循环,同时调整作动器的位置,将荷载作用到模型上,此试验可以模拟地下构造物在寒冷地区的运营阶段,进而研究地下构造物在温度变化条件下的抗疲劳性。
其四,更进一步的,上述试验可以通过增加试验箱的功能进行环境模拟。在试验模型上部位置设置喷水设施,试验的过程中调整洒水量使试验模型周围材料的含水量不断变化,用以模拟下雨天气的施工过程,探究变化含水量对地下构造物的动力响应的影响。
综合以上,本发明可以进行多种工程概况搭配的组合试验,可以进行锚杆、桩基础等多种地下构造物结合环境变化的动力学试验,具有较强的灵活性与实用性。

Claims (10)

1.一种多功能作动试验系统,包括两条平行的固定底板(18),其特征在于:所述固定底板(18)上设置有能够沿其移动的滑动支座(3),所述滑动支座(3)与竖向的立梁(1)相连,两根立梁(1)之间设置有横向的横梁(2),所述横梁(2)上设置有沿其移动的滑块结构(20),所述滑块结构(20)下端设置有用于试验的作动器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述作动器(10)下方设置有顶部敞开的环境试验箱(12),所述环境试验箱(12)对试验填充物、试验模型进行容纳。
3.根据权利要求2所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述环境试验箱(12)为温度可控试验箱,所述环境试验箱(12)上端两侧设置有便于转运的钢圈(26)。
4.根据权利要求3所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述环境试验箱(12)置于下底平台(17)上,所述下底平台(17)上设置有四根支撑柱(21),所述支撑柱(21)上设置有上顶平台(19)。
5.根据权利要求4所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述上顶平台(19)中形成预留洞(27),所述预留洞(27)便于作动器(10)下端的液压夹具(11)从其中通过。
6.根据权利要求5所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述上顶平台(19)下方设置有压力板(28),所述压力板(28)能够进入到环境试验箱(12)中对其中的试验填充物进行加载,所述上顶平台(19)中设置有对压力板(28)进行驱动的驱动组件。
7.根据权利要求6所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述上顶平台(19)中还设置有导向组件,所述导向组件下端与压力板(28)相连。
8.根据权利要求1所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述固定底板(18)上设置有两条平行的辅助轨道(5),所述滑动支座(3)下端设置有沿辅助轨道(5)滚动的轮子(30)。
9.根据权利要求8所述的一种多功能作动试验系统,其特征在于:所述辅助轨道(5)侧壁处设置有前后电动滑轨(6),所述前后电动滑轨(6)一侧形成齿形面,所述滑动支座(3)下端设置有与齿形面相啮合的驱动齿,所述驱动齿由滑动支座(3)上的电机(14)驱动。
10.一种多功能作动试验系统的试验方法,其特征在于:包括以下步骤:
(ⅰ)基础平整固定
对场地地面进行平整处理,通过预埋的螺栓对两块固定底板(18)进行固定;
(ⅱ)搬运试验模型箱系统
将由环境试验箱(12)、加载组件组成的试验模型箱系统,以吊装和搬运的组合形式运至两块固定底板(18)之间;
(ⅲ)填充环境试验箱
取出环境试验箱(12),在环境试验箱(12)中安置试验模型并填充试验填充物,完成后将环境试验箱(12)放回到下底平台(17)上;
(ⅳ)控制环境试验箱的试验温度
启动换热器将冷冻液控制到试验温度,将进液管与环境试验箱(12)的注水口(15)连通,将回液管与出水口(16)连通,通过冷冻液的循环控制环境试验箱(12)的温度;
(ⅴ)调节前后位置
控制滑动支座(3),实现滑动支座(3)在前后方向的移动,使作动器(10)延长线与预留洞(27)在一条直线上;
(ⅵ)调节左右位置
控制滑块结构(20),滑块结构(20)沿着横梁(2)进行移动,直至作动器(10)延长线通过预留洞(27),完成位置调整;
(ⅶ)对试验填充物和试验模型进行加载
通过液压缸(22)推动压力板(28),为试验填充材料施加压力荷载;
通过作动器(10)发出相应指令,对试验模型施加振动荷载,完成各项试验。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115950734A (zh) * 2023-02-09 2023-04-11 黑龙江省水利科学研究院 冻融循环条件下膨胀螺栓锚固力测试用的夹具及测试方法
CN115950734B (zh) * 2023-02-09 2023-09-15 黑龙江省水利科学研究院 冻融循环条件下膨胀螺栓锚固力测试用的夹具及测试方法

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