一种建筑钢结构强度检测装置
技术领域
本发明涉及建筑钢结构强度检测技术领域,尤其涉及一种建筑钢结构强度检测装置。
背景技术
钢结构建筑广泛应用与各个领域,例如桥梁、房屋、市政工程等,而在桥梁钢结构建筑中往往需要将钢结构建筑制作成弧形状,以便将钢结构建筑组合成拱形结构而提高桥梁建筑的稳定性,因此拱形钢结构建筑在生产过程中需要对其进行强度检测。
目前,现有的建筑钢结构强度检测装置在进行强度检测前通常采用夹持的方法固定材料,夹持可以确保钢结构在检测过程中的稳定性,由于强度检测通常涉及对钢结构施加一定的外力或载荷,以测试其抵抗破坏的能力,因此,如果没有适当的夹持措施,钢结构可能会在检测过程中发生移动或晃动,导致检测结果不准确或无法得出有效结论,但是现有的钢结构检测装置中的夹持装置结构单一,导致夹持的效果不佳,从而使得检测结果的准确性降低,同时容易出现过度夹持导致钢管损坏,从而缩短了钢管的实用寿命,使得设备的实用性不佳。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中夹持效果不佳导致检测结果的误差大的问题,而提出的一种建筑钢结构强度检测装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种建筑钢结构强度检测装置,包括底座和拱形管,还包括:
夹持机构,所述夹持机构为两组,所述拱形管位于两组夹持机构之间,两组所述夹持机构对称分布在底座的顶部,所述夹持机构包括夹持座,所述夹持座通过转动组件安装在底座的顶部,所述夹持座的外壁设置有三组夹持组件,三组所述夹持组件圆周阵列分布在夹持座的外壁,所述夹持组件包括电推杆,所述电推杆贯穿夹持座,且与夹持座固定连接,所述电推杆的伸缩端固定安装有夹持板,所述夹持板位于夹持座的内部,所述夹持板远离电推杆的一侧固定安装有橡胶块和夹持块,所述橡胶块位于夹持块的四周,所述夹持块为尼龙材质制成;
输送机构,所述输送机构为两组,两组所述输送机构与两组夹持机构对应,所述输送机构包括三组输送组件,三组所述输送组件与三组夹持组件对应,所述输送组件用于输送电流变液至夹持块的内部;
挤压板,所述挤压板位于两组夹持机构之间,所述挤压板通过推动组件安装在底座的顶部,所述挤压板用于挤压拱形管。
优选的,所述夹持座的外壁固定安装有储水罐,所述储水罐的内部填充有电流变液,所述输送组件包括固定安装在夹持座外壁的输送泵,所述输送泵与储水罐固定连通有进水管,所述输送泵与对应的夹持板固定连通有波纹管,所述夹持板的侧壁贯穿开设有进水口,所述进水口与波纹管连通,所述夹持块的侧壁设置有进水孔,且进水孔与进水口连通。
优选的,所述底座的顶部固定安装有两个第一液压缸,两个所述第一液压缸的伸缩端相互靠近,且分别固定连接有固定柱,所述固定柱的底部固定安装有滑板,所述滑板与底座滑动连接,所述固定柱的顶部与对应的夹持座转动连接。
优选的,所述转动组件包括固定安装在固定柱内部的第一伺服电机,所述第一伺服电机的输出端固定连接有转轴,所述转轴的顶部与对应的夹持座固定连接。
优选的,所述底座的顶部设置有活动座,所述挤压板位于活动座的上方,且与活动座滑动连接,所述推动组件包括固定安装在活动座顶部的固定板,所述固定板与挤压板之间固定连接有第二液压缸。
优选的,所述活动座的内部固定安装有强磁块,所述底座的顶部固定安装有弧形的电磁块,所述活动座与电磁块滑动连接,所述电磁块位于两组夹持机构之间,所述强磁块通电后吸引电磁块。
优选的,所述挤压板靠近拱形管的一侧固定连接有滑柱,所述滑柱的外壁套设有滑动块,所述滑动块与滑柱滑动连接,所述滑动块的底部转动连接有安装柱,所述安装柱的底部固定安装有电动滑块,所述电动滑块与底座滑动连接。
优选的,所述安装柱的内部固定安装有第二伺服电机,所述第二伺服电机的输出端固定连接有转杆,所述转杆的顶部与滑动块的底部固定连接。
优选的,所述挤压板靠近拱形管的一侧固定安装有半导体制冷片。
优选的,所述底座的顶部设置有控制器,所述控制器用于控制设备的运行和确定拱形管的轴心位置。
与现有的技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明通过安装夹持块、橡胶块和夹持座等装置,利用电推杆推动夹持板带动橡胶块和夹持块靠近拱形管,向夹持块的内部填充电流变液,使得夹持块和橡胶块根据不同的拱形管进行形变,确保夹持块和橡胶块紧密贴合拱形管的外壁,减少因夹持不牢导致的拱形管晃动或移位,从而提高夹持的稳定性,电流变液在夹持块内部均匀分布,使得夹持力能够均匀地施加在拱形管的外壁,避免受力不均导致拱形管发生变形或损伤,橡胶块和夹持块的组合设计使得夹持机构能够适应不同尺寸和形状的拱形管,从而增强了设备的实用性,电流变液通电后固化,使得夹持块牢固地固定在拱形管上,提供了强大的夹持力,从而使得夹持机构的夹持更加稳固。
2、本发明通过利用第一伺服电机带动夹持座转动,对夹持座的位置进行调整,使得夹持座的内壁与拱形管的端部平行,避免夹持座与拱形管的端部不平行,导致夹持力在拱形管的某些区域过于集中,使得拱形管损坏或疲劳,通过调整夹持座的位置以适应不同曲率的拱形管,保证了夹持座对不同曲率的拱形管的夹持稳定性,使得夹持座的应用范围扩大。
3、本发明通过安装第一液压缸和滑板等装置,利用第一液压缸推动滑板带动夹持座移动,使得两个夹持座相互靠近或远离,进而根据不同弦长的拱形管调整两个夹持座之间的距离,扩大了设备的使用范围,夹持完成后,两个第一液压缸同步推动夹持座,对拱形管的抗形变力进行检测,扩大了装置的检测范围,增强了设备的实用性。
4、本发明通过安装电磁块、活动座和第二液压缸等装置,利用电磁块通电吸引强磁块,使得活动座固定在电磁块的顶部,第二液压缸带动挤压板向拱形管靠近,对拱形管的抗压力进行检测,电磁块断电后,第二伺服电机带动滑柱和活动座转动,使得活动座转动至拱形管的待检测处,从而实现对拱形管不同位置的检测,无需手动移动或调整检测组件,减少了人为误差,提高了测试效率,通过对拱形管不同位置的检测,全面评估其整体的抗压能力,使得检测的结果更加可靠,同时通过半导体制冷片对拱形管的待测试处进行加热或制冷,模拟不同环境下拱形管的抗压能力,进一步提高检测的准确性。
5、本发明通过安装电动滑块、滑动块和滑柱等装置,利用控制器确定拱形管的轴心位置,电动滑块带动滑动块沿着滑柱的外壁滑动至拱形管的轴心位置,进而改变滑柱的转动轴心,从而实现对不同曲率拱形管的任意位置进行抗压检测,扩大了装置的检测范围,无需为每个曲率不同的拱形管定制专用的检测工具,从而降低了成本,同时减少了手动操作的步骤,缩短了测试准备和执行的时间,不仅提升了工作效率,还降低了人为因素导致的误差。
附图说明
图1为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的整体结构示意图。
图2为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的底座与第一液压缸部分的结构示意图。
图3为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持座与固定柱部分的结构示意图。
图4为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持座与固定柱半剖轴侧结构示意图。
图5为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持座半剖轴侧结构示意图。
图6为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持板与夹持块半剖轴侧结构示意图。
图7为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持座与夹持板半剖轴侧结构示意图。
图8为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的夹持块与拱形管部分的结构示意图。
图9为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的电动滑块与活动座部分的结构示意图。
图10为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的底座半剖轴侧结构示意图。
图11为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的活动座与电磁块部分的结构示意图。
图12为本发明提出的一种建筑钢结构强度检测装置的活动座半剖轴侧结构示意图。
图中:1底座、11控制器、12电磁块、13拱形管、2第一液压缸、21固定柱、22滑板、23第一伺服电机、24转轴、3夹持座、31电推杆、32夹持板、321进水口、33橡胶块、34夹持块、35波纹管、36输送泵、37进水管、38储水罐、4电动滑块、41安装柱、42第二伺服电机、43转杆、44滑动块、5活动座、51固定板、52第二液压缸、53挤压板、531半导体制冷片、54滑柱、55强磁块。
具体实施方式
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1、图2和图9至图12,一种建筑钢结构强度检测装置,包括底座1和拱形管13,底座1的顶部设置有控制器11,控制器11用于控制整个设备的运行和确定拱形管13所在圆的圆心位置,底座1的顶部固定安装有电磁块12,电磁块12为弧形,电磁块12的顶部滑动连接有活动座5,活动座5的内部固定安装有强磁块55,电磁块12通电后与强磁块55相互吸引,通过控制电磁块12的通电与断电,快速地固定和释放活动座5,这种非机械式的固定方式避免了传统机械固定装置(如螺丝、卡扣等) 的繁琐操作,大大提高了工作效率,电磁吸引力可以确保活动座5在特定位置上的精确定位,并且一旦固定,就可以保持稳定的位置,不易因外部震动或干扰而移位,有助于提高后期检测的准确性,活动座5的顶部固定安装有固定板51,固定板51的侧壁固定安装有第二液压缸52,第二液压缸52远离固定板51的一端固定安装有挤压板53,挤压板53底部与活动座5的顶部滑动连接,挤压板53远第二液压缸52的一侧固定安装有半导体制冷片531,半导体制冷片531能够实现精确的温度控制,通过调整电流的方向和大小,精确地加热或制冷拱形管13的待测试处,从而模拟出不同环境温度下的测试条件,更全面地评估拱形管13在不同温度下的抗压能力,从而得出更准确的测试结果,有助于为实际应用提供更可靠的数据支持,挤压板53安装半导体制冷片531的一侧固定连接有滑柱54,拱形管13放置在滑柱54上,第二液压缸52推动挤压板53向靠近拱形管13的方向移动,进行抗压强度检测。
底座1的顶部滑动连接有电动滑块4,电动滑块4的顶部固定安装有安装柱41,安装柱41的内部固定安装有第二伺服电机42,第二伺服电机42的输出端固定连接有转杆43,转杆43的顶部固定安装有滑动块44,滑动块44与安装柱41转动连接,滑柱54贯穿滑动块44,且与滑动块44滑动连接,启动第二伺服电机42,同时给电磁块12断电,使得转杆43带动滑动块44转动,滑柱54受到滑动块44的作用力带动挤压板53和活动座5沿着电磁块12的顶部滑动,使活动座5移动至拱形管13的待检测位置,从而实现对拱形管13的不同位置的检测,测试员无需手动移动或调整检测组件,减少了人为误差,提高了测试效率,通过对拱形管13不同位置的检测,全面评估其整体的抗压能力,有助于发现潜在的弱点或缺陷,从而使得检测的结果更加可靠,考虑到不同的拱形管13具有不同的曲率,需要调整活动座5的转动轴心以适应不同的拱形管13,控制器11精确计算出拱形管13的轴心位置,并控制电动滑块4沿底座1内壁滑动,使得滑动块44准确地定位到拱形管13的轴心,增强了装置的适应性和灵活性,减少了手动操作的步骤,从而缩短了测试准备和执行的时间,不仅提升了工作效率,还降低了人为因素导致的误差,由于对活动座5的转动轴心进行了调整,装置能够更准确地定位并固定活动座5,从而实现对不同曲率拱形管13的任意位置进行抗压检测,扩大了装置的检测范围,提高了其在各种应用场景下的实用性,同时无需为每个管道定制专用的检测工具,从而降低了成本。
参照图1至图8,底座1的顶部固定安装有两个第一液压缸2,两个第一液压缸2对称分布在电磁块12的两侧,两个第一液压缸2的伸缩端相互靠近,且分别固定安装有固定柱21,底座1的顶部滑动连接有两个滑板22,两个滑板22分别位于两个固定柱21的下方,且与固定柱21固定连接,两个第一液压缸2用于推动两个滑板22相互靠近或远离,两个固定柱21的内部分别固定安装有第一伺服电机23,两个第一伺服电机23的输出端分别固定连接有转轴24,两个转轴24的顶部分别固定安装有夹持座3,两个夹持座3分别与对应侧的固定柱21转动连接,第一液压缸2推动滑板22带动固定柱21和夹持座3滑动,进而调整两个夹持座3之间的距离,使得两个夹持座3可对不同弦长的拱形管13进行夹持,扩展了装置的应用范围,提高了设备的实用性,两个第一液压缸2同步推动夹持座3,可以对拱形管13的抗形变力进行检测,进一步丰富了装置的检测能力,使其能够更全面地评估拱形管13的性能,第一伺服电机23带动夹持座3转动,调整夹持座3的位置,使夹持座3的内壁与拱形管13的端部平行,避免夹持座3与拱形管13的端部不平行,导致夹持力在拱形管13的某些区域过于集中,从而在这些区域产生过高的应力,导致拱形管13出现损坏或疲劳,通过调整夹持座3的位置以适应不同曲率的拱形管13,保证了夹持座3对不同曲率的拱形管13的夹持稳定性,使得夹持座3的应用范围扩大,增加了设备的通用性和灵活性。
两个夹持座3的内部分别设置有夹持机构,夹持机构包括三组夹持组件,三组夹持组件圆周阵列分布在夹持座3的外壁,夹持组件包括电推杆31,电推杆31贯穿夹持座3的外壁,且与夹持座3固定连接,电推杆31的伸缩端固定连接有夹持板32,夹持板32位于夹持座3的内部,夹持板32远离电推杆31的一侧固定安装有夹持块34和橡胶块33,橡胶块33位于夹持块34的四周,电推杆31推动夹持板32向拱形管13靠近,使得橡胶块33贴合拱形管13外壁,两个夹持座3的侧壁分别固定安装有储水罐38,储水罐38的内部填充有电流变液,电流变液体在通常条件下是一种悬浮液,它在电场的作用下可发生液体-固体的转变。
两个夹持座3的外壁分别设置有用于向夹持块34输送电流变液的输送机构,输送机构包括三组输送组件,三组输送组件与三组夹持组件对应,输送组件包括固定安装在夹持座3侧壁的输送泵36,输送泵36与储水罐38固定连通有进水管37,输送泵36与对应的夹持板32固定连通有波纹管35,夹持板32的侧壁开设有进水口321,进水口321与波纹管35连通,夹持块34靠近进水口321的一侧开设有进水孔,进水孔与进水口321对应且连通,输送泵36将储水罐38内的电流液体抽出,经过波纹管35和进水口321进入夹持块34的内部,电流液体的进入使得夹持块34的内部压力增大,夹持块34为尼龙材质制成,具有一定的伸缩性,内部压力增大导致夹持块34产生形变,夹持块34四周设置的橡胶块33使得夹持块34形变过程中逐渐贴紧拱形管13的外壁,夹持块34能够灵活地变形,适用于对不同直径的拱形管13进行稳定夹持,从而增强了装置的实用性,电流变液通电后固化,使得夹持块34能够牢固地固定在拱形管13上,不易松动或移位,这种固化机制提供了强大的夹持力,确保在检测过程中拱形管13保持稳定,减少因振动或外力导致的误差,通过输送泵36控制电流液体的流入和流出,实现夹持块34的形变和释放,简化了操作步骤,提高了工作效率,并降低了对操作人员的技能要求,并且尼龙材质相对柔软,使得夹持块34在夹持过程中对拱形管13的损伤较小,有助于保护拱形管13的完整性,延长其使用寿命。
本发明中,需要对拱形钢结构建筑进行检测时,将拱形管13的最远端放置在滑柱54上,并使得挤压板53的前端与滑柱54的外表面接触,此时打开控制器11启动第二液压缸52带动挤压板53运动,并使得拱形管13的两端分别与两个夹持座3的内壁接触并贴合,此时启动电推杆31,使得电推杆31带动夹持板32沿着夹持座3的内壁由外向内运动,进而使得夹持板32带动橡胶块33与夹持块34同步运动,此时橡胶块33会与拱形管13的表面接触并产生形变,直至橡胶块33完全与拱形管13的外壁贴合,此时橡胶块33内形成封闭空间,此时启动输送泵36,使得输送泵36将储水罐38内的电流变液通过进水管37抽出,而后输送泵36将抽出后的电流变液通过波纹管35排出,排出后的电流变液会通过进水口321进入夹持块34内部,进而使得夹持块34的内部压力增大,此时夹持块34会产生形变,而由于橡胶块33与拱形管13的外壁完全贴合,进而使得夹持块34产生形变时会与橡胶块33的形变形状相同,进而使得夹持块34能够完全贴紧拱形管13的外壁,此时将夹持块34内部的电流变液通电,使得电流变液固化,而由于夹持块34与拱形管13的外壁完全贴合,使得固化后的电流变液与夹持块34的形状相同,进而使得夹持块34能够以固态的形成对拱形管13进行夹持,此时继续启动电推杆31,在三个电推杆31的推动作用下,使得三个夹持块34能够对拱形管13形成稳定的夹持,进而使得夹持块34能够对拱形管13的两端进行稳定夹持,方便后续的检测工作,同时由于夹持块34能够产生形变,进而能够对不同直径的拱形管13进行稳定夹持,提高装置的检测范围。
由于桥梁建筑中拱形钢结构建筑往往是由多个拱形管13组成,进而会导致多个拱形管13的曲率并不相同,此时启动第一伺服电机23带动转轴24转动,进而使得转轴24带动夹持座3同步运动,通过夹持座3的转动,使得夹持座3的内壁与拱形管13的端部平行,进而使得拱形管13放入夹持座3内部时,通过夹持座3的内壁与拱形管13的端部贴合,能够提高拱形管13在测试时的稳定性,当夹持座3转动至与拱形管13的端部平齐的位置后,启动第一液压缸2,使得第一液压缸2通过固定柱21带动滑板22沿着底座1的表面滑动,进而使得夹持座3能够对不同弦长的拱形管13进行检测,同时在夹持座3完成对拱形管13两端的夹持后,可通过两个第一液压缸2同步推动夹持座3,进而对拱形管13的抗形变力进行检测,进一步提高装置的检测范围。
当夹持座3完成对拱形管13两端的夹持后,将电磁块12通电,使得电磁块12与活动座5下端固定安装的强磁块55相互吸引,此时启动第二液压缸52,使得第二液压缸52带动挤压板53沿着活动座5的内壁滑动,挤压板53滑动会对拱形管13产生推力,进而使得装置能够对拱形管13的抗压力进行检测,而由于拱形的特性,拱形管13最远端所能承受的抗压力要高于远离最远端任意处的抗压力,因此需要对拱形管13抗压力较弱的区域进行分别检测,进而提高检测的准确性,此时将电磁块12断电,同时启动第二伺服电机42带动转杆43转动,转杆43转动会带动滑动块44同步运动,进而使得滑动块44对滑柱54产生推力,由于滑柱54与挤压板53固定连接,进而使得滑动块44转动会通过滑柱54带动活动座5同步运动,进而使得活动座5转动至待检测处,此时启动第二液压缸52带动挤压板53对拱形管13的抗压较弱处进行抗压测试,进而提高检测的精确性,同时挤压板53的内部固定安装有半导体制冷片531,通过半导体制冷片531可以对拱形管13的待测试处进行加热或制冷,进而模拟不同环境下拱形管13的抗压能力,进一步提高检测的准确性。
由于不同曲率的拱形管13的形状并不相同,因此需要对活动座5的转动轴心进行调整,此时通过控制器11分别计算出拱形管13的两端与最远端的位置(三点画圆),进而得到拱形管13的轴心,此时控制器11会启动电动滑块4,进而使得电动滑块4沿着底座1的内壁滑动,电动滑块4滑动会通过安装柱41带动滑动块44沿着滑柱54的外壁滑动,当电动滑块4运动至拱形管13的轴心时,控制器11会启动第二伺服电机42转动,进而使得活动座5同轴转动,当活动座5转动至指定位置后,将电磁块12通电,使得电磁块12通过强磁块55将活动座5固定,进而使得活动座5在检测时能够保持稳定,从而使得装置能够对不同曲率的拱形管13的任意处进行抗压检测,提高装置的检测范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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。