CN1333457A - 杆件测力器 - Google Patents
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Abstract
一种新型杆件测力装置。称为杆件测力器,由特制的位移计、专用定位器和定位钢钉、固定夹具等三部分组成。工作原理是:位移计通过定位器和固定夹具安装到金属杆件的定位点上。位移计的扁梁上贴有四片应变片,杆件受力时,其变形可转化为位移计的输出。经过标定的位移计,即可测出杆件的轴力。本发明的特点是适用于大型杆系结构的现场轴力调试,使用方便、快速、准确。并可多次反复使用。本发明已用于南京某工程大型玻璃幕墙杆件的拉力预调。
Description
本发明技术所属领域：实验力学、电子测试技术。
本发明技术的目的：本发明为运用电阻应变测试技术的新型测力器。针对杆系结构设计，适用于大型杆系结构的现场轴力调试，使用方便、快速、准确。并可多次反复使用。也可用于一般杆件的位移和应变测试。
目前测量杆件的位移和应变，通常都是将应变片直接粘贴在被测物体的表面，然后焊接导线进行测试。这样虽然测试结果比较直接，但由于工序较多，在现场操作相当烦琐，受环境、贴片水平影响较大，工作效率低。且应变片为一次性使用，测试成本较高。为提高测试效率和简化测试程序，减少测试费用。申请人经多年的研究测试，开发了一种新型的杆件电子测力装置，称为杆件测力器，以下简称测力器。测力器由位移计(附图1)、专用定位器和定位钢钉(附图2)、固定夹具(附图3)等三部分组成。
本发明的核心是新型的位移计，由定位块、扁梁和脚钉组成。该位移计的工作原理是：设计一两端固支梁，在两头固定端上各装上一个钢钉，称为脚钉，脚钉钉尖的距离即为被测杆件的标距。位移计安装在杆件上后，杆件受力时，脚钉的钉尖将随杆件的变形而发生位移。钉尖的位移引起固定端的转动，使扁梁发生纯弯变形。扁梁中部的上下两面各贴有两片电阻应变片，四片电阻应变片按全桥方式连接。梁的变形与杆件的变形有对应的关系，通过标定后，测出扁梁的变形即可知杆件的变形，亦即可得到杆件的轴力。
本发明的第二关键部件是专用定位器和定位钢钉。定位器有两个作用，第一是制作位移计时为脚钉的距离定位；第二是在被测圆形杆件表面的同一母线上，通过锤击钢钉产生两个小圆坑作为测点。定位钢钉由工具钢制成，并经淬火处理，能够反复使用。
本发明的第三关键部件是位移计的一对固定夹具。固定夹具有两个作用，首先是把位移计牢固地固定在杆件上；第二是给脚钉的钉尖产生一定的正压力，使钉尖能稳定地随杆件的变形移动而不致产生滑移。
采用本发明的测力器，不再需要将应变片粘贴在被测杆件的表面，只需通过专用定位器定出测点。然后将位移计用配套的固定夹具固定在测点上，并连接好应变仪或数据采集器即可进行测试，大大提高了测试效率。
测力器各部件的大小，可根据测试杆件的具体尺寸进行设计制作。测力器制作完成后需经精确标定方可使用。经现场实测比较，在测试杆件的轴力时，本发明测力器的测力精度在5％左右。
本发明的主要特征在于：1、测力器由位移计、专用定位器和定位钢钉、固定夹具等部分组成。2、位移计由6块定位块、一片扁梁和两只定位脚钉组成；位移计扁梁中部的上下两面各贴有两片电阻应变片；3、通过专用定位器和定位钢钉在圆形杆件上制作两个小圆坑作为测点，定位器能够保证所定测点在同一母线上，并使测点距离与位移计脚钉的钉尖间距相同；4、用固定夹具将位移计固定在测点上，并对位移计的脚钉钉尖产生所需的正压力；5、测力器需配合应变仪或数据采集系统进行工作。
附图说明：
附图1是位移计的结构示意图；附图2是专用定位器和定位钢钉示意图；附图3为固定夹具的结构示意图。
Claims (4)
1.一种杆件测力器，其特征在于：测力器由位移计、专用定位器和定位钢钉、固定夹具等部分组成；
2.根据权利要求1所述的位移计，其特征在于：位移计由6块定位块、一片扁梁和两只定位脚钉组成；位移计扁梁中部的上下两面各贴有两片电阻应变片；
3.根据权利要求1所述的专用定位器和定位钢钉，其特征在于：通过定位器能方便地用钢钉在圆杆上制作两个小圆坑作为测点；能够保证所定测点在同一母线上；保证测点的间距满足精度要求；并使测点距离与位移计脚钉的钉尖间距相同；
4.根据权利要求1所述的固定夹具，其特征在于：能够方便地、牢固地将位移计固定在圆杆上，并对位移计的脚钉钉尖产生所需的正压力。
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