CN202033257U - 一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，它包括机架、机座、弧形模块、弯曲臂、电机和控制机构，机座的底部竖向设有定位竖杆，所述的弧形模块以定位竖杆为中心成对设置，定位竖杆上套装有定位柱，波纹管的下端套装在定位柱上，波纹管的外径与弧形模块相接触，定位头插装在波纹管的上端，所述的弯曲臂铰接在机座的固定支座上，并且通过手轮插销与定位头固定连接，所述电机具有传动机构，传动机构与弯曲臂的下端固定相连，所述电机能够接收控制机构发出的控制指令进行正反转动，进而驱动弯曲臂和波纹管在固定摆动幅度下以定位竖杆为中心往复摆动。该试验机结构简单、运行平稳、测试精度高、操作方便。

Description

一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机

技术领域

本实用新型涉及预应力混凝土桥梁检测领域，具体涉及预应力混凝土桥梁用塑料波纹管柔韧性检测试验机，具体是指一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机。

背景技术

塑料波纹管是一种桥梁工程上用的新型成功材料，主要用于后张预应力混凝土结构，作为预应力筋的成孔管道。这就要求预应力波纹管要具有良好的耐疲劳性，以提高构件的抗疲劳能力，柔韧性试验是评定预应力波纹管耐疲劳性能的试验方法。

现行的检测标准规定的柔韧性试验方法是通过一定的曲率半径及高度，制作弧形模板，人工用手向弧形模板两侧缓慢弯曲波纹管至指定位置，左右往返弯曲五次。此方法人为影响因素较大，测试精度低，费时、费力，无法充分体现预应力波纹管的耐疲劳性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，该试验机结构简单、运行平稳、测试精度高、操作方便。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，它包括机架、机座、弧形模块，其特征在于：该试验机还包括弯曲臂、电机和控制机构，所述的弧形模块和弯曲臂均安装在机座上，机座的底部竖向设有定位竖杆，所述的弧形模块以定位竖杆为中心成对设置，定位竖杆上套装有定位柱，波纹管的下端套装在定位柱上，通过定位手轮调整弧形模块位置，使波纹管的外径与弧形模块相接触，定位头插装在波纹管的上端，所述的弯曲臂铰接在机座的固定支座上，并且通过手轮插销与定位头固定连接，所述电机具有传动机构，传动机构与弯曲臂的下端固定相连，电机通过传动机构来驱动弯曲臂动作，所述电机与控制机构相连，电机能够接收控制机构发出的控制指令进行正反转动，进而驱动弯曲臂和波纹管在固定摆动幅度下以定位竖杆为中心往复摆动。

本实用新型中，所述的传动机构为齿轮链条传动机构，该齿轮链条传动机构由一对传动齿轮、一个转向齿轮以及链条组成，其中一对传动齿轮中的一个传动齿轮安装在电机的输出轴上，另一个传动齿轮和转向齿轮均安装在机架上，该对传动齿轮以弯曲臂为中心对称设置，并且位于同一水平面上，弯曲臂的下端与该对传动齿轮之间的链条固定连接，链条运动时带动弯曲臂同步摆动。

该试验机可以通过弯曲臂控制一种曲率半径的弧形模块，其采用的具体结构为：所述的弧形模块为一对曲率半径相同的弧形模块，所述的控制机构包括一对限位器以及一个控制箱，该对限位器和控制箱均安装在机架上，弯曲臂的下端两侧均设有凸出的接触块，该对限位器以弯曲臂为中心对称设置，每个限位器的下端均设有接触轮，控制箱分别与该对限位器和电机相连，当弯曲臂在移动过程中接触块触碰到接触轮时接触轮向限位器发出触碰信号，限位器将该触碰信号传输给控制箱，控制箱接收到该触碰信号后向电机发出反转的控制指令。

该试验机也可以通过弯曲臂控制两种曲率半径的弧形模块，其采用的具体结构为：所述的弧形模块为两对弧形模块，每一对弧形模块的曲率半径相同，其中一对弧形模块的曲率半径较大，另一对弧形模块的曲率半径较小，所述的控制机构包括五个限位器以及一个控制箱，该五个限位器中的位置靠下的四个限位器和控制箱均安装在机架上，另一个位置靠上的限位器位于弯曲臂的上端，弯曲臂的下端两侧均设有凸出的接触块，四个限位器分成两对，该两对限位器均以弯曲臂为中心对称设置，其中位于内侧的一对限位器与曲率半径较大的一对弧形模块配合使用，位于外侧的一对限位器以及位于弯曲臂上的限位器与曲率半径较小的一对弧形模块配合使用，四个位置靠下的限位器中每个限位器的下端均设有接触轮，控制箱分别与该五个限位器和电机相连，当弯曲臂在移动过程中接触块触碰到接触轮时接触轮向限位器发出触碰信号，限位器将该触碰信号传输给控制箱，控制箱接收到该触碰信号后向电机发出反转的控制指令。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著效果：

(1)本实用新型以机械代替人工进行波纹管柔韧性试验，通过调节试验机的摆动频率和幅度，使之符合标准的试验要求。

(2)本实用新型应用行程限位器及计数器，完成塑料波纹管柔韧性试验机的研制。

(3)本实用新型根据工程的实际需要，自主设计规范要求以外的其他规格的试验配件，扩大试验检测范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型试验机实施例一的整体结构主视图；

图2是本实用新型试验机实施例一的整体结构侧视图；

图3是本实用新型试验机实施例一的局部结构图，显示电机、传动机构以及限位器的位置关系示意图；

图4是本实用新型试验机实施例一中手轮插销的结构图；

图5是本实用新型试验机实施例一中定位头的结构图；

图6是本实用新型试验机实施例一中定位柱的结构图；

图7是本实用新型试验机实施例一中塞规的结构图；

图8是本实用新型试验机实施例二的整体结构主视图；

图9是本实用新型试验机实施例二的整体结构侧视图，显示弧形模块r＝1500mm的结构；

图10是本实用新型试验机实施例二的整体结构侧视图，显示弧形模块r＝1800mm的结构；

图11是本实用新型试验机实施例二的局部结构图，显示电机、传动机构以及限位器的位置关系示意图；

附图标记说明

1-启动开关，2-暂停开关，3-计数器，4-计时器，5-控制箱，6-弯曲臂，6a-接触块，7-r＝1800mm弧形模块，8-r＝1500mm弧形模块，9-限位器，9a-接触轮，10-定位手轮，11-机座，12-电机，13-固定支座，14-计数探头，15-定位竖杆，16-传动齿轮，17-链条，18-手轮插销，19-定位头，20-定位柱，21-塞规，22-波纹管，23-转向齿轮。

具体实施方式

实施例一

如图1至图7所示的一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，它包括机架、机座11、弧形模块、弯曲臂6、电机12和控制机构，所述的弧形模块和弯曲臂6均安装在机座11上，机座11的底部竖向设有定位竖杆15，定位竖杆15和弯曲臂6对中设置，所述的弧形模块以定位竖杆15为中心成对设置，定位竖杆15上套装有定位柱20，波纹管22的下端套装在定位柱20上，通过定位手轮10调整弧形模块位置，使波纹管22的外径与弧形模块相接触，定位头19插装在波纹管22的上端，所述的弯曲臂6铰接在机座11的固定支座13上，并且通过手轮插销18与定位头19固定连接，所述电机12具有传动机构，传动机构与弯曲臂6的下端固定相连，电机12通过传动机构来驱动弯曲臂6做摆动动作，所述电机12与控制机构相连，电机12能够接收控制机构发出的控制指令进行正反转动，进而驱动弯曲臂6和波纹管22在固定摆动幅度下以定位竖杆15为中心往复摆动。波纹管22试验完毕后从试验机上取下，用相对应的塞规21插入波纹管22内，观察塞规21能否顺利通过从波纹管中，评定预应力塑料波纹管的柔韧性是否合格。

所述的传动机构为齿轮链条传动机构，该齿轮链条传动机构由一对传动齿轮16、一个转向齿轮23以及链条17组成，其中一对传动齿轮16中的一个传动齿轮安装在电机12的输出轴上，另一个传动齿轮和转向齿轮23均安装在机架上，该对传动齿轮16以弯曲臂6为中心对称设置，并且位于同一水平面上，弯曲臂6的下端与该对传动齿轮16之间的链条17固定连接，链条17运动时带动弯曲臂6同步摆动。

该试验机通过弯曲臂控制一种曲率半径的弧形模块，其采用的具体结构为：所述的弧形模块为一对曲率半径相同的弧形模块，该弧形模块是曲率半径为r＝1800mm的弧形模块7，所述的控制机构包括一对限位器9以及一个控制箱5，该对限位器9和控制箱5均安装在机架上，弯曲臂6的下端两侧均设有凸出的接触块6a，该对限位器9以弯曲臂6为中心对称设置，每个限位器的下端均设有接触轮9a，控制箱5分别与该对限位器9和电机12相连，当弯曲臂6在移动过程中接触块6a触碰到接触轮9a时接触轮9a向限位器9发出触碰信号，限位器9将该触碰信号传输给控制箱5，控制箱5接收到该触碰信号后向电机12发出反转的控制指令，两个接触轮9a的间距和弯曲臂6的形状决定弯曲臂6的摆动幅度，进而保证波纹管22的摆动幅度是一个固定值，弯曲臂6的摆动通过电机12的正反转来驱动。

本实用新型的控制箱5中还设有启动开关1、暂停开关2、计数器3和计时器4，计数器3通过设定摆动次数，并与试验机下方的计数探头14连接，以此控制摆动次数。计时器4在波纹管弯曲完成后自动计时，2min后发出蜂鸣提示，即可将波纹管22从试验机上卸下。

本实施例中的弧形模块7是可移动的，采用以弯曲臂6、试验机底部定位竖杆15为中心，通过试验机下方的定位手轮10左右调整弧形模块的位置，能适用任何规格的波纹管进行柔韧性试验。

本实施例中定位头19及定位柱20的规格为：定位头19上部分与波纹管22的外径相等，下部分略小于波纹管的内径，定位柱20外径与定位头19的下部分相等，此规格便于安装及固定波纹管，确保试验时波纹管不会脱落。定位头19及定位柱20的具体型号有(按波纹管的内径分)50mm、60mm、70mm、75mm、85mm、90mm、100mm、115mm、130mm，70mm、85mm是自主设计规范要求以外的定位头及定位柱。

本实施例中塞规21采用硬质塑料制成，当波纹管从试验机上卸下后，提起塞规将其缓慢插入波纹管中，观察其能否顺利通过波纹管。塞规具体型号有(按波纹管的内径分)50mm，60mm，70mm，75mm，85mm，90mm，100mm，115mm，130mm，70mm、85mm是自主设计规范要求以外的塞规。

本实施例具体的操作过程如下：

1.选择对应的规格

根据波纹管规格大小，换上相符的定位柱和定位头，选择相对应的曲率半径r的弧形模板(内径d≤90mm，曲率半径r为1500mm；内径d＞90mm，曲率半径r为1800mm)。

2.安装波纹管

在试验机底部中间的定位竖杆上装上定位柱，将波纹管插入定位柱，通过试验机下方的定位手轮调整弧形模块的位置，使两片模块刚好与波纹管的外径接触，提起定位头，对准管口后将定位头自由放下管口，并用手轮插销将弯曲臂与定位头连接，用螺帽拧紧，固定波纹管。

3.置数

开启电源开关，将计数器预定次数为“4”，即是标准要求的由起始位置至结束位置共5次(数显0，1，2，3，4次)。

4.试验

开启启动开关，在限位器的控制下，试验机开始自动左右弯曲(波纹管的初始位置在垂直位置)。波纹管从初始位置(垂直位置)第一次自动弯曲到弧形模块板的一边时，计数器读数显示为“0”(即是规范要求的弯曲1次)。接着试样自动弯曲到弧形模块板的另一边时，计数器读数显示为“1”(即是规范要求的弯曲2次)，依此类推，当试样自动弯曲到结束位置(垂直位置，跟起始位置相同)时，计数器读数显示为“4”(即是规范要求的弯曲5次)后自动停机，计时器自动计时，2min后，试验机发出鸣声提示，立即卸下定位头，将波纹管从试验机上取下，用相对应的塞规，插入波纹管内，观察塞规能否顺利通过从波纹管中，评定预应力波纹管的柔韧性是否合格。

实施例二

如图8至图11所示的试验机，和实施例一不同的是，该实施例通过弯曲臂控制两种曲率半径的弧形模块，其采用的具体结构为：所述的弧形模块为两对弧形模块，每一对弧形模块的曲率半径相同，其中一对弧形模块的曲率半径较大，另一对弧形模块的曲率半径较小，曲率半径较大的弧形模块是曲率半径为r＝1800mm的弧形模块7，曲率半径较小的弧形模块是曲率半径为r＝1500mm的弧形模块8，所述的控制机构包括五个限位器9以及一个控制箱5，该五个限位器9中的位置靠下的四个限位器和控制箱5均安装在机架上，另一个位置靠上的限位器9位于弯曲臂6的上端，弯曲臂6的下端两侧均设有凸出的接触块6a，四个限位器分成两对，该两对限位器9均以弯曲臂6为中心对称设置，其中位于内侧的一对限位器与曲率半径较大的一对r＝1800mm的弧形模块7配合使用，位于外侧的一对限位器以及位于弯曲臂6上的限位器与曲率半径较小的一对r＝1500mm的弧形模块8配合使用，四个位置靠下的限位器中每个限位器的下端均设有接触轮9a，控制箱5分别与该五个限位器9和电机12相连，当弯曲臂6在移动过程中接触块6a触碰到接触轮9a时接触轮9a向限位器9发出触碰信号，限位器9将该触碰信号传输给控制箱5，控制箱5接收到该触碰信号后向电机12发出反转的控制指令。具体操作如下：将曲率半径r＝1800mm的弧形模块7设为默认值，以链条上方内侧的两个限位器控制弯曲臂的摆动距离，此时外侧的两个限位器以及位于弯曲臂6上的限位器均处于切断状态，不起作用；当手轮插销18插入弯曲臂6的上端并接触到到位于弯曲臂6上的限位器的探头时，系统自动切换为以链条上方外侧的两个限位器控制弯曲臂的摆动距离，此时内侧的两个限位器处于切断状态，即使内侧的限位器的接触轮9a触碰到接触块6a也不会对限位器发出任何指令，外侧的两个限位器处于导通工作状态。通过系统切换不同的限位器的断开或导通状态，以此达到用一个弯曲臂即可控制两种曲率半径的弧形模块的目的。

上述实施例仅是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是适宜性的，并不是限制性的，熟悉本领域技术的人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以设计出其他适用于检测塑料波纹管的工装及配件，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，它包括机架、机座(11)、弧形模块，其特征在于：该试验机还包括弯曲臂(6)、电机(12)和控制机构，所述的弧形模块和弯曲臂(6)均安装在机座(11)上，机座(11)的底部竖向设有定位竖杆(15)，所述的弧形模块以定位竖杆(15)为中心成对设置，定位竖杆(15)上套装有定位柱(20)，波纹管(22)的下端套装在定位柱(20)上，波纹管(22)的外径与弧形模块相接触，定位头(19)插装在波纹管(22)的上端，所述的弯曲臂(6)铰接在机座(11)的固定支座(13)上，并且通过手轮插销(18)与定位头(19)固定连接，所述电机(12)具有传动机构，传动机构与弯曲臂(6)的下端固定相连，所述电机(12)与控制机构相连。

2.根据权利要求1所述的固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，其特征在于：所述的传动机构为齿轮链条传动机构，该齿轮链条传动机构由一对传动齿轮(16)、一个转向齿轮(23)以及链条(17)组成，其中一对传动齿轮(16)中的一个传动齿轮安装在电机(12)的输出轴上，另一个传动齿轮和转向齿轮(23)均安装在机架上，该对传动齿轮(16)以弯曲臂(6)为中心对称设置，并且位于同一水平面上，弯曲臂(6)的下端与该对传动齿轮(16)之间的链条(17)固定连接，链条(17)运动时带动弯曲臂(6)同步摆动。

3.根据权利要求1或2所述的固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，其特征在于：所述的弧形模块为一对曲率半径相同的弧形模块，所述的控制机构包括一对限位器(9)以及一个控制箱(5)，该对限位器(9)和控制箱(5)均安装在机架上，弯曲臂(6)的下端两侧均设有凸出的接触块(6a)，该对限位器(9)以弯曲臂(6)为中心对称设置，每个限位器的下端均设有接触轮(9a)，控制箱(5)分别与该对限位器(9)和电机(12)相连。

4.根据权利要求1或2所述的固定摆幅的塑料波纹管柔韧性自动试验机，其特征在于：所述的弧形模块为两对弧形模块，每一对弧形模块的曲率半径相同，其中一对弧形模块的曲率半径较大，另一对弧形模块的曲率半径较小，所述的控制机构包括五个限位器(9)以及一个控制箱(5)，该五个限位器(9)中的位置靠下的四个限位器和控制箱(5)均安装在机架上，另一个位置靠上的限位器(9)位于弯曲臂(6)的上端，弯曲臂(6)的下端两侧均设有凸出的接触块(6a)，四个限位器分成两对，该两对限位器(9)均以弯曲臂(6)为中心对称设置，其中位于内侧的一对限位器与曲率半径较大的一对弧形模块配合使用，位于外侧的一对限位器以及位于弯曲臂(6)上的限位器与曲率半径较小的一对弧形模块配合使用，四个位置靠下的限位器中每个限位器的下端均设有接触轮(9a)，控制箱(5)分别与该五个限位器(9)和电机(12)相连。

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