CN210513503U - 一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及预应力施工领域，具体涉及一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，通过扭矩扳手施加不同的扭矩，记录应变片应变值变化，分析扭矩与应变值的线性关系，进而推算出扭矩与预紧力的关系，钢支架是为了锚固螺杆，应变片是为了测试螺杆在不同扭矩下的应变变化，使用该装置提高了测试螺杆扭矩与预紧力关系的精度。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及预应力施工领域，具体涉及一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置。
背景技术
在一些大型构件锚固时，大直径锚固螺杆需要提供足够的预紧力方能够进行正常工作，常规千斤顶加载的方式由于螺栓锚固回缩而将在短螺杆产生巨大的回缩损失。
通过扭矩扳手拧紧螺栓可以有效的解决因螺栓锚固回缩而造成的回缩损失，但相关规范也无大直径螺杆预紧扭矩与预紧力关系，我们采用本装置可以测试出扭矩扳手施加的扭矩与螺杆预紧力的关系，解决了通过扭矩扳手施加的扭矩与螺杆产生的预紧力无法定量的问题。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，尤其是具有结构轻便、试验数据准确的优势，通过本装置可以在施工现场短时间内测出螺杆预紧扭矩与预紧力的关系，方便现场施工。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，包括
螺杆；
钢支架,钢支架套接在螺杆上；
螺母，螺母分别连接在钢支架两端的螺杆上；
应变片，应变片粘贴在钢支架内螺杆的外壁上。
所述的螺杆两端设置有螺杆带丝部分，螺杆的中部为螺杆光面部分，钢支架的两端位于螺杆的螺杆带丝部分，螺杆光面部分位于钢支架内，应变片粘贴在螺杆光面部分。
所述的钢支架为中空结构，钢支架的直径大于螺杆的直径。
所述的钢支架的直径比螺杆的直径大5mm。
所述的螺母与螺杆相匹配，且螺母锚固在钢支架两端的螺杆上。
所述的应变片包括工作应变片和补充应变片，螺杆包括检测螺杆和待检测螺杆，检测螺杆和待检测螺杆的结构相同，工作应变片和补充应变片均设置有4 个，4个工作应变片均匀对称粘贴在检测螺杆光面部分的中间，4个补充应变片对称粘贴在待检测螺杆光面部分的中间。
所述的应变片组成应变桥路，由两组工作应变片和两组补充应变片组成，一组工作应变片为两个工作应变片，一组补充应变片为两个补充应变片。
所述的螺杆采用D48螺杆。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型通过采用扭矩扳手施加一种短螺杆的预紧力，提供了一种用于测试螺杆扭矩与预紧力关系的装置，避免了因常规千斤顶加载的方式造成的螺栓锚固回缩而在将在短螺杆产生巨大的回缩损失，提高了测试螺杆扭矩与预紧力关系的精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的工作应变片位置的剖面结构示意图。
图3为本实用新型的应变桥路图结构示意图。
图中：1-螺杆、2-螺母、3-工作应变片、4-钢支架、5-螺杆光面部分、6-螺杆带丝部分、7-补充应变片。
具体实施方式
实施例1:
参照图1和图2，是本实用新型实施例1的结构示意图，一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，包括
螺杆1；
钢支架4,钢支架4套接在螺杆1上；
螺母2，螺母2分别连接在钢支架4两端的螺杆1上；
应变片，应变片粘贴在钢支架4内螺杆1的外壁上。
实际使用时：通过扭矩扳手施加不同的扭矩，记录应变片应变值变化，分析扭矩与应变值的线性关系，进而推算出扭矩与预紧力的关系，钢支架4是为了锚固螺杆，应变片是为了测试螺杆1在不同扭矩下的应变变化，使用该装置提高了测试螺杆扭矩与预紧力关系的精度。
实施例2:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的螺杆1两端设置有螺杆带丝部分6，螺杆1的中部为螺杆光面部分5，钢支架4的两端位于螺杆1的螺杆带丝部分6，螺杆光面部分5位于钢支架4内，应变片粘贴在螺杆光面部分5。
实际使用时：螺杆1两端设置有螺杆带丝部分6用于螺母锚固螺杆1，螺杆1 的中部为螺杆光面部分5用于粘贴应变片，螺杆光面部分5位于钢支架4内，应变片粘贴在螺杆光面部分5，便于应变片测试螺杆1在不同扭矩下的应变变化。
实施例3:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的钢支架4为中空结构，钢支架4的直径大于螺杆1的直径。
优选的是所述的钢支架4的直径比螺杆1的直径大5mm。
实际使用时：钢支架4为中空结构，钢支架4的直径大于螺杆1的直径，实际施工中钢支架4的直径比螺杆1的直径大5mm，便于应变片测试螺杆1在不同扭矩下的应变变化。
实施例4:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的螺母2与螺杆1相匹配，且螺母2锚固在钢支架4两端的螺杆1上。
实际使用时：螺母2与螺杆1相匹配，便于螺母2锚固在钢支架4两端的螺杆1上。
实施例5:
参照图2和图3，与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的应变片包括工作应变片3和补充应变片7，螺杆1包括检测螺杆和待检测螺杆，检测螺杆和待检测螺杆的结构相同，工作应变片3和补充应变片7均设置有4个，4个工作应变片3均匀对称粘贴在检测螺杆光面部分5的中间，4个补充应变片7对称粘贴在待检测螺杆光面部分5的中间。
优选的是所述的应变片组成应变桥路，由两组工作应变片3和两组补充应变片7组成，一组工作应变片3为两个工作应变片3，一组补充应变片7为两个补充应变片7。
实际使用时：应变片包括工作应变片3和补充应变片7，工作应变片3是为了测试螺杆1在不同扭矩下的应变变化，补充应变片7是为了减少测试螺杆应变值误差，螺杆1包括检测螺杆和待检测螺杆，检测螺杆和待检测螺杆的结构相同，作应变片3和补充应变片7均设置有4个，4个工作应变片3均匀对称粘贴在检测螺杆光面部分5的中间，4个补充应变片7对称粘贴在待检测螺杆光面部分5的中间，应变片组成应变桥路，由两组工作应变片3和两组补充应变片7组成，一组工作应变片3为两个工作应变片3，一组补充应变片7为两个补充应变片7，应变桥路为全桥接线法，这种桥路连接测得的数据线性性、准确性很高，还可以在试验中起到良好的抗干扰作用，设置4个工作应变片3是为了减小因预紧螺杆造成的测试螺杆弯曲应力，设置4个补充应变片7是因为现场施工环境较恶劣，而应变片灵敏度较高，设置补充应变片7可以抵消因环境造成的应变误差，V+表示接电源正极，V-表示接电源负极，S+表示感应接头信号变化。
参照图3，上方两个桥臂接入工作应变片3，然后两个桥臂接入工作应变片3 后输出的应变值为R1、R2，下方另外两个桥臂接入补充应变片7，两个桥臂接入补充应变片7后输出应变值为R3、R4，由于待检测螺杆上的补充应变片粘贴在不受力且与检测螺杆在一样的环境下，故测试过程中由环境引起的应变值为εt。
ε1＝ε2 (5)
应变桥路的输出电压为：
R1为上方左桥臂上工作应变片3的原电阻值，R2为上方右桥臂上工作应变片3的原电阻值，ΔR1和ΔR2均为上方左右桥臂上工作应变片3的电阻变化，R3为下方左桥臂上补充应变片7的原电阻值，R4为下方右桥臂上补充应变片7的原电阻值，ΔR3和ΔR4均为下方左右桥臂上补充应变片7电阻变化，K为应变片常数、 U为电压，ΔU为电压差值。
由应变仪可以测得R1、R2、R3、R4及△R1、△R2、△R3、△R4值，已知量为U、△U及K值，需要求出ε1的值，根据公式(1)可知
根据我们已知量计算出的应变包括由伸长引起的应变ε1和由外界环境引起的应变εt。根据公式(3)可知
由补充应变片7测得的R3和ΔR3可以计算出由外界环境引起的应变εt，公式(1)与公式(3)相减就可以得到由伸长引起的应变ε1，从而实现补充应变片7抵消因环境造成的应变误差，提高了测试螺杆扭矩与预紧力关系的精度。
实施例6:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的螺杆1采用D48螺杆。
实际使用时：由于施工现场采用D48螺杆，为了测试结果更接近实际施工情况，所以采用D48螺杆，在使用时可根据实际需要选用不同的螺杆进行试验。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：包括
螺杆(1)；
钢支架(4),钢支架(4)套接在螺杆(1)上；
螺母(2)，螺母(2)分别连接在钢支架(4)两端的螺杆(1)上；
应变片，应变片粘贴在钢支架(4)内螺杆(1)的外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的螺杆(1)两端设置有螺杆带丝部分(6)，螺杆(1)的中部为螺杆光面部分(5)，钢支架(4)的两端位于螺杆(1)的螺杆带丝部分(6)，螺杆光面部分(5)位于钢支架(4)内，应变片粘贴在螺杆光面部分(5)。
3.根据权利要求1所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的钢支架(4)为中空结构，钢支架(4)的直径大于螺杆(1)的直径。
4.根据权利要求3所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的钢支架(4)的直径比螺杆(1)的直径大5mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的螺母(2)与螺杆(1)相匹配，且螺母(2)锚固在钢支架(4)两端的螺杆(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的应变片包括工作应变片(3)和补充应变片(7)，螺杆(1)包括检测螺杆和待检测螺杆，检测螺杆和待检测螺杆的结构相同，工作应变片(3)和补充应变片(7)均设置有4个，4个工作应变片(3)均匀对称粘贴在检测螺杆光面部分(5)的中间，4个补充应变片(7)对称粘贴在待检测螺杆光面部分(5)的中间。
7.根据权利要求6所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的应变片组成应变桥路，由两组工作应变片(3)和两组补充应变片(7)组成，一组工作应变片(3)为两个工作应变片(3)，一组补充应变片(7)为两个补充应变片(7)。
8.根据权利要求1所述的一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置，其特征是：所述的螺杆(1)采用D48螺杆。
Priority Applications (1)
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| CN201921599483.6U CN210513503U (zh) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | 一种用于测试大直径螺杆扭矩与预紧力关系的装置 |
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| CN210513503U true CN210513503U (zh) | 2020-05-12 |
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| CN (1) | CN210513503U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113567014A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-29 | 东风汽车集团股份有限公司 | 车辆底盘紧固连接系统失效检测方法及装置 |
| CN113654704A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-16 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种测试螺纹紧固件预紧力与扭矩关系的方法 |
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2019
- 2019-09-25 CN CN201921599483.6U patent/CN210513503U/zh active Active
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| CN113654704A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-16 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种测试螺纹紧固件预紧力与扭矩关系的方法 |
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