CN212254881U - 一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置。包括支架，在其上连接有支撑顶板，在支架和支撑顶板之间设置有升降座；在支撑顶板上连接有上夹具组件，在升降座上连接有下夹具组件；还包括升降驱动结构；上夹具组件包括夹块安装座，在夹块安装座的一侧壁的内侧面上固接有固定夹块和料头夹紧总成、另一侧壁上连接有可朝向和背离固定夹块运动的活动夹块；料头夹紧总成包括夹紧安装座，在夹紧安装座上开设有通孔并在通孔内穿设有活动连接的内顶紧件和外顶紧件；在内顶紧件和外顶紧件之间设置有顶紧弹簧，还包括与夹紧安装座转动连接且与内顶紧件滚动接触的凸轮。本实用新型提高了土工材料的夹持强度，避免了滑脱现象。

Description

一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置

技术领域

本实用新型属于试验机领域，尤其涉及一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，土工合成材料在工程结构中得到越来越广泛的应用，土工合成材料是以人工合成的聚合物(如塑料、化纤、合成橡胶等)为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。主要包括土工织物、土工格栅，土工膜、土工特种材料和土工复合材料，玻纤网，土工垫等类型。

在现在建筑工程的建设过程中，大量的使用土工栅格必然需要对材料进行检测，不论是出厂检测、采购时的入库检测还是建筑施工过程中的留样，都需要对土工栅格进行相应的试验。土工栅格的拉伸试验是确定材料性能的一种常用试验手段。其主要是将试样整个宽度夹持在拉伸试验机的夹具上，对试样进行拉伸直至断裂。试样的拉伸性能从试验机的记录装置中记录并计算得出材料的拉伸性能。

现有技术中使用的夹具多为锯齿楔形块夹具，采用手动拧螺丝的方式进行试样的夹持。但是，大部分规格的土工格栅，尤其是钢塑土工格栅的抗拉强度较大。利用上述夹具夹持住土工格栅进行拉伸试验时，往往会由于剪力过小而产生滑脱现象，而未实现检测土工格栅的抗拉强度的要求，从而使试验数据失真。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，本实用新型提高了土工格栅材料的夹持强度，避免了滑脱现象。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置包括支架，在支架上连接有位于其上方的支撑顶板，在支架和支撑顶板之间设置有升降座；在支撑顶板上连接有上夹具组件，在升降座上连接有与上夹具组件位置对应的下夹具组件，上夹具组件和下夹具组件结构一致；还包括用于驱动升降座纵向移动的升降驱动结构；上夹具组件包括截面呈U型的夹块安装座，在夹块安装座的一侧壁的内侧面上固接有固定夹块和料头夹紧总成、另一侧壁上连接有可朝向和背离固定夹块运动的活动夹块；料头夹紧总成包括夹紧安装座，在夹紧安装座上开设有通孔并在通孔内穿设有活动连接的内顶紧件和外顶紧件；在内顶紧件和外顶紧件之间设置有顶紧弹簧，还包括与夹紧安装座转动连接且与内顶紧件滚动接触的凸轮。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，通过设置上夹具组件和下夹具组件可对试验材料进行夹持，通过设置支撑顶板和升降座可对上夹具组件和下夹具组件进行安装，通过设置升降驱动结构可对升降座的纵向位置进行移动，进而对试验材料进行拉伸；通过设置固定夹块和活动夹块可对试验材料进行夹持，通过设置料头夹紧总成可对试验材料进行二次的夹持，进而提高了对试验材料的夹持强度，避免了试验材料发生滑脱现象。

优选地：外顶紧件包括一体成型的大径部和小径部，小径部穿设于内顶紧件上开设的盲孔内，顶紧弹簧套设在外顶紧件的小径部；在外顶紧件的小径部连接有螺钉且螺钉穿设于内顶紧件上开设的腰形孔内。

优选地：在活动夹块的背面转动连接有调位螺杆，调位螺杆与夹块安装座相螺合；在调位螺杆的外端部连接有旋钮；在夹块安装座的两侧壁之间连接有多组贯穿固定夹块的夹块导杆；夹块导杆与活动夹块滑动连接。

优选地：升降驱动结构包括设置在支架和支撑顶板之间且与二者转动连接的两组升降丝杠，升降座通过丝母与升降丝杠螺纹连接；还包括在支架上连接的用于驱动两组升降丝杠同步旋转的丝杠驱动组件。

优选地：丝杠驱动组件包括在支架上固接的电机座；在电机座上固接有输出轴朝上的丝杠电机并转动连接有纵向设置的传动轴，在丝杠电机的输出轴和传动轴之间连接有上带轮副；在两组升降丝杠的下端部均各自连接有下从动带轮，在传动轴上连接有下主动带轮，在下主动带轮和两组下从动带轮之间传动连接有下传动带。

优选地：升降驱动结构还包括在支架的顶部固接的多组纵向设置的导向杆，升降座与导向杆滑动连接。

优选地：在升降座上设置有与下夹具组件相连接的压力传感器。

优选地：在支架和支撑顶板之间设置有两组分别罩设在两组升降丝杠外的防护罩，两组防护罩的相对面呈敞口状；在防护罩的敞口端连接有与升降座相连接的波纹罩。

优选地：在凸轮上连接有把手。

优选地：在夹块安装座的顶部固接有安装座连杆，在安装座连杆上开设有轴线相互垂直的通孔。

附图说明

图1是本实用新型的主视局部剖视结构示意图；

图2是本实用新型的夹具组件的主视结构示意图；

图3是本实用新型的料头夹紧总成的剖视结构示意图；

图4是本实用新型的料头夹紧总成的立体结构示意图；

图5是本实用新型的丝杠驱动组件的立体结构示意图，上部视角；

图6是本实用新型的丝杠驱动组件的立体结构示意图，下部视角。

图中：1、支架；2、丝杠驱动组件；2-1、丝杠电机；2-2、传动轴；2-3、上带轮副；2-4、下传动带；2-5、下从动带轮；2-6、电机座；2-7、下主动带轮；2-8、下张紧带轮；3、导向杆；4、升降丝杠；5、升降座；6、支撑顶板；7、上夹具组件；7-1、夹块导杆；7-2、活动夹块；7-3、固定夹块；7-4、夹块安装座；7-5、安装座连杆；7-6、料头夹紧总成；7-6-1、凸轮；7-6-2、内顶紧件；7-6-3、顶紧弹簧；7-6-4、外顶紧件；7-6-5、夹紧安装座；7-6-6、把手；7-7、料头顶板；7-8、旋钮；7-9、调位螺杆；8、下夹具组件；9、压力传感器；10、波纹罩；11、防护罩。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置包括支架1，在支架1上连接有位于其上方的支撑顶板6，在支架1和支撑顶板6之间设置有升降座5，还包括用于驱动升降座5纵向移动的升降驱动结构。

升降驱动结构包括设置在支架1和支撑顶板6之间且与二者转动连接的两组升降丝杠4，升降座5通过丝母与升降丝杠4螺纹连接；还包括在支架1上连接的用于驱动两组升降丝杠4同步旋转的丝杠驱动组件2。升降驱动结构还包括在支架1的顶部固接的多组纵向设置的导向杆3，升降座5通过直线轴承或者与导向杆3滑动连接的滑块与导向杆3滑动连接，支撑顶板6通过导向杆3与支架1相连接。在支架1和支撑顶板6之间设置有两组分别罩设在两组升降丝杠4外的防护罩11，两组防护罩11的相对面呈敞口状；在防护罩11的敞口端连接有与升降座5相连接的波纹罩10。通过设置防护罩11和波纹罩10可对升降丝杠4进行保护，防止工作过程中蹦出的渣滓损伤升降丝杠4。

进一步参见图5和图6，丝杠驱动组件2包括在支架1上固接的电机座2-6；在电机座2-6上固接有输出轴朝上的丝杠电机2-1，在电机座2-6上转动连接有纵向设置的传动轴2-2；在丝杠电机2-1的输出轴和传动轴2-2之间连接有上带轮副2-3；上带轮副2-3包括与传动轴2-2键连接的主动带轮以及与丝杠电机2-1的输出轴键连接的从动带轮，在主动带轮和从动带轮之间传动连接有传动皮带。上带轮副2-3位于电机座2-6的上方。

另外，丝杠驱动组件2还包括在两组升降丝杠4的下端部均各自连接的下从动带轮2-5，在传动轴2-2上连接有位于电机座2-6的下方的下主动带轮2-7，在下主动带轮2-7和两组下从动带轮2-5之间传动连接有下传动带2-4。进一步参见图6，在电机座2-6上连接有下张紧带轮2-8，下张紧带轮2-8可对下传动带2-4进行张紧。

在本实施例中，丝杠驱动组件2可驱动两组升降丝杠4同步旋转，进而避免发生升降丝杠4旋转不同步的现象，提高了检测装置的工作稳定性。丝杠驱动组件2的具体的工作过程为：丝杠电机2-1启动，然后通过上带轮副2-3将丝杠电机2-1的输出轴的旋转动力传递给传动轴2-2，传动轴2-2带动下主动带轮2-7旋转，并通过与其传动连接的下传动带2-4将传动轴2-2的旋转动力传递给两组下从动带轮2-5，进而带动两组下从动带轮2-5同步旋转。最终，两组同步旋转的下从动带轮2-5带动两组升降丝杠4同步旋转。两组升降丝杠4同步旋转可带动升降座5在纵向位置进行升降移动。

如图1所示，在支撑顶板6上连接有上夹具组件7，在升降座5上连接有与上夹具组件7位置对应的下夹具组件8，在本实施例中，上夹具组件7和下夹具组件8结构一致。

为了精准的测量拉伸力，在升降座5上设置有与下夹具组件8相连接的压力传感器9，在本实施例中，在支撑顶板6上通过紧固螺栓连接有万向联轴器，上夹具组件7通过万向联轴器与支撑顶板6相连接。在升降座5上开设有通孔，在通孔内穿设有与升降座5间隙配合的轴件，压力传感器9套设在轴件上并设置在升降座5的下方，在轴件的下端部螺合有锁紧螺母，下夹具组件8与轴件的上端部相连接。

进一步参加图2，上夹具组件7包括截面呈U型的夹块安装座7-4，在夹块安装座7-4的一侧壁的内侧面上固接有固定夹块7-3和料头夹紧总成7-6、另一侧壁上连接有可朝向和背离固定夹块7-3运动的活动夹块7-2，在活动夹块7-2和固定夹块7-3的相对面上均设置有锯齿状的防滑纹。在夹块安装座7-4的顶部固接有安装座连杆7-5，在安装座连杆7-5上开设有轴线相互垂直的通孔，夹具组件通过穿设于上述的通孔内的销轴与升降座5和支撑顶板6相连接。即上夹具组件7通过穿设于通孔内的销轴与万向联轴器相连接，下夹具组件8通过穿设于通孔内的销轴与升降座5上穿设的轴件相连接，上述轴件上开设有可容纳安装座连杆7-5的盲孔。

在本实施例中，在活动夹块7-2的背面转动连接有横向设置的调位螺杆7-9，调位螺杆7-9与夹块安装座7-4相螺合；在调位螺杆7-9的外端部连接有旋钮7-8。通过正向/反向旋转调位螺杆7-9，进而可以调节活动夹块7-2的位置，使其朝向/背离固定夹块7-3进行直线运动。为了提高活动夹块7-2的直线运动的稳定性，在夹块安装座7-4的两侧壁之间连接有多组贯穿固定夹块7-3的夹块导杆7-1，多组夹块导杆7-1横向设置，另外，在本实施例中，夹块导杆7-1与活动夹块7-2滑动连接。

进一步参见图3和图4，在本实施例中，料头夹紧总成7-6包括夹紧安装座7-6-5，在夹紧安装座7-6-5上开设有通孔并在通孔内穿设有活动连接的内顶紧件7-6-2和外顶紧件7-6-4；外顶紧件7-6-4包括一体成型的大径部和小径部，小径部穿设于内顶紧件7-6-2上开设的盲孔内。在外顶紧件7-6-4的小径部连接有螺钉，上述螺钉穿设于外顶紧件7-6-4上开设的沿其径向延伸的通孔内，另外，该螺钉穿设于内顶紧件7-6-2上开设的腰形孔内且该螺钉可沿腰形孔移动。在内顶紧件7-6-2和外顶紧件7-6-4之间设置有顶紧弹簧7-6-3，在本实施例中，顶紧弹簧7-6-3套设在外顶紧件7-6-4的小径部，顶紧弹簧7-6-3采用多组碟簧。料头夹紧总成7-6还包括与夹紧安装座7-6-5转动连接的凸轮7-6-1，凸轮7-6-1与内顶紧件7-6-2的外端部滚动接触，在凸轮7-6-1上连接有把手7-6-6。

通过设置料头夹紧总成7-6可将试验材料的料头压至固定夹块7-3的顶面，对试验材料进行二次夹持，进而提高了对试验材料的夹持强度。料头夹紧总成7-6的工作原理：料头夹紧总成7-6未处于下压状态时，凸轮7-6-1的近休止端与内顶紧件7-6-2相顶紧接触；当需要料头夹紧总成7-6向下按压试验材料的料头时，手动扳动凸轮7-6-1上的把手7-6-6，使得凸轮7-6-1的远休止端与内顶紧件7-6-2相顶紧接触，此时外顶紧件7-6-4在顶紧弹簧7-6-3的作用下与固定夹块7-3的顶面相顶紧，固定夹块7-3和料头夹紧总成7-6共同作用可对试验材料的料头进行夹持；当需要释放试验材料的料头时，只需手动扳动把手7-6-6，使得凸轮7-6-1的近休止端与内顶紧件7-6-2相顶紧接触即可，料头夹紧总成7-6操作过程方便快捷。

在使用料头夹紧总成7-6前，需要使试验材料的料头部分穿过料头夹紧总成7-6和固定夹块7-3之间，为了方便上述操作过程，在夹块安装座7-4的未安装固定夹块7-3的侧壁上开设有槽口，在上述槽口内穿设有横向设置并与夹块安装座7-4滑动连接的料头顶板7-7，在料头顶板7-7的外端部连接有把手件。在使用过程中，将试验材料穿设于活动夹块7-2和固定夹块7-3之间，使试验材料的末端延伸至料头顶板7-7的上方，然后推动料头顶板7-7，利用料头顶板7-7将试验材料的末端推至料头夹紧总成7-6和固定夹块7-3之间，再利用料头夹紧总成7-6，将试验材料按压至固定夹块7-3的顶部。

另外，在本实施例中，在支架1上连接有对试验材料进行测量跟踪的引伸计。

工作过程：

启动丝杠电机2-1，将升降座5移动至预设位置，然后将提前做好标记的宽条样式的试验材料放置在上夹具组件7和下夹具组件8之间，使得试验材料的两个末端分别穿进上夹具组件7和下夹具组件8，具体为试验材料的末端穿过对应的固定夹块和活动夹块之间，然后利用料头顶板7-7将试验材料的末端推至料头夹紧总成7-6和固定夹块7-3之间，再利用料头夹紧总成7-6，将试验材料按压至固定夹块7-3的顶部，料头夹紧总成7-6的工作原理如前文，此处不赘述。然后旋转调位螺杆7-9，使得活动夹块7-2朝向固定夹块7-3运动进而夹持住试验材料。夹持好试验材料后，再次启动丝杠电机2-1，使得升降座5向下移动，进而使得上夹具组件7和下夹具组件8对试验材料进行拉伸直至试验材料断裂，通过压力传感器9记录试验过程中的拉力，通过引伸计检测跟踪试验材料上的标记点并记录数据。

Claims (10)

1.一种水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：包括支架(1)，在支架(1)上连接有位于其上方的支撑顶板(6)，在支架(1)和支撑顶板(6)之间设置有升降座(5)；在支撑顶板(6)上连接有上夹具组件(7)，在升降座(5)上连接有与上夹具组件(7)位置对应的下夹具组件(8)，上夹具组件(7)和下夹具组件(8)结构一致；还包括用于驱动升降座(5)纵向移动的升降驱动结构；

上夹具组件(7)包括截面呈U型的夹块安装座(7-4)，在夹块安装座(7-4)的一侧壁的内侧面上固接有固定夹块(7-3)和料头夹紧总成(7-6)、另一侧壁上连接有可朝向和背离固定夹块(7-3)运动的活动夹块(7-2)；

料头夹紧总成(7-6)包括夹紧安装座(7-6-5)，在夹紧安装座(7-6-5)上开设有通孔并在通孔内穿设有活动连接的内顶紧件(7-6-2)和外顶紧件(7-6-4)；在内顶紧件(7-6-2)和外顶紧件(7-6-4)之间设置有顶紧弹簧(7-6-3)，还包括与夹紧安装座(7-6-5)转动连接且与内顶紧件(7-6-2)滚动接触的凸轮(7-6-1)。

2.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：外顶紧件(7-6-4)包括一体成型的大径部和小径部，小径部穿设于内顶紧件(7-6-2)上开设的盲孔内，顶紧弹簧(7-6-3)套设在外顶紧件(7-6-4)的小径部；在外顶紧件(7-6-4)的小径部连接有螺钉且螺钉穿设于内顶紧件(7-6-2)上开设的腰形孔内。

3.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：在活动夹块(7-2)的背面转动连接有调位螺杆(7-9)，调位螺杆(7-9)与夹块安装座(7-4)相螺合；在调位螺杆(7-9)的外端部连接有旋钮(7-8)；在夹块安装座(7-4)的两侧壁之间连接有多组贯穿固定夹块(7-3)的夹块导杆(7-1)；夹块导杆(7-1)与活动夹块(7-2)滑动连接。

4.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：升降驱动结构包括设置在支架(1)和支撑顶板(6)之间且与二者转动连接的两组升降丝杠(4)，升降座(5)通过丝母与升降丝杠(4)螺纹连接；还包括在支架(1)上连接的用于驱动两组升降丝杠(4)同步旋转的丝杠驱动组件(2)。

5.如权利要求4所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：丝杠驱动组件(2)包括在支架(1)上固接的电机座(2-6)；在电机座(2-6)上固接有输出轴朝上的丝杠电机(2-1)并转动连接有纵向设置的传动轴(2-2)，在丝杠电机(2-1)的输出轴和传动轴(2-2)之间连接有上带轮副(2-3)；在两组升降丝杠(4)的下端部均各自连接有下从动带轮(2-5)，在传动轴(2-2)上连接有下主动带轮(2-7)，在下主动带轮(2-7)和两组下从动带轮(2-5)之间传动连接有下传动带(2-4)。

6.如权利要求4所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：升降驱动结构还包括在支架(1)的顶部固接的多组纵向设置的导向杆(3)，升降座(5)与导向杆(3)滑动连接。

7.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：在升降座(5)上设置有与下夹具组件(8)相连接的压力传感器(9)。

8.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：在支架(1)和支撑顶板(6)之间设置有两组分别罩设在两组升降丝杠(4)外的防护罩(11)，两组防护罩(11)的相对面呈敞口状；在防护罩(11)的敞口端连接有与升降座(5)相连接的波纹罩(10)。

9.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：在凸轮(7-6-1)上连接有把手(7-6-6)。

10.如权利要求1所述的水工检测的土工合成材料拉伸强度检测装置，其特征是：在夹块安装座(7-4)的顶部固接有安装座连杆(7-5)，在安装座连杆(7-5)上开设有轴线相互垂直的通孔。

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