CN212255009U - 检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，包括顶板、底板和钢丝加载螺杆，所述顶板和底板相互平行布置；在所述顶板和底板上分别开设有相对应的均匀间隔布置的钢丝孔，所述顶板的下平面设置螺杆定位机构，在所述底板开设有与螺杆定位机构对应的螺栓孔，所述钢丝加载螺杆的尾端通过螺杆定位机构定位，头部穿过底板上的螺栓孔，并且在所述底板螺栓孔上下侧的钢丝加载螺杆上分别设置有加载螺母和锁紧螺母；作为检验对象的钢丝依次穿过顶板和底板上对应的钢丝孔，钢丝的两端分别用锚杯固定。本实用新型采用加载螺杆与平行设置的顶板、底板配合对钢丝进行紧固及维持应力状态，可以克服钢丝无法长期维持应力状态的难题。
Description
技术领域
本实用新型属于钢丝试验测试技术领域，特别是涉及一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置。
背景技术
改革开放以来，我们国家大跨度桥梁建设进入了突飞猛进的发展阶段，尤其是大跨度斜拉桥、悬索桥更是方兴未艾，我国的桥梁设计和建造水平进入了先进行列。但也出现了一些问题，桥梁索结构耐久性和安全性面临不足就是其中之一。同时，我们国家正在建设节约型社会，提高工程结构的耐久性就是工程建设资源节约的有效措施，延长工程的使用寿命就是最大的资源节约。随着材料技术的发展，桥梁缆索的腐蚀是导致其失效的主要因素。对于海洋环境中的桥梁缆索，以上问题更加突出。传统的桥梁缆索钢丝的抗腐蚀能力主要采用加速盐雾试验进行检测评估，该方法可以较好的模拟海洋及氯离子环境，其试验结果具有一定的参考价值。但是由于桥梁缆索钢丝一直处于复杂的应力状态，而钢丝在应力和腐蚀介质共同作用下的腐蚀会加速。应力腐蚀有以下特征：有拉应力存在，拉应力越大腐蚀越快。一定的拉应力是发生应力腐蚀开裂的必要条件。通常应力越大，发生腐蚀开裂的时间也越短，小于某一应力值就不发生开裂，此应力值称为应力腐蚀的临界值。应力腐蚀与钢丝的镀层、钢丝的直径、钢丝的强度有直接关系。而传统的盐雾试验方法不能模拟钢丝以上复杂的应力条件下的应力腐蚀，因而其试验结果对于实际桥梁的缆索耐久性的评估具有一定的局限性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，能有效评估实际桥梁的缆索耐久性。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，包括顶板、底板和钢丝加载螺杆，所述顶板和底板相互平行布置；
在所述顶板和底板上分别开设有相对应的均匀间隔布置的钢丝孔，所述顶板的下平面设置螺杆定位机构，在所述底板开设有与螺杆定位机构对应的螺栓孔，所述钢丝加载螺杆的尾端通过螺杆定位机构定位，头部穿过底板上的螺栓孔，并且在所述底板螺栓孔上下侧的钢丝加载螺杆上分别设置有加载螺母和锁紧螺母；
作为检验对象的钢丝依次穿过顶板和底板上对应的钢丝孔，钢丝的两端分别用锚杯固定。
优选地，所述顶板和底板为厚度20mm～60mm的不锈钢板。
优选地，所述钢丝孔的直径为Φ5mm～Φ9mm，钢丝孔的间距在125mm以上
优选地，所述螺杆定位机构为预先加工在顶板下表面的沉孔，沉孔直径为锚杯直径的1.05倍～1.10倍，沉孔深度为2mm～3mm。
优选地，所述螺栓孔是直径为20mm～30mm的通孔，间距在140mm以上。
优选地，所述钢丝的两端形成有墩头，墩头的直径不小于钢丝直径的1.5倍，镦头高度不小于1倍的钢丝直径。
优选地，所述锚杯为中心带一通孔的钢丝单丝锚杯，其中锚杯外径为Φ25mm，通孔的直径为Φ5mm～Φ8mm，锚杯采用45钢级以上强度材料加工，加工后进行重防腐涂料进行涂装防腐，或采用不锈钢。
优选地，在所述钢丝下端的锚杯与底板下表面之间设置压力传感器，每根钢丝的底端分别单独设置压力传感器。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1.本实用新型采用加载螺杆与平行设置的顶板、底板配合对钢丝进行紧固及维持应力状态，可以克服钢丝无法长期维持应力状态的难题。
2.本实用新型可以实现不同应力情况下的腐蚀试验测试，尤其适用于长期环境腐蚀情况。
3.本实用新型采用应力与腐蚀一体化结构，工装简单、操作简便、节约空间，可在实验室内同时进行多组试验。
附图说明
图1是本实用新型实施例中顶板的结构示意图。
图2是本实用新型实施例中底板的结构示意图。
图3是本实用新型实施例中加载螺杆的结构示意图。
图4是本实用新型实施例中检验钢丝结合锚杯的结构示意图。
图5是本实用新型实施例中检验钢丝安装在顶板的结构示意图。
图6是本实用新型实施例中检验钢丝和加载螺杆安装在顶板、底板(未安装下锚杯)的结构示意图。
图7是本实用新型实施例中锚杯的结构示意图。
图8是本实用新型实施例中检验钢丝和加载螺杆安装在顶板、底板的结构示意图。
图9是本实用新型实施例中安装有压力传感器的结构示意图。
图10是本实用新型实施例中将装置置于抗盐雾箱体中的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实施例提供一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，包括顶板1、底板2和钢丝加载螺杆3，
如图1所示，其中顶板1为厚度20mm～60mm的不锈钢板，不锈钢钢板上按照一定间隔加工出一组Φ5mm～Φ9mm的钢丝孔，钢丝孔的间距在125mm以上，便于多组钢丝锚固。所述顶板1的下平面设置螺杆定位机构，保证组装时螺杆与上顶板垂直，避免螺杆歪斜，影响钢丝的受力。该定位机构为预先加工上顶板的沉孔。沉孔直径为锚杯直径的1.05倍～1.10倍，沉孔深度为2mm～3mm。
如图2所示，底板2也采用20mm～60mm的不锈钢板，不锈钢钢板上按照一定间隔加工出一组Φ5mm～Φ9mm的钢丝孔，钢丝孔的间距在125mm以上，便于多组钢丝锚固。所述顶板1和底板2相互平行布置，且开设的钢丝孔相互对应。在所述底板2上与顶板1的沉孔对应位置开设螺栓孔，螺栓孔是直径为20mm～30mm的通孔，兼顾考虑钢丝锚固孔之间的间距，该螺栓孔的间距在140mm以上，便于穿过钢丝加载螺杆3。
如图3所示，加载螺杆3采用直径不小于20mm的不锈钢螺栓，不锈钢螺栓上设置两个螺母，其中一个螺母用于加载，一个用于自锁。
如图4-5所示，作为检验对象的钢丝6依次穿过顶板1和底板2上对应的钢丝孔，钢丝6的两端分别用锚杯7固定，将钢丝6固定于顶板1和底板2之间。所述钢丝6的两端形成有墩头，墩头的直径不小于钢丝直径的1.5倍，镦头高度不小于1倍的钢丝直径。
如图6所示，所述钢丝加载螺杆3的尾端置于作为螺杆定位机构的沉孔中，头部穿过底板2上的螺栓孔，并且在所述底板2螺栓孔上下侧的钢丝加载螺杆3上分别设置有加载螺母4和锁紧螺母5。
如图7所示，所述锚杯7为中心带一通孔的钢丝单丝锚杯，其中锚杯外经为Φ25mm，通孔的直径为Φ5mm～Φ8mm，便于一根钢丝穿过。锚杯采用45钢级以上强度材料加工，加工后进行重防腐涂料进行涂装防腐，也可采用不锈钢。
如图8所示，为了每组钢丝所受的加载应力均衡，在所述顶板1和底板2上，所述钢丝加载螺杆3和钢丝6等距间隔布置，在实施例中，共有四组钢丝6，三组钢丝加载螺杆3，每组钢丝加载螺杆3分别置于相邻两组钢丝6之间。
如图9所示，为方便对钢丝上的荷载进行检测，并保证钢丝荷载的一致性，在所述钢丝6下端的锚杯7与底板2下表面之间设置压力传感器8，每根钢丝的底端分别单独设置压力传感器8，这样在进行应力试验时，通过调整钢丝加载螺杆3上的加载螺母4一方面可以有效直观的监测到每根钢丝上的荷载，另一方面可以发现每根钢丝上的荷载是否一致，便于进行调整，确保检验的准确性。
本实施例提供一种上述试验装置的实施方法：
1)先将钢丝穿过顶板和顶板上方的锚杯，然后将钢丝上端镦头。镦头直径不小于钢丝直径的1.5倍，镦头高度不小于1倍的钢丝直径，如下图5所示。
2)将加载螺母旋入钢丝加载螺杆的下部合适位置，并将钢丝加载螺杆的尾端置于顶板下表面的沉孔内，如图6所示。
3)将底板由钢丝和钢丝加载螺杆的底端插入，使得加载螺母位于底板上方，然后通过旋拧加载螺母来调节顶板和底板之间的距离，待调节到合适位置后，将锁紧螺母旋入钢丝加载螺杆，并预紧好，如图6所示。
4)将底板下方的锚杯穿入钢丝，再将钢丝下端墩头，镦头直径不小于钢丝直径的1.5倍，镦头高度不小于1倍的钢丝直径，如图8所示。
5)在钢丝上做好标记或贴上应变片，最后旋紧加载螺杆上的锁紧螺母，将钢丝加载到45％～70％的钢丝破断荷载，如图8所示。在螺杆上面不要设置刻度或者其他标识，保证多根螺杆均匀施力。
6)最后将上述组装好的装置放入盐雾箱进行盐雾试验，实现桥梁缆索用高强度钢丝应力状态下的应力腐蚀的(对比)模拟试验，如图10所示。
如图9所示，上述试验过程中采用钢丝应力伸长法或者安装压力传感器确保钢丝上的荷载一致。当钢丝上的荷载不一致时，调整螺杆上的上下螺母，直至作用在钢丝额荷载基本一致。
如果采用安装压力传感器的方式，在盐雾试验过程中，对压力传感器进行防盐雾腐蚀保护。
除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：包括顶板、底板和钢丝加载螺杆，所述顶板和底板相互平行布置；
在所述顶板和底板上分别开设有相对应的均匀间隔布置的钢丝孔，所述顶板的下平面设置螺杆定位机构，在所述底板开设有与螺杆定位机构对应的螺栓孔，所述钢丝加载螺杆的尾端通过螺杆定位机构定位，头部穿过底板上的螺栓孔，并且在所述底板螺栓孔上下侧的钢丝加载螺杆上分别设置有加载螺母和锁紧螺母；
作为检验对象的钢丝依次穿过顶板和底板上对应的钢丝孔，钢丝的两端分别用锚杯固定。
2.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述顶板和底板为厚度20mm～60mm的不锈钢板。
3.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述钢丝孔的直径为Φ5mm～Φ9mm，钢丝孔的间距在125mm以上。
4.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述螺杆定位机构为预先加工在顶板下表面的沉孔，沉孔直径为锚杯直径的1.05倍～1.10倍，沉孔深度为2mm～3mm。
5.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述螺栓孔是直径为20mm～30mm的通孔，间距在140mm以上。
6.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述钢丝的两端形成有墩头，墩头的直径不小于钢丝直径的1.5倍，镦头高度不小于1倍的钢丝直径。
7.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：所述锚杯为中心带一通孔的钢丝单丝锚杯，其中锚杯外径为Φ25mm，通孔的直径为Φ5mm～Φ8mm，锚杯采用45钢级以上强度材料加工，加工后进行重防腐涂料进行涂装防腐，或采用不锈钢。
8.根据权利要求1所述的一种检验钢丝在应力状态下抗盐雾腐蚀能力的装置，其特征在于：在所述钢丝下端的锚杯与底板下表面之间设置压力传感器，每根钢丝的底端分别单独设置压力传感器。
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| CN114905442A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-16 | 哈尔滨工业大学 | 一种高强钢丝加载定位专用夹具 |
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2020
- 2020-04-03 CN CN202020473995.4U patent/CN212255009U/zh active Active
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