一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置及试验方法制造方法及图纸

一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置及试验方法，装置包括反力墙(1)和反力架，反力架和反力墙(1)均固定于水平地面(22)上，反力架包括立柱(7)和固定于立柱(7)上的横梁(15)，所述反力墙(1)与反力架相对的侧面上固定一伺服作动器(3)，该伺服作动器(3)水平设置，还包括一个千斤顶(11)，该千斤顶(11)竖向置于水平地面(22)上，横梁(15)、立柱(7)、反力墙(1)以及千斤顶(11)上都有斜材的固定装置，能够固定斜材的四个端头；本角钢交叉斜材稳定承载力试验装置通过伺服作动器(3)和千斤顶(11)对角钢交叉斜材进行施力测试，能够快速测定斜材的承载力数值，适用性强，检测方便，数值精准。

Device and method for testing bearing capacity of angle steel cross wedge

\u4e00\u79cd\u89d2\u94a2\u4ea4\u53c9\u659c\u6750\u7a33\u5b9a\u627f\u8f7d\u529b\u8bd5\u9a8c\u88c5\u7f6e\u53ca\u8bd5\u9a8c\u65b9\u6cd5\uff0c\u88c5\u7f6e\u5305\u62ec\u53cd\u529b\u5899(1)\u548c\u53cd\u529b\u67b6\uff0c\u53cd\u529b\u67b6\u548c\u53cd\u529b\u5899(1)\u5747\u56fa\u5b9a\u4e8e\u6c34\u5e73\u5730\u9762(22)\u4e0a\uff0c\u53cd\u529b\u67b6\u5305\u62ec\u7acb\u67f1(7)\u548c\u56fa\u5b9a\u4e8e\u7acb\u67f1(7)\u4e0a\u7684\u6a2a\u6881(15)\uff0c\u6240\u8ff0\u53cd\u529b\u5899(1)\u4e0e\u53cd\u529b\u67b6\u76f8\u5bf9\u7684\u4fa7\u9762\u4e0a\u56fa\u5b9a\u4e00\u4f3a\u670d\u4f5c\u52a8\u5668(3)\uff0c\u8be5\u4f3a\u670d\u4f5c\u52a8\u5668(3)\u6c34\u5e73\u8bbe\u7f6e\uff0c\u8fd8\u5305\u62ec\u4e00\u4e2a\u5343\u65a4\u9876(11)\uff0c\u8be5\u5343\u65a4\u9876(11)\u7ad6\u5411\u7f6e\u4e8e\u6c34\u5e73\u5730\u9762(22)\u4e0a\uff0c\u6a2a\u6881(15)\u3001\u7acb\u67f1(7)\u3001\u53cd\u529b\u5899(1)\u4ee5\u53ca\u5343\u65a4\u9876(11)\u4e0a\u90fd\u6709\u659c\u6750\u7684\u56fa\u5b9a\u88c5\u7f6e\uff0c\u80fd\u591f\u56fa\u5b9a\u659c\u6750\u7684\u56db\u4e2a\u7aef\u5934\uff1b\u672c\u89d2\u94a2\u4ea4\u53c9\u659c\u6750\u7a33\u5b9a\u627f\u8f7d\u529b\u8bd5\u9a8c\u88c5\u7f6e\u901a\u8fc7\u4f3a\u670d\u4f5c\u52a8\u5668(3)\u548c\u5343\u65a4\u9876(11)\u5bf9\u89d2\u94a2\u4ea4\u53c9\u659c\u6750\u8fdb\u884c\u65bd\u529b\u6d4b\u8bd5\uff0c\u80fd\u591f\u5feb\u901f\u6d4b\u5b9a\u659c\u6750\u7684\u627f\u8f7d\u529b\u6570\u503c\uff0c\u9002\u7528\u6027\u5f3a\uff0c\u68c0\u6d4b\u65b9 Convenient and accurate numerical value.

【技术实现步骤摘要】
一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置及试验方法
本专利技术涉及一种承载力试验装置，具体涉及一种对角钢交叉斜材稳定承载力进行试验的装置及试验方法。
技术介绍
为实现承受某一空中载荷、通讯或其他功能而架设的独立式的钢结构物统称为铁塔，输电线路铁塔简称输电铁塔或电力铁塔，是用于支撑、承载输电线路的空间桁架结构的铁塔，通常包括塔头、塔身和塔腿三大部分，一般是采用角钢、钢板或钢管部件制作，采用螺栓连接和焊接连接组合连接而成。角钢交叉斜材是输电铁塔常用的部件，也是提高输电铁塔承载能力、抗变形性能的重要构件，杆端偏心、转动约束等因素使交叉斜材受压杆件稳定性计算较复杂，然而现行的《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2012)将其简化为轴心受压杆件计算，数据离散性较大，目前所用理论仍然是建立在有限元模拟、理论分析的基础上的，缺乏相应的试验依据，且目前国内仍无专门进行交叉斜材承载力的试验装置。因此，急需专利技术一种构造简单，安装方便，通用性强的输电线路铁塔角钢交叉斜材稳定承载力试验装置。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置及试验方法，其结构简单，能便于安装，同时还具有较强的通用性。为了实现上述目的，本专利技术的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置包括反力墙、反力架和电控装置，反力架和反力墙均固定于水平地面上；所述的反力架包括立柱和水平固定于立柱上的横梁；所述反力墙面对反力架的墙面上通过作动器底座固定设有水平设置的伺服作动器，伺服作动器内置有载荷传感器，伺服作动器远离反力墙的一端与第一T型支座的一端固定连接，第一T型支座的另一端设有斜材紧固部件；所述立柱面对反力墙的柱面上固定设有第四T型支座，第四T型支座远离立柱的一端设有斜材紧固部件；所述横梁的底面上固定设有第三T型支座，第三T型支座远离横梁的一端设有斜材紧固部件；水平地面上对应第三T型支座的位置还竖直设有千斤顶，千斤顶的顶端固定设有第二T型支座，且千斤顶的顶端与第二T型支座之间还设有荷载传感器，第二T型支座远离千斤顶的一端设有斜材紧固部件；所述的电控装置包括工业控制计算机、载荷控制回路、载荷反馈回路和数据分析输出回路，工业控制计算机分别与伺服作动器的内置传感器和荷载传感器电连接。通过改变伺服作动器的加载力的方向，调整各个T型支座的位置以及横梁的纵向位置能够适应各种角度交叉，各种不同大小和规格的斜材。通过伺服作动器能够对斜材施加压和拉应力，其荷载值由内置传感器自动获取。通过千斤顶能够对斜材施加压应力，其荷载值由外置的荷载传感器自动获取，如此能够很方便的对斜材承压稳定性进行检测和评估。作为本专利技术的进一步改进方案，所述的横梁通过移动定位机构与立柱固定连接；所述的第三T型支座通过移动定位机构与横梁固定连接；所述的第四T型支座通过移动定位机构与立柱固定连接；所述的第三T型支座通过移动定位机构与横梁固定连接。作为本专利技术的进一步改进方案，所述立柱与反力墙通过水平拉杆、第一栓固构件、第二栓固构件固定连接。作为本专利技术的进一步改进方案，所述千斤顶外有一顶端开口的套筒，其外表面上设有两个纵向滑槽，纵向滑槽位于套筒对称的两侧，且纵向滑槽不贯通套筒的侧壁，两个纵向滑槽分别与L型钢板滑动连接，L型钢板顶端与第二T型支座固定连接。作为本专利技术的进一步改进方案，所述伺服作动器外表面固定一支架，该支架的支杆与反力墙固定连接。作为本专利技术的进一步改进方案，所述立柱以及横梁的横截面均为H型，立柱与反力墙相对的一面从上之下均匀设置有多个安装孔，所述横梁的底面长度方向上开有均匀分布的安装孔。作为本专利技术的进一步改进方案，所述的立柱还包括两根辅助立柱，辅助立柱、立柱与水平地面的接触点围成一个等腰三角形，该等腰三角形的底与反力墙与立柱相对的侧面平行，位于等腰三角形底边上的两个辅助立柱的顶端通过一个顶端横梁连接，位于等腰三角形顶点上的立柱的顶端通过横梁与顶端横梁连接。作为本专利技术的进一步改进方案，所述立柱的底端固定一地面固定钢梁，地面固定钢梁与立柱之间固定一倾斜的斜向支撑钢梁。本专利技术的角钢交叉斜材稳定承载力试验方法包括以下步骤，步骤一：将角钢交叉斜材的各端分别与第一至第四T形支座固定连接；步骤二：控制伺服作动器、千斤顶对角钢施加压力，通过伺服作动器中内置的传感器和与千斤顶相连的荷载传感器获得角钢交叉斜材的两端均承受压力时的荷载数值；步骤三：当步骤二中伺服作动器中内置的传感器或与千斤顶相连的荷载传感器之一的荷载数值无法保持稳定且呈下降趋势时，步骤二中的试验即停止，最先下降的荷载数值即为角钢交叉斜材所能承受的最大压力；步骤四：控制伺服作动器对角钢中的水平角钢施加拉力，控制千斤顶对角钢中的垂直角钢施加压力，通过伺服作动器中内置的传感器和与千斤顶相连的荷载传感器可以获得角钢交叉斜材的一端承受压力、另一端承受拉力时的荷载数值；步骤五：当步骤四中与千斤顶相连的压力传感器的荷载数值无法保持稳定且呈下降趋势时，试验终止，记下相应的荷载数值，最先下降的荷载数值即为角钢交叉斜材所能承受的最大压力。通过以上步骤能够快速而准确地对角钢交叉斜材的荷载情况进行试验和分析，进而可以准确地对角钢交叉斜材的性能作出评价；本专利技术可以通过改变伺服作动器的加载力的方向对角钢交叉斜材进行压-压和拉-压的稳定承载力试验，固定于反力墙上的伺服作动器可施加压力和拉力，其荷载值由内置传感器自动获取，放置于地面上的水平千斤顶主要提供推力来使角钢交叉斜材产生压力，相应的荷载值通过压力传感器获得；通过水平拉杆的设置，可以进一步确保装置的水平刚度，从而可以保证试验的精度；通过使立柱以及横梁的横截面均设置为H型，并使立柱与反力墙相对的一面从上之下均匀设置有多个安装孔、所述横梁的底面长度方向上开有均匀分布的安装孔，这样能提高该装置的灵活性，可以用于不同型号的角钢交叉斜材的试验；通过上部钢梁水平、垂直方向调整，从而能提高该装置的通用性；通过支架固定伺服作动器，更好的保证了端部的固定效果，从而可以保证试验的精确性；通过L形钢板同千斤顶套筒上滑槽的连接及与T形支座的固定连接，这样可以进一步的确保试验的精确性；该装置操作过程简便、其适用性较广、可靠性高，并可重复利用。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是带有辅助立柱等固定结构的装置示意图。图3是图2的A-A剖视图；图4是辅助立柱与顶端横梁位置示意图；图5是千斤顶和套筒示意图；图6是套筒示意图；图7是第二T型支座的主视图；图8是第二T型支座的左视图；图9是第二T型支座的俯视图；图10是支座主视图。图中，1、反力墙，2、作动器底座，3、伺服作动器，4、支架，5、第一T形支座，6、水平拉杆，7、立柱，71、辅助立柱，8、角钢交叉斜材，9、套筒，91、纵向滑槽，10、L形钢板，11、千斤顶，12、荷载传感器，13、第二T形支座，14、第三T形支座，15、横梁，16、第一栓固构件，17、第四T形支座，18、地面固定钢梁，19、斜向支撑钢梁，20、顶部固定钢梁，21、第二栓固构件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细描述。如图1所示，该角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，包括反力墙1、反力架和电控装置，反力架和反力墙1均固定于水平地面上。反力架包括立柱7和水平固定于立柱7上的横梁15。所述反力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，包括反力墙(1)、反力架和电控装置，反力架和反力墙(1)均固定于水平地面上；其特征在于，所述的反力架包括立柱(7)和水平固定于立柱(7)上的横梁(15)；所述反力墙(1)面对反力架的墙面上通过作动器底座(2)固定设有水平设置的伺服作动器(3)，伺服作动器(3)内置有载荷传感器，伺服作动器(3)远离反力墙(1)的一端与第一T型支座(5)的一端固定连接，第一T型支座(5)的另一端设有斜材紧固部件；所述立柱(7)面对反力墙(1)的柱面上固定设有第四T型支座(17)，第四T型支座(17)远离立柱(7)的一端设有斜材紧固部件；所述横梁(15)的底面上固定设有第三T型支座(14)，第三T型支座(14)远离横梁(15)的一端设有斜材紧固部件；水平地面上对应第三T型支座(14)的位置还竖直设有千斤顶(11)，千斤顶(11)的顶端固定设有第二T型支座(13)，且千斤顶(11)的顶端与第二T型支座(13)之间还设有荷载传感器(12)，第二T型支座(13)远离千斤顶(11)的一端设有斜材紧固部件；所述的电控装置包括工业控制计算机、载荷控制回路、载荷反馈回路和数据分析输出回路，工业控制计算机分别与伺服作动器(3)的内置传感器和荷载传感器(12)电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，包括反力墙(1)、反力架和电控装置，反力架和反力墙(1)均固定于水平地面上；其特征在于，所述的反力架包括立柱(7)和水平固定于立柱(7)上的横梁(15)；所述反力墙(1)面对反力架的墙面上通过作动器底座(2)固定设有水平设置的伺服作动器(3)，伺服作动器(3)内置有载荷传感器，伺服作动器(3)远离反力墙(1)的一端与第一T型支座(5)的一端固定连接，第一T型支座(5)的另一端设有斜材紧固部件；所述立柱(7)面对反力墙(1)的柱面上固定设有第四T型支座(17)，第四T型支座(17)远离立柱(7)的一端设有斜材紧固部件；所述横梁(15)的底面上固定设有第三T型支座(14)，第三T型支座(14)远离横梁(15)的一端设有斜材紧固部件；水平地面上对应第三T型支座(14)的位置还竖直设有千斤顶(11)，千斤顶(11)的顶端固定设有第二T型支座(13)，且千斤顶(11)的顶端与第二T型支座(13)之间还设有荷载传感器(12)，第二T型支座(13)远离千斤顶(11)的一端设有斜材紧固部件；所述的电控装置包括工业控制计算机、载荷控制回路、载荷反馈回路和数据分析输出回路，工业控制计算机分别与伺服作动器(3)的内置传感器和荷载传感器(12)电连接。2.根据权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于，所述的横梁(15)通过移动定位机构与立柱(7)固定连接；所述的第三T型支座(14)通过移动定位机构与横梁(15)固定连接；所述的第四T型支座(17)通过移动定位机构与立柱(7)固定连接；所述的第三T型支座(14)通过移动定位机构与横梁(15)固定连接。3.根据权利要求1所述的角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于，所述的立柱(7)与反力墙(1)通过水平拉杆(6)、第一栓固构件(16)、第二栓固构件(21)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种角钢交叉斜材稳定承载力试验装置，其特征在于，所述的千斤顶(11)外有一顶端开口的套筒(9)，其外表面上设有两个纵向滑槽(91)，纵向滑槽(91)位于套筒(9)对称的两侧，且纵向滑槽(91)不贯通套筒(9)的侧壁，两个纵向滑槽(91)分别与L型钢板(10)滑动连接，L型钢板(10)顶端与第二T型支座(13)固定连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的角钢交叉斜材稳定承...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒前进，仲崇硕，李康，梁天乐，徐圣楠，李庆涛，袁广林，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32