一种竖向加载转水平加载的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种竖向加载转水平加载的试验装置，包括底板，所述底板上设置有竖向载荷转换单元和至少一套试件受载单元，所述竖向载荷转换单元包括托盘、加载杆Ⅱ、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、设置在底板上的主杠杆支撑臂、铰接短杆Ⅰ、加载杆Ⅰ、水平加载控制环和设置在底板上的控制环支撑杆，所述加载杆Ⅰ穿过水平加载控制环，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板。采用该结构的试验装置，一方面，合理利用了竖向空间和水平空间，从而提高了试验设备布置的便利性，也便于试验装置的应用，另一方面，在确保试验精度的同时节约试验成本。

A test device for vertical loading to horizontal loading

The invention discloses a test device for vertical load to horizontal load, including a base plate, which is provided with a vertical load conversion unit and at least one set of load-bearing unit of the test piece. The vertical load conversion unit includes a tray, a loading rod II, a hinged short rod II, a main lever, a main lever support arm, an hinged short rod I, a loading rod I, and a horizontal load control The loading rod I passes through the horizontal loading control ring, the loading rod I is connected with one side of the load-bearing unit of the test piece, and the other side of the load-bearing unit of the test piece is provided with a load-bearing baffle. On the one hand, the vertical space and horizontal space are used reasonably, which improves the convenience of the arrangement of the test equipment and the application of the test equipment. On the other hand, the test cost is saved while the test accuracy is ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种竖向加载转水平加载的试验装置
本专利技术涉及力加载试验装置
，具体涉及一种竖向加载转水平加载的试验装置。
技术介绍
现有技术中，在给试件进行力加载试验时，通常有竖向加载和水平加载两种方式，对于竖向加载，其存在的弊端是：1、加载过程中，试件易受加载装置自重的影响，从而影响试验的精度；2、需布置相应的调平装置，这一定程度上增加了试验成本；3、通常需占用较大的竖向空间，也不便于观测设备等的安装与布置。此外，竖向加载的方式也不便于对多个试件同时加载。对于水平加载，其也存在一些弊端：为提供较大的加载力，施力机构的行程通常较大，这需要占用较大的水平空间，一定程度上制约了试验装置的应用。再者，目前来说，无论是竖向加载还是水平加载，其加载力的大小都是由施力机构决定，当需要施加较大的加载力时，施力机构的耗能也相对较大，这不利于节约试验成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种竖向加载转水平加载的试验装置，一方面，以便合理利用竖向空间和水平空间，从而提高试验设备布置的便利性，也便于试验装置的应用，另一方面，在确保试验精度的同时节约试验成本。本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：一种竖向加载转水平加载的试验装置，包括底板，所述底板上设置有竖向载荷转换单元和至少一套试件受载单元，所述竖向载荷转换单元包括通过竖向伸缩式主支撑杆设置在底板上的托盘、加载杆Ⅱ、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、设置在底板上的主杠杆支撑臂、铰接短杆Ⅰ、加载杆Ⅰ、水平加载控制环和设置在底板上的控制环支撑杆，所述托盘与加载杆Ⅱ的一端连接，加载杆Ⅱ的另一端、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、铰接短杆Ⅰ和加载杆Ⅰ依次通过销轴铰接，所述主杠杆支撑臂的上端通过销轴与主杠杆铰接，所述加载杆Ⅰ穿过水平加载控制环，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板。进一步，所述试件受载单元包括定位框架、水平力倍增加力架、试件装夹与测量系统以及用于支撑试件装夹与测量系统的水平支撑平台；所述定位框架包括沿力传递方向间隔布置的两块限位板以及横跨在两块限位板之间的连接柱，两块限位板上均开设有导向孔，两个导向孔均与加载杆Ⅰ同轴线设置；所述水平力倍增加力架包括拼装呈菱形状的两根主动传力杆和两根被动传力杆，两根主动传力杆之间和两根被动传力杆之间均通过耳式连接件铰接，两个耳式连接件分别与两个导向孔同轴套接，所述加载杆Ⅰ同轴穿入对应的导向孔且与两根主动传力杆之间的耳式连接件同轴抵紧，处于同侧的主动传力杆与被动传力杆之间通过铰接件铰接；所述试件装夹与测量系统包括同轴布置的力传感组件、试件左端夹持组件和试件右端夹持组件，所述力传感组件的左侧通过第一连接件与左侧的铰接件连接，力传感组件的右侧与试件左端夹持组件连接，所述试件右端夹持组件的右侧通过第二连接件与右侧的铰链件连接，试件左端夹持组件上设置有百分表，试件右端夹持组件上设置有与百分表的测杆顶紧并使测杆处于预压缩状态的挡板。进一步，所述试件左端夹持组件和试件右端夹持组件均包括通过螺栓组件合拢锁紧的上盖板和下盖板，所述上盖板的下表面和下盖板的上表面分别开设有对称的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽和下凹槽合拢后形成夹持槽，所述夹持槽包括梯形槽端和楔形槽端，所述梯形槽端匹配设置有梯形拉力块，所述楔形槽端匹配设置有两个用于夹紧试件对应端的楔形夹块，左端的梯形拉力块和右端的梯形拉力块均通过拉力块连接螺杆分别与力传感组件和第二连接件连接。进一步，所述铰接件包括匹配连接的盲孔内螺纹螺柱和单头螺柱，所述力传感组件包括力传感器安装框架和力传感器，所述第一连接件为圆头吊环加力螺杆，该圆头吊环加力螺杆的圆头端与左侧铰接件的盲孔内螺纹螺柱套接，另一端穿过力传感器安装框架的左侧壁后通过分布在左侧壁两侧的锁紧螺母实现装配锁紧；左侧的拉力块连接螺杆上螺纹连接有内外牙螺母，所述内外牙螺母穿过力传感器安装框架的右侧壁后与力传感器螺纹连接；所述第二连接件包括内螺纹套筒和圆头吊环加力螺杆，所述内螺纹套筒的左端与右侧的拉力块连接螺杆螺纹连接，右端与该圆头吊环加力螺杆螺纹连接，该圆头吊环加力螺杆的圆头端与右侧铰接件的盲孔内螺纹螺柱套接。进一步，所述水平支撑平台包括平台板、设置在平台板底部的圆柱支腿以及与圆柱支腿匹配滑动套接的T形圆柱支筒，所述圆柱支腿与T型圆柱支筒之间通过燕尾锁紧螺栓实现滑动锁紧。进一步，所述底板上设置有多套试件受载单元，相邻受载单元的定位框架之间设置有两个背靠的承压垫块，每个承压垫块分别与对应定位框架的对应导向孔匹配套接，相邻受载单元之间通过穿过对应耳式连接件和对应承压垫块的串联杆串接在一起。进一步，每个导向孔处均设置有加强套。进一步，所述竖向伸缩式主支撑杆包括滑动套接的竖向位移导向管和竖向位移导向杆。进一步，所述承力挡板包括焊接在一起的承力底板、承力立板和三角肋板。进一步，两块限位板之间横跨设置有四根连接柱，四根连接柱分布在四角，连接柱选用内螺纹空心柱，每根内螺纹空心柱的两端均通过螺栓与对应的限位板之间固定连接。本专利技术的有益效果：本申请的竖向加载转水平加载的试验装置，包括底板，所述底板上设置有竖向载荷转换单元和至少一套试件受载单元，所述竖向载荷转换单元包括通过竖向伸缩式主支撑杆设置在底板上的托盘、加载杆Ⅱ、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、设置在底板上的主杠杆支撑臂、铰接短杆Ⅰ、加载杆Ⅰ、水平加载控制环和设置在底板上的控制环支撑杆，所述托盘与加载杆Ⅱ的一端连接，加载杆Ⅱ的另一端、铰接短杆Ⅱ、主杠杆、铰接短杆Ⅰ和加载杆Ⅰ依次通过销轴铰接，所述主杠杆支撑臂的上端通过销轴与主杠杆铰接，所述加载杆Ⅰ穿过水平加载控制环，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板。采用该结构的试验装置，一方面，合理利用了竖向空间和水平空间，从而提高了试验设备布置的便利性，也便于试验装置的应用，另一方面，在确保试验精度的同时节约试验成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为单套试件受载单元的结构示意图；图2为多套试件受载单元的结构示意图；图3为竖向载荷转换单元的结构示意图；图4为底板的结构示意图；图5为定位框架的结构示意图；图6为水平力倍增力架的结构示意图；图7为铰接件的结构示意图；图8为试件装夹与测量系统的分解示意图；图9为试件装夹与测量系统的装配示意图；图10为水平支撑平台的结构示意图；图11为水平支撑平台的工作状态图；图12为承压垫块与串联杆的分解图；图13为承压垫块与串联杆的装配图；图14为多套试件受载单元串接的局部放大图；图15为承力挡板的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术进行详细说明，如图1-2所示：一种竖向加载转水平加载的试验装置，包括底板100、竖向载荷转换单元200、试件受载单元300和承力挡板400，所述竖向载荷转换单元200、试件受载单元300和承力挡板400均设置在底板100上，所述试件受载单元包括定位框架、水平力倍增加力架、试件装夹与测量系统以及用于支撑试件装夹与测量系统的水平支撑平台，如图15所示，所述承力挡板由承力底板38、承力立板36和三角肋板37焊接形成，承力底板通过螺栓与底板连接。如图3所示，所述竖向载荷转换单元200包括托盘1、加载杆Ⅱ2、铰接短杆Ⅱ3、主杠杆4、主杠杆支撑臂6、铰接短杆Ⅰ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：包括底板(100)，所述底板上设置有竖向载荷转换单元(200)和至少一套试件受载单元(300)，所述竖向载荷转换单元(200)包括通过竖向伸缩式主支撑杆设置在底板(100)上的托盘(1)、加载杆Ⅱ(2)、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、设置在底板上的主杠杆支撑臂(6)、铰接短杆Ⅰ(7)、加载杆Ⅰ(8)、水平加载控制环(9)和设置在底板上的控制环支撑杆(11)，所述托盘(1)与加载杆Ⅱ(2)的一端连接，加载杆Ⅱ(2)的另一端、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、铰接短杆Ⅰ(7)和加载杆Ⅰ(8)依次通过销轴铰接，所述主杠杆支撑臂(6)的上端通过销轴与主杠杆(4)铰接，所述加载杆Ⅰ(8)穿过水平加载控制环(9)，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板(400)。

【技术特征摘要】
1.一种竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：包括底板(100)，所述底板上设置有竖向载荷转换单元(200)和至少一套试件受载单元(300)，所述竖向载荷转换单元(200)包括通过竖向伸缩式主支撑杆设置在底板(100)上的托盘(1)、加载杆Ⅱ(2)、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、设置在底板上的主杠杆支撑臂(6)、铰接短杆Ⅰ(7)、加载杆Ⅰ(8)、水平加载控制环(9)和设置在底板上的控制环支撑杆(11)，所述托盘(1)与加载杆Ⅱ(2)的一端连接，加载杆Ⅱ(2)的另一端、铰接短杆Ⅱ(3)、主杠杆(4)、铰接短杆Ⅰ(7)和加载杆Ⅰ(8)依次通过销轴铰接，所述主杠杆支撑臂(6)的上端通过销轴与主杠杆(4)铰接，所述加载杆Ⅰ(8)穿过水平加载控制环(9)，加载杆Ⅰ与试件受载单元的一侧力传递连接，试件受载单元的另一侧设置有承力挡板(400)。2.根据权利要求1所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述试件受载单元包括定位框架、水平力倍增加力架、试件装夹与测量系统以及用于支撑试件装夹与测量系统的水平支撑平台；所述定位框架包括沿力传递方向间隔布置的两块限位板(12)以及横跨在两块限位板之间的连接柱，两块限位板上均开设有导向孔，两个导向孔均与加载杆Ⅰ(8)同轴线设置；所述水平力倍增加力架包括拼装呈菱形状的两根主动传力杆(16)和两根被动传力杆(17)，两根主动传力杆(16)之间和两根被动传力杆(17)之间均通过耳式连接件(15)铰接，两个耳式连接件(15)分别与两个导向孔同轴套接，所述加载杆Ⅰ(8)同轴穿入对应的导向孔且与两根主动传力杆(16)之间的耳式连接件(15)同轴抵紧，处于同侧的主动传力杆与被动传力杆之间通过铰接件铰接；所述试件装夹与测量系统包括同轴布置的力传感组件、试件左端夹持组件和试件右端夹持组件，所述力传感组件的左侧通过第一连接件与左侧的铰接件连接，力传感组件的右侧与试件左端夹持组件连接，所述试件右端夹持组件的右侧通过第二连接件与右侧的铰链件连接，试件左端夹持组件上设置有百分表(33)，试件右端夹持组件上设置有与百分表的测杆顶紧并使测杆处于预压缩状态的挡板(32)。3.根据权利要求2所述的竖向加载转水平加载的试验装置，其特征在于：所述试件左端夹持组件和试件右端夹持组件均包括通过螺栓组件合拢锁紧的上盖板(21)和下盖板(22)，所述上盖板(21)的下表面和下盖板(22)的上表面分别开设有对称的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽和下凹槽合拢后形成夹持槽，所述夹持槽包括梯形槽端和楔形槽端，所述梯形槽端匹配设置有梯形拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹水东，李传习，刘高成，桂羽彤，陈卓异，金呈颢，王谐，周昊，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43