一种构件纯扭试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种构件纯扭试验装置，涉及土木工程结构试验技术领域，主要包括加载框架、加载梁、加载作动器、近端支撑座和远端支撑座；所述近端支撑座和所述远端支撑座均固定在所述加载框架上，分别用于固定扭转构件试样的两端；所述加载作动器的顶端固定于所述加载框架上，底端与所述加载梁的近端连接，所述加载梁的远端用于与所述扭转构件试样的近端连接。本实用新型专利技术保证试样在试验的过程中只承受纯扭力的作用，有效的消除了摩擦扭矩对纯扭试验结果的影响的，并且消除了倾覆力矩的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种构件纯扭试验装置
本技术涉及土木工程结构试验
，特别是涉及一种构件纯扭试验装置。
技术介绍
传统的扭转试验采用千斤顶为试样施加扭矩，不仅试验的过程控制精度差，关键是在试样发生扭转变形后，通过测量千斤顶施加的负荷间接测量扭矩的误差将会变大，尤其是扭转变形较大时，会影响试验结果的准确性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种构件纯扭试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，保证试样在试验的过程中只承受纯扭力的作用，有效的消除了摩擦扭矩对纯扭试验结果的影响的，并且消除了倾覆力矩的影响。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种构件纯扭试验装置，包括加载框架、加载梁、加载作动器、近端支撑座和远端支撑座；所述近端支撑座和所述远端支撑座均固定在所述加载框架上，分别用于固定扭转构件试样的两端；所述加载作动器的顶端固定于所述加载框架上，底端与所述加载梁的近端连接，所述加载梁的远端用于与所述扭转构件试样的近端连接。优选的，所述远端支撑座上设置有第一定位夹紧装置，用于固定所述扭转构件试样的远端。优选的，所述近端支撑座上设置有轴承支座。优选的，所述扭转构件试样的近端连接有第二定位夹紧装置，所述第二定位夹紧装置上设置有扭矩输出轴，所述扭矩输出轴通过轴承转动安装于所述轴承支座上。优选的，所述加载作动器的顶端通过关节铰固定于所述加载框架上，底端通过关节铰与所述加载梁的近端铰接。优选的，所述加载梁的远端通过键与所述扭矩输出轴连接。优选的，所述加载作动器为电液伺服作动器。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本技术在通用结构试验框架上，通过通用的电液伺服作动器给常用的梁试样施加纯正的可控扭力，通过控制器控制电液伺服作动器完成对试样的扭转加载，保证试样在试验的过程中只承受纯扭力的作用；扭矩输出轴的轴承在有效的消除了摩擦扭矩对纯扭试验结果的影响的同时，还另外承担了试样和加载梁的重量，消除了倾覆力矩的影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术构件纯扭试验装置安装在加载框架内的三维立体图；图2为本技术构件纯扭试验装置的轴测图；图3为本技术构件纯扭试验装置的主视示意图；图4为本技术构件纯扭试验装置的设计原理图；图5为扭矩的控制、测量与计算示意图；其中，1为加载框架，2为加载梁，3为加载作动器，4为关节铰，5为扭转构件试样，6为第一定位夹紧装置，7为第二定位夹紧装置，8为远端支撑座，9为近端支撑座，10为轴承支座，11为扭矩输出轴。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种构件纯扭试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，保证试样在试验的过程中只承受纯扭力的作用，有效的消除了摩擦扭矩对纯扭试验结果的影响的，并且消除了倾覆力矩的影响。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例一如图1-4所示，本实施例提供一种构件纯扭试验装置，包括加载框架1、加载梁2、加载作动器3、近端支撑座9和远端支撑座8；所述近端支撑座9和所述远端支撑座8均通过螺栓固定在所述加载框架1上，并且分别用于固定扭转构件试样5的两端；所述加载作动器3的顶端固定于所述加载框架1上，底端与所述加载梁2的近端连接，所述加载梁2的远端用于与所述扭转构件试样5的近端连接。在本实施例中，所述远端支撑座8上设置有第一定位夹紧装置6，用于固定所述扭转构件试样5的远端，用于承受加载作动器3施加在试样上的扭矩；具体地，第一定位夹紧装置6通过上、下夹板和螺杆螺母将试样夹紧固定到远端支撑座8上。在本实施例中，所述近端支撑座9上设置有轴承支座10，扭转构件试样5的近端连接有第二定位夹紧装置7，第二定位夹紧装置7包括L型连接板，水平面作为夹紧装置底面，用于放置试样，立面用于安装扭矩输入轴，前后夹紧板通过螺杆调整将试样中心与转轴中心重合并夹紧，上夹紧板与前后夹紧板的上平面固定，通过螺杆顶紧试样。扭矩输入轴的轴端通过法兰定位与立面连接，所述扭矩输入轴通过轴承转动安装于所述轴承支座10上；保证试样在试验的过程中只承受纯扭力的作用，轴承在有效的消除了摩擦扭矩对纯扭试验结果的影响的同时，还另外承担了扭转构件试样5和加载梁2的重量，消除了倾覆力矩的影响。在本实施例中，所述加载作动器3的顶端通过关节铰4固定于所述加载框架1上，底端通过关节铰4与所述加载梁2的近端铰接，其中关节铰4亦可以采用其他满足工作需求的连接件替代。在本实施例中，所述加载作动器3优选采用电液伺服作动器，亦或者采用其他满足需要的作动器。如图5所示，本实施例中扭矩的控制、测量与计算方法如下：OA2＝(OC+BC)2+AB2；AD2＝OA2+OD2-2×OA×OD×cosα；AE＝OA×sinα；M＝F×AE；其中，OC：加载作动器3始位置长度，已知；AB：加载位置到扭矩输出轴11中心的水平向距离，已知；BC：加载位置到扭矩输出轴11中心的垂向距离，已知；OA：加载作动器3后铰到扭矩输出轴11中心距离，计算获得；OD：加载作动器3实时位置，加载过程测量获得；α：加载过程中OA与OE的夹角，计算获得；AE：扭矩输出轴11中心到加载作动器3轴心的垂直距离，计算获得；F：加载作动器3的实时输出力，加栽过程测量获得；M：扭矩输出轴11的转矩，计算获得。本技术采用了计算机控制系统控制电液伺服作动器通过加载梁对扭转构件试样施加试验扭矩；通过测得加载作动器的输出位移和输出载荷，计算出加载梁施加的实际扭矩，扭矩测量的精度只受支撑座轴承旋转摩擦扭矩的影响。本技术中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构件纯扭试验装置，其特征在于：包括加载框架、加载梁、加载作动器、近端支撑座和远端支撑座；所述近端支撑座和所述远端支撑座均固定在所述加载框架上，分别用于固定扭转构件试样的两端；所述加载作动器的顶端固定于所述加载框架上，底端与所述加载梁的近端连接，所述加载梁的远端用于与所述扭转构件试样的近端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种构件纯扭试验装置，其特征在于：包括加载框架、加载梁、加载作动器、近端支撑座和远端支撑座；所述近端支撑座和所述远端支撑座均固定在所述加载框架上，分别用于固定扭转构件试样的两端；所述加载作动器的顶端固定于所述加载框架上，底端与所述加载梁的近端连接，所述加载梁的远端用于与所述扭转构件试样的近端连接。


2.根据权利要求1所述的构件纯扭试验装置，其特征在于：所述远端支撑座上设置有第一定位夹紧装置，用于固定所述扭转构件试样的远端。


3.根据权利要求1所述的构件纯扭试验装置，其特征在于：所述近端支撑座上设置有轴承支座。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，钟绵新，王长陶，
申请(专利权)人：杭州邦威机电控制工程有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33