微机控制电液伺服压剪试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微机控制电液伺服压剪试验机，主要用于高速公路、桥梁等的公路桥梁板式橡胶支座、盆式橡胶支座的力学性能试验，包括主机、水平剪切机构和电液伺服控制系统，主机包括底座、立柱、上压板、下压板、横梁和驱动电机，立柱为四立柱结构；横梁内升降螺母下端设有消除间隙油腔，横梁侧壁设有进油口；水平剪切机构固定设置在移动小车上；水平负荷传感器一端与抗剪梁相连，另一端与水平活塞相连；抗拉柱一端与抗剪梁相连，另一端通过抗拉座与中间钢拉板相连；底座内垂直负载传感器一端与垂直活塞相连，另一端与下压板相连；还包括固定设置在底座旁边的转角油缸和与水平剪切机构固定连接的水平调平机构。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种压剪试验机，具体地说是一种微机控制电液伺服压剪试验机，其主要用于高速公路、桥梁、产品质量技术监督、铁路桥梁等部门的公路桥梁板式橡胶支座、盆式橡胶支座的力学性能试验，用于国民经济建设中按JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》、JT391-1999《公路桥梁盆式橡胶支座》的力学性能试验检测，以判断公路桥梁板式橡胶支座、盆式橡胶支座的力学性能是否达到规定要求。
技术介绍
标准JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》、JT391-1999《公路桥梁盆式橡胶支座》的力学性能试验检测的试验内容包括抗压弹性模量试验、抗剪弹性模量试验、剪切角试验、极限抗压强度试验、摩擦系数试验、转角试验、盆式橡胶支座的荷载试验下轴向压缩变形和径向变形的检测、盆式橡胶摩擦系数的测定。在JT/T-4-2004标准未实施之前，板式橡胶和盆式橡胶的检测一般是在2000kN压力试验机上进行试验检测，轴向压缩试验时，加载速率为手动控制无固定加载速率，橡胶压缩变形检测是依靠放在压板四角的百分表进行检测，加载到某一载荷读百分表数值时，由站在四角上的试验员记下变形数据，然后进行计算，判断是否合格，经常出现误判情况。试验操作人员共5人。一人操作控制轴向压力，另4人记录读数。转角试验时，其转角加荷速率也是手动控制，转角变形也是依靠站在转角工字梁四角的四个人进行记录，再进行计算，判断是否合格。试验操作人员共6人。一人操作控制轴向压力，一人操作控制千斤顶，另4人记录读数。做抗剪弹性模量试验时，按规定轴向要加到一定载荷，并且在整个试验过程中要维持不变。实际上由于是手动控制，轴向载荷的范围变得很大，所求取的抗剪弹性模量范围也变得很大。在使用过程中，由于试验机为手动控制，加荷速率不稳定，试验机测量系统采用动摆式，其示值精度在4％～100％范围内为±3％，测量所造成的试验数据不稳定和试验结果误判，给试样生产单位、试样使用的施工单位和设计单位带来困惑，结果造成质量隐患。按照JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准要求进行检测时，原有检测手段完全不合要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种试验准确度高、可信度高、加荷速率平稳、使用方便、节省劳动力的微机控制电液伺服压剪试验机，以克服现有技术存在的缺陷，满足JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准对检测设备的要求。本技术解决其技术问题的技术方案如下一种微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机、水平剪切机构和微机控制的电液饲服控制系统，所述主机包括底座、立柱、上压板、下压板、横梁和驱动电机，横梁通过升降螺母与立柱相连；所述水平剪切机构通过导轨设置在主机底座上；上压板固定设置在横梁的下平面上；下压板设置在底座上，其特征在于所述立柱为四立柱结构，立柱与横梁相连处为丝杠结构；所述横梁内升降螺母下端设有消除间隙油腔，横梁侧壁设有通向消除间隙油腔的进油口；所述水平剪切机构固定设置在移动小车上，其包括抗剪支座、抗拉座、抗拉柱、水平油缸、水平活塞、水平负荷传感器、抗剪梁和中间钢拉板；水平负荷传感器一端与抗剪梁相连，另一端与水平活塞相连；抗拉柱一端与抗剪梁相连，另一端通过抗拉座与中间钢拉板相连；水平油缸设置在抗剪支座内，水平活塞设置在水平油缸内；所述底座内设有垂直油缸、垂直活塞、垂直负载传感器，垂直负载传感器一端与垂直活塞相连，另一端与下压板相连；还包括固定设置在底座上的转角油缸和与水平剪切机构固定连接的水平调平机构。所述的中间钢拉板的上下表面分别设有等间距的沟槽。所述水平调平机构包括协调加载油缸和光电接近开关，所述光电接近开关设置在抗剪支座内抗拉座的上下两侧，所述协调加载油缸与抗剪支座固定连接。所述导轨上设置齿条，所述移动小车通过齿轮电机与齿条相连。所述油缸和活塞之间采用自润滑轴承，活塞采用柱塞式结构，导向部分加长。选用自润滑轴承，来加强导向并降低活塞和油缸之间的摩擦。活塞采用柱塞式结构，导向部分加长，使得侧向投影面积加大，测向承受压力减小，具备承受侧向力的能力。由以上公开的技术方案可知，本技术微机控制电液伺服压剪试验机，主机采用四立柱框架结构，底座、横梁整体浇铸加强刚性要求。试验空间采用涡轮蜗杆传动，丝杠升降，按钮控制。试验机载荷液压加载、电子测量，变形、位移采用数字测量，最后集成到数据采集器，再到中央处理器进行测量控制。由于采用丝杠传动，横梁内螺母和丝杠之间存在较大的传动间隙，进行负荷标定时，上压板及横梁等部分零部件的重量也将会附加在负荷传感器上，造成实际使用负荷偏低，影响准确度，为此，通过设置消除间隙油腔采用液压涨紧，消除传动间隙，在进行负荷标定之前，先将横梁等零部件托起，然后再进行加载、标定，即可消除横梁等零部件重量的影响。此外，由于试样的厚度不同，水平油缸需要上下可以移动。因此，在水平油缸下面安装一个可以上下移动的油缸，以适应不同厚度的试样。另外，不同的试验项目要求有所不同，在做抗压弹性模量时，水平钢拉板就不能放在下压板上方，需要移到其它位置。故又将水平油缸及协调加载油缸装在一个可以移动的小车上，该小车采用齿轮齿条传动，电动控制，减少劳动强度。协调加载油缸协调加载，保证试验机的剪切试验机构使水平油缸、负荷传感器的轴线和中间钢拉板的对称轴重合。本技术的试验机正压力测量范围要求在0.4％～100％的量程范围内，示值误差在±1％以内；水平方向测量范围要求在1％～100％，示值误差在±1％以内；可以满足JT/T-4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准要求。本技术的有益效果如下1、采用本技术微机控制电液伺服压剪试验机可以按照标准规定的加荷速率及加载程序，做抗压弹性模量试验、抗剪弹性模量试验、剪切角试验、极限抗压强度试验、摩擦系数试验、转角试验、盆式橡胶支座的荷载试验下轴向压缩变形和径向变形的检测、盆式橡胶摩擦系数的测定。2、节省人力只需一人就可试验，由于是计算机控制并进行数据处理，所以试验结束后马上就可以知道试验结果。3、无论是轴向压缩、水平剪切还是转角试验，均采用电液伺服控制方法进行控制，加载速率可控，自动进行保载，试验方便快捷，自动化程度高。由于每个试验的试验时间较长(在1～4小时之间)，在软件界面中，实时提示试验进度，方便了解试验情况。4、试验机刚度高，试验机采用四立柱结构，稳定性和刚性要比一般的两立柱结构机型高很多。5、作水平剪切试验时，采用加工细密沟槽的办法来加强防滑效果，比标准要求粘贴高摩擦板的方法更好，因为粘贴高摩擦板经过一段时间的应用之后会发生剥离现象，而加工的细密沟槽长时间使用后并不磨损，使用效果好。6、试验空间较大，除了做公路板式橡胶支座外，还可以做建筑构件压缩试验。一机多用。附图说明图1为本技术结构示意图；图2是抗剪试验弹性模量工作原理图；图3是水平剪切机构局部剖视结构示意图；图4是中间钢拉板示意图；图5是主机传动部分剖视结构示意图；图6是本技术多通道数据采集系统框图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术。如图1本技术结构示意图所示，本技术微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机1、水平剪切机构2和微机控制的电液伺服控制系统，所述主机1包括底座101、立柱102、上压板103、下压板104、横梁1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机控制电液伺服压剪试验机，包括主机（１）、水平剪切机构（２）和微机控制的电液伺服控制系统，所述主机（１）包括底座（１０１）、立柱（１０２）、上压板（１０３）、下压板（１０４）、横梁（１０５）和驱动电机（１０６），横梁（１０５）通过升降螺母（１０７）与立柱（１０２）相连；所述水平剪切机构（２）通过导轨（１０８）设置在主机底座（１０１）上；上压板（１０３）固定设置在横梁（１０５）的下平面上；下压板（１０４）设置在底座上；其特征在于，　　　　所述立柱（１０２）为四立柱结构，立柱（１０２）与横梁（１０５）相连处为丝杠结构；　　　　所述横梁内升降螺母（１０７）下端设有消除间隙油腔（１０９），横梁侧壁设有通向消除间隙油腔（１０９）的进油口（１１０）；　　　　所述水平剪切机构（２）固定设置在移动小车（３）上，其包括抗剪支座（２０１）、抗拉座（２０２）、抗拉柱（２０３）、水平油缸（２０４）、水平活塞（２０５）、水平负荷传感器（２０６）、抗剪梁（２０７）和中间钢拉板（２０８）；水平负荷传感器（２０６）一端与抗剪梁（２０７）相连，另一端与水平活塞（２０５）相连；抗拉柱（２０３）一端与抗剪梁（２０７）相连，另一端通过抗拉座（２０２）与中间钢拉板（２０８）相连；水平油缸（２０４）设置在抗剪支座（２０１）内，水平活塞（２０５）设置在水平油缸（２０４）内；　　　　所述底座内（１０１）设有垂直油缸（１１１）、垂直活塞（１１２）、垂直负载传感器（１１３），垂直负载传感器（１１３）一端与垂直活塞（１１２）相连，另一端与下压板（１０４）相连；　　　　还包括固定设置在底座上的转角油缸（４）和与水平剪切机构（２）固定连接的水平调平机构（５）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林新生，吕福生，邵强，张小康，梁峰，刘辉，
申请(专利权)人：上海华龙测试仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]