一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于拉力试验机技术领域，具体涉及一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置。本发明专利技术通过电机控制器控制步进电机的控制速度，再通过减速器进行减速和增大力矩，通过设计的加载方式手动控制加载装置实现试验加载过程中的力控制加载，位移控制加载以及先力控制加载后位移控制加载的三种加载方式，试验中利用拉力传感器和数据采集仪进行实验过程中力的实时采集，从而得到力‑时间曲线。本发明专利技术所用材料简单易得，价格低廉，且该实验加载装置同样适用于同等量程，同等精度的的受拉试验中，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置
本专利技术属于拉力试验机
，具体涉及一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置。
技术介绍
实验室拉力试验机价格昂贵，拉力量程较大，且多为竖直方向对材料进行拉神，对于严格要求水平方向拉伸试验和拉力量程较小，试验精度较高的试验无法通过实验室拉力机获得有效数据。混凝土早期塑性抗拉试验即为水平方向拉伸试验且所需拉力较小，试验精度要求较高，传统的混凝土早期塑性抗拉强度试验通过悬挂重物进行加载，对实验过程中的力或位移无法做到较为精确的控制和测量，且只能进行力控制加载，实用性能较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有实验室拉力机试验拉力方向只能为竖直，对实验中拉力量程较小和精度要求较高的实验无法进行有效测量的问题，提供一种较为轻小，可以提供水平拉力的小量程高精度的拉力机，通过加载装置、刚性绳，加载方式手动控制装置以及拉力传感器达到对早期混凝土的拉伸目的，并对拉伸过程的拉力进行实时测量。通过本专利技术装置进行混凝土早期塑性拉伸试验，可获得较为精确和全面的实验数据，该装置同样适用于拉力量程相对较小、精度要求相对较高的受拉试验中。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置，包括加载装置和混凝土承载装置，均安装在底板上；所述的加载装置包括传动滑轮1、减速器2、步进电机3、刚性拉力绳4、加载方式手动控制装置5、拉力传感器6、滑块9和导轨11，所述的步进电机3安装在底板上，减速器2安装在步进电机3的传动轴上，且减速器2上安装有传动滑轮1，通过减速器2和步进电机3共同控制拉伸速度；所述的导轨11安装在底板上，多块滑块9安装在导轨11上，加载方式手动控制装置5安装在滑块9上，使加载方式手动控制装置5沿导轨11左右滑动；所述的混凝土承载装置包括带底的八字钢模7、螺栓8、滑块9、滑块锁紧扳手10和导轨11；两条导轨11对称固定在底板上，多块滑块9对称安装在两条导轨11上，滑块锁紧扳手10安装在滑块9上以实现滑块9的锁紧；带底的八字钢模7包括钢模底以及位于钢模底上方的、左右对称的两部分，且两部分为分体结构，钢模底位于两条导轨11之间；底板上固定有一块竖直板，用于固定带底的八字钢模7的尾端部分；其中，尾端部分安装在滑块9上且尾部通过螺栓8与底板的竖直板固定连接；前端部分安装在滑块9上，使带底的八字钢模7的前端部分可沿两条导轨11左右移动；带底的八字钢模7的前端部分的外侧设有螺纹孔，用于安装拉力传感器6；加载装置中的一条导轨11位于混凝土承载装置的两条导轨11之间，三条导轨11相互平行且间距相同；所述的加载方式手动控制装置5包括外壳、弹簧14、四根导杆16、拉力杆17、滑动板13、固定板15和定位螺栓管18；外壳为顶端开口的箱体结构，外壳的尾端板设有螺栓孔12，用于连接拉力传感器6；四根导杆16对称安装在外壳内，导杆16的两端分别与外壳的前后两端板的内壁固定连接；所述的滑动板13和固定板15的四角对称设有四个通孔，通过通孔将滑动板13和固定板15安装在导杆16上，固定板15位于导杆16的中间部位且与导杆16和外壳固定连接，滑动板13位于外壳的尾端且沿导杆16前后移动；所述的固定板15和外壳的前端板的中心均设有通孔，拉力杆17的尾端依次穿过外壳的前端板和固定板15的中心通孔，并固定在滑动板13上，拉力杆17的前端位于外壳外部，拉力杆17可前后移动；定位螺栓管18和弹簧14套在拉力杆17上，定位螺栓管18位于固定板15与外壳的前端板之间，与拉力杆17螺纹连接；弹簧14位于固定板15与滑动板13之间，弹簧14的两端分别与固定板15和滑动板13固定连接；所述的拉力杆17的前端设有拉环，所述的刚性拉力绳4一端与拉环连接，另一端与传动滑轮1连接，通过刚性拉力绳4将加载方式手动控制装置5与步进电机3连接；所述的拉力传感器6，其一端与安装在螺栓孔12中，另一端与带底的八字钢模7的前端部分的外侧的螺纹孔相连接，通过拉力传感器6将加载方式手动控制装置5与带底的八字钢模7连接，并测量二者之间的拉力。所述的拉力传感器6为外螺纹式传感器。所述的拉力杆17的端部设有刻度。本专利技术的有益效果：本专利技术通过电机控制器控制步进电机的控制速度，再通过减速器进行减速和增大力矩，通过设计的加载方式手动控制加载装置实现试验加载过程中的力控制加载，位移控制加载以及先力控制加载后位移控制加载的三种加载方式，试验中利用拉力传感器和数据采集仪进行实验过程中力的实时采集，从而得到力-时间曲线。利用本专利技术的混凝土早期塑性拉伸实验装置可以精确测量混凝土早期的抗拉强度，对拉伸过程中力和位移进行相应的控制，获得该过程的力-时间曲线；本专利技术中利用弹簧的弹性压缩特征，巧妙设计装置结构，实现了拉伸试验的三种不同的加载方式；利用减速器作用达到对加载速度的理想控制，达到静力加载的目的；本专利技术所用材料简单易得，价格低廉，且该实验加载装置同样适用于同等量程，同等精度的的受拉试验中，具有很好的应用前景。附图说明图1为本专利技术的简易混凝土早期塑性拉伸实验装置立体图；图2为加载方式手动控制装置立体图；图3(a)和图3(b)为加载方式手动控制装置拆分图；图4为拉力杆端部刻度放大图；图5为高精度外伸螺杆拉力传感器放大图。图中：1传动滑轮；2减速器；3步进电机；4刚性拉力绳；5加载方式手动控制装置；6拉力传感器；7带底的八字钢模；8螺栓；9滑块；10滑块锁紧扳手；11导轨；12螺栓孔；13滑动板；14弹簧；15固定板；16导杆；17拉力杆；18定位螺栓管。具体实施方式以下结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术的一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置，包括加载装置和混凝土承载装置，均安装在底板上。加载装置为实验提供拉力和速度，包括传动滑轮1、减速器2、步进电机3、刚性拉力绳4、加载方式手动控制装置5、拉力传感器6、滑块9和导轨11；步进电机3安装在底板上，减速器2安装在步进电机3的传动轴上，且减速器2上安装有传动滑轮1；导轨11安装在底板上，多块滑块9安装在导轨11上，加载方式手动控制装置5安装在滑块9上。混凝土承载装置包括带底的八字钢模7、螺栓8、滑块9、滑块锁紧扳手10和导轨11；混凝土承载装置包括带底的八字钢模7、螺栓8、滑块9、滑块锁紧扳手10和导轨11。两条导轨11固定在底板上，多块滑块9安装在两条导轨11上，滑块锁紧扳手10安装在滑块9上；带底的八字钢模7，钢模底位于两条导轨11之间；带底的八字钢模7的尾端部分安装在滑块9上且尾部通过螺栓8与底板的竖直板固定连接；带底的八字钢模7的前端部分安装在滑块9上且前端部分的外侧设有螺纹孔，用于安装拉力传感器6。如图2所示，加载方式手动控制装置5包括外壳、弹簧14、四根导杆16、拉力杆17、滑动板13、固定板15和定位螺栓管18；外壳为顶端开口的箱体结构，外壳的尾端板设有螺栓孔12，用于连接拉力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置，其特征在于，所述的简易混凝土早期塑性拉伸实验装置包括加载装置和混凝土承载装置，均安装在底板上；/n所述的加载装置包括传动滑轮(1)、减速器(2)、步进电机(3)、刚性拉力绳(4)、加载方式手动控制装置(5)、拉力传感器(6)、滑块(9)和导轨(11)，所述的步进电机(3)安装在底板上，减速器(2)安装在步进电机(3)的传动轴上，且减速器(2)上安装有传动滑轮(1)，通过减速器(2)和步进电机(3)共同控制拉伸速度；所述的导轨(11)安装在底板上，多块滑块(9)安装在导轨(11)上，加载方式手动控制装置(5)安装在滑块(9)上，使加载方式手动控制装置(5)沿导轨(11)左右滑动；/n所述的混凝土承载装置包括带底的八字钢模(7)、螺栓(8)、滑块(9)、滑块锁紧扳手(10)和导轨(11)；两条导轨(11)对称固定在底板上，多块滑块(9)对称安装在两条导轨(11)上，滑块锁紧扳手(10)安装在滑块(9)上以实现滑块(9)的锁紧；带底的八字钢模(7)包括钢模底以及位于钢模底上方的、左右对称的两部分，且两部分为分体结构，钢模底位于两条导轨(11)之间；底板上固定有一块竖直板，用于固定带底的八字钢模(7)的尾端部分；其中，尾端部分安装在滑块(9)上且尾部通过螺栓(8)与底板的竖直板固定连接；前端部分安装在滑块(9)上，使带底的八字钢模(7)的前端部分可沿两条导轨(11)左右移动；带底的八字钢模(7)的前端部分的外侧设有螺纹孔，用于安装拉力传感器(6)；加载装置中的一条导轨(11)位于混凝土承载装置的两条导轨(11)之间，三条导轨(11)相互平行且间距相同；/n所述的加载方式手动控制装置(5)包括外壳、弹簧(14)、四根导杆(16)、拉力杆(17)、滑动板(13)、固定板(15)和定位螺栓管(18)；外壳为顶端开口的箱体结构，外壳的尾端板设有螺栓孔(12)，用于连接拉力传感器(6)；四根导杆(16)对称安装在外壳内，导杆(16)的两端分别与外壳的前后两端板的内壁固定连接；所述的滑动板(13)和固定板(15)的四角对称设有四个通孔，通过通孔将滑动板(13)和固定板(15)安装在导杆(16)上，固定板(15)位于导杆(16)的中间部位且与导杆(16)和外壳固定连接，滑动板(13)位于外壳的尾端且沿导杆(16)前后移动；所述的固定板(15)和外壳的前端板的中心均设有通孔，拉力杆(17)的尾端依次穿过外壳的前端板和固定板(15)的中心通孔，并固定在滑动板(13)上，拉力杆(17)的前端位于外壳外部，拉力杆(17)可前后移动；定位螺栓管(18)和弹簧(14)套在拉力杆(17)上，定位螺栓管(18)位于固定板(15)与外壳的前端板之间，与拉力杆(17)螺纹连接；弹簧(14)位于固定板(15)与滑动板(13)之间，弹簧(14)的两端分别与固定板(15)和滑动板(13)固定连接；/n所述的拉力杆(17)的前端设有拉环，所述的刚性拉力绳(4)一端与拉环连接，另一端与传动滑轮(1)连接，通过刚性拉力绳(4)将加载方式手动控制装置(5)与步进电机(3)连接；/n所述的拉力传感器(6)，其一端与安装在螺栓孔(12)中，另一端与带底的八字钢模(7)的前端部分的外侧的螺纹孔相连接，通过拉力传感器(6)将加载方式手动控制装置(5)与带底的八字钢模(7)连接，并测量二者之间的拉力。/n...

【技术特征摘要】
1.一种简易混凝土早期塑性拉伸实验装置，其特征在于，所述的简易混凝土早期塑性拉伸实验装置包括加载装置和混凝土承载装置，均安装在底板上；
所述的加载装置包括传动滑轮(1)、减速器(2)、步进电机(3)、刚性拉力绳(4)、加载方式手动控制装置(5)、拉力传感器(6)、滑块(9)和导轨(11)，所述的步进电机(3)安装在底板上，减速器(2)安装在步进电机(3)的传动轴上，且减速器(2)上安装有传动滑轮(1)，通过减速器(2)和步进电机(3)共同控制拉伸速度；所述的导轨(11)安装在底板上，多块滑块(9)安装在导轨(11)上，加载方式手动控制装置(5)安装在滑块(9)上，使加载方式手动控制装置(5)沿导轨(11)左右滑动；
所述的混凝土承载装置包括带底的八字钢模(7)、螺栓(8)、滑块(9)、滑块锁紧扳手(10)和导轨(11)；两条导轨(11)对称固定在底板上，多块滑块(9)对称安装在两条导轨(11)上，滑块锁紧扳手(10)安装在滑块(9)上以实现滑块(9)的锁紧；带底的八字钢模(7)包括钢模底以及位于钢模底上方的、左右对称的两部分，且两部分为分体结构，钢模底位于两条导轨(11)之间；底板上固定有一块竖直板，用于固定带底的八字钢模(7)的尾端部分；其中，尾端部分安装在滑块(9)上且尾部通过螺栓(8)与底板的竖直板固定连接；前端部分安装在滑块(9)上，使带底的八字钢模(7)的前端部分可沿两条导轨(11)左右移动；带底的八字钢模(7)的前端部分的外侧设有螺纹孔，用于安装拉力传感器(6)；加载装置中的一条导轨(11)位于混凝土承载装置的两条导轨(11)之间，三条导轨(11)相互平行且间距相同；
所述的加载方式手动控制装置(5)包括外壳、弹簧(14)、四根导杆(16)、拉力杆(17)、滑动板(13)、固定板(15)和定位螺栓管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何化南，刘晓鹏，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21