一种疲劳试验机，适用于土木工程中梁、钢筋等试件的长期疲劳性能试验。它主要由主机、梁试件反力架装置、钢筋试件反力架及控制系统四部分组成。主机通过电机作动并由滑轮组对力进行放大和对位移进行缩小后提供往复位移作用，并分别与梁试件反力架系统或钢筋试件反力架系统配合完成两类试件的疲劳加载；往复位移幅值通过镶固于电机轴上的偏心调节器调节。本发明专利技术试验机结构简单、加工、装配、拆换方便、造价低廉、长期工作性能稳定、能同时进行多试件、多幅值疲劳加载。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种疲劳试验机，尤其适用于土木工程中梁、钢筋等试件的长期疲劳性能试验，也适用于其它工程结构构件施加疲劳荷载的疲劳性能试验。
技术介绍
大量的土木工程结构如桥梁、厂房、铁路站房等长期经受着疲劳荷载的作用，其构件可能因此而发生脆性的疲劳破坏，因此，对这些构件进行疲劳性能试验研究十分必要；同时，有些结构还处在腐蚀环境中，腐蚀与疲劳作用相互耦合形成腐蚀疲劳作用，这更会引起构件结构性能的严重退化，此时，需要对这些构件进行腐蚀疲劳性能试验研究。在腐蚀疲劳性能试验研究中，为了更好的模拟实际情况下腐蚀与疲劳的长期共同作用，疲劳加载本身应是长期的。现有的疲劳试验机主要有电磁式、液压伺服式和机械式几种类型。电磁式疲劳试验机频率较高，载荷较小，不适合于土木工程结构疲劳试验；液压伺服式疲劳试验机技术先进、试验控制精度高、载荷大，但成本昂贵、功率消耗大、机时紧张、噪音大，难以用作长期疲劳试验；机械式疲劳试验机结构简单、造价低、噪音小、形式多，较适合于长期疲劳试验。现有的机械式疲劳试验机一般采用电机作动并采用杠杆原理或离心力原理对电机作动力进行放大，但由于受到空间和加载系统布置的限制，作动力放大倍数有限，因而载荷较小。另外，现有的疲劳加载试验大多只能一次做单个试件的试验，试验效率低；有专利技术通过设置多个加载油缸可以实现多试件同时疲劳加载，但在机械式疲劳试验机中尚无对应方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、各部件便于拆换、造价低、载荷大、占用空间小、能同时进行多试件、多幅值、长期疲劳加载试验的疲劳试验机。技术方案本专利技术的疲劳试验机主要由主机、与主机相连的梁试件反力装置或钢筋试件反力装置构成；所述的主机包括固定于地面的底座、设在底座上的框架，框架上设有加载机构，框架下设有固定于底座上的动力机构；所述的加载机构包括固定在框架上的下横梁和可沿框架内位移的上横梁，下横梁的两侧对称设有下侧吊板、中部设有下中吊板，下侧吊板和下中吊板的上部设有定滑轮轴，定滑轮轴上设有对称分布在下中吊板两侧的定滑轮组，上横梁两侧对称设有上侧吊板、中部设有上中吊板，上侧吊板和上中吊板的下部套装有动滑轮轴，动滑轮轴上设有对称分布在上中吊板两侧的动滑轮组，上横梁两侧的上侧吊板内侧设有复位补偿弹簧，上中吊板的中部和其左右两侧分别开有穿过上横梁的多个竖向孔；下横梁的两侧对称设有将两端头固定的钢丝绳，钢丝绳两端分别由外向内缠绕在定滑轮组和动滑轮组上，钢丝绳的中部经固定于下中吊板上的限位滑轮与动力机构相连；所述的动力机构包括电机和连接在电机上的偏心调节器构成。所述的梁试件反力装置包括设在主机外部的梁试件反力门架，梁试件反力门架上均布有多个梁试件，多个梁试件上分别设有二级分配梁；二级分配梁之上设有一级分配梁； 一级分配梁上对称设有分别套装在上横梁上的梁试件加载器；二级分配梁与一级分配梁之间设有压力传感器。所述的梁试件加载器包括两个侧板、分别固连在两个侧板顶、底部的顶板和底板， 顶板的中部设有梁试件加载螺栓；所述的钢筋试件反力装置包括固定在主机上的钢筋试件反力门架，钢筋试件反力门架上设有与上横梁上的多个竖向孔孔位对应、孔数相同的多个固定钢筋试件的钢筋固定器，钢筋固定器上设有穿心式压力传感器；所述的钢筋试件反力门架为单层或双层；所述的钢筋固定器包括从下至上与钢筋试件反力门架螺纹相配合、套装在钢筋试件上的加载螺栓，加载螺栓的上部设有将钢筋试件固定住的锚具；所述上横梁的两侧设有固定在框架上的导向键；所述的偏心调节器包括与电机轴相连的缺角方形偏心块，缺角方形偏心块的前部设有矩形偏心定位滑孔，矩形偏心定位滑孔内设有一经定位螺杆定位的偏心定位轴，偏心定位轴的内侧设有固定螺母，偏心定位轴的外侧设有套装钢丝绳的滑轮。有益效果由于采用了上述技术方案，通过主机的电机动作并通过滑轮组对力进行放大和对位移进行缩小后提供往复位移作用，分别与梁试件反力架系统或钢筋试件反力架系统配合完成两类试件的疲劳加载；可通过控制系统实现对加载制度及进程的控制与记录。本专利技术试验机结构简单、加工、装配、拆换方便；造价低廉，大约是同吨位液压伺服式疲劳试验机价格的1/10左右；可实现大载荷疲劳加载实验，通过采用市场上现有的低速大扭矩电机，并配合滑轮组进行力放大(放大倍数取决于滑轮数量)后，很容易实现最大加载值达500kN以上；本专利技术长期工作性能稳定，适合于长期疲劳加载试验(如腐蚀疲劳试验中的疲劳加载)；能同时进行多试件、多幅值疲劳加载试验，这有助于节省机时、提高试验效率。附图说明图1是本专利技术的实施例一结构图。图2是本专利技术的实施例二结构图。图3是本专利技术的实施例三结构图。图4是本专利技术实施例一的梁试件加载器结构示意图。图5是本专利技术实施例二的钢筋固定器结构示意图。图6是本专利技术实施例三的偏心调节器结构示意图。图中1 一底座；2—框架柱；3—框架；4一锚栓；5—地槽；6—下横梁；7—上横梁； 8—定滑轮轴；9一定滑轮组；10—动滑轮轴；11 一动滑轮组；12—钢丝绳；13—下中吊板； 14一下侧吊板；15—上中吊板；16—上侧吊板；17—复位补偿弹簧；18—限位滑轮；19一导向键；20—电机；21—偏心调节器；41一缺角方形偏心块；42—镶轴孔；43—偏心定位滑孔； 44一操作孔；45—偏心定位螺孔；46 —电机轴；47—偏心定位轴；48—滑轮；49一固定螺母；50—定位螺杆；61—梁试件反力门架；62—梁试件；63—二级分配梁；64—一级分配梁； 65—梁试件加载器；66—压力传感器；67—底板；68—顶板；69—侧板；70—梁试件加载螺栓；71—钢筋试件反力门架；72—钢筋试件；73—锚具；74—穿心式压力传感器；75—钢筋试件加载螺栓；76—钢筋试件加载螺孔。具体实施例方式下面根据附图中的实施例对本专利技术作进一步的描述实施例一、如图1所示为梁试件加载试验机，试验机主要由主机、与主机相连的梁试件反力装置构成。其中主机由外框架、加载机构和动力机构三部分组成；所述外框架由底座 1和设在底座1上的框架3组成。底座1通过锚栓4固定连接于地槽5 ；框架3的两根框架柱2为顶端焊接有横隔的槽钢，两根框架柱2上部内侧设两条竖向导向键19，顶端横隔设若干连接螺孔，框架柱2底端固定于底座1上。加载机构设在框架3上，动力机设在构框架3 下，并固定于底座1之上。加载机构主要由下横梁6、上横梁7、定滑轮轴8、定滑轮组9、动滑轮轴10、动滑轮组11、钢丝绳12、下部中吊板13、下部侧吊板14、上部中吊板15、上部侧吊板16、复位补偿弹簧17、限位滑轮18组成。其中下横梁6固定在框架3上，上横梁7可沿框架3内竖向位移，下横梁6的两侧对称安装有下侧吊板14、中部设有下中吊板13，下侧吊板14和下中吊板13的上部固定有定滑轮轴8，定滑轮轴8上安装有对称分布在下中吊板 13两侧的定滑轮组9，下横梁6采用工字形截面钢梁，下部中吊板13为一平面钢板，其上部开一圆孔以使定滑轮轴8正好从中穿过并居中下横梁6。在定滑轮轴8两侧对称、均勻安装若干个滑轮以形成定滑轮组9，定滑轮组9 一般为4-10个。下部侧吊板14为平面钢板， 其下部开有套装在下横梁6两侧的矩形孔，侧吊板14的上部开有套装在定滑轮轴8的两侧的圆孔。下横本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种疲劳试验机，其特征在于：试验机主要由主机、与主机相连的梁试件反力装置或钢筋试件反力装置构成；所述的主机包括固定于地面的底座（１）、设在底座（１）上的框架（３），框架（３）上设有加载机构，框架（３）下设有固定于底座（１）上的动力机构；所述的加载机构包括固定在框架（３）上的下横梁（６）和可沿框架（３）内竖向位移的上横梁（７），下横梁（６）的两侧对称设有下侧吊板（１４）、中部设有下中吊板（１３），下侧吊板（１４）和下中吊板（１３）的上部设有定滑轮轴（８），定滑轮轴（８）上设有对称分布在下中吊板（１３）两侧的定滑轮组（９），上横梁（７）两侧对称设有上侧吊板（１６）、中部设有上中吊板（１５），上侧吊板（１６）和上中吊板（１５）的下部套装有动滑轮轴（１０），动滑轮轴（１０）上设有对称分布在上中吊板（１５）两侧的动滑轮组（１１），上横梁（７）两侧的上侧吊板（１６）内侧设有复位补偿弹簧（１７），上中吊板（１５）的中部和其左右两侧分别开有穿过上横梁（７）的多个竖向孔；下横梁（６）的两侧对称设有将两端头固定的钢丝绳（１２），钢丝绳（１２）两端分别由外向内缠绕在定滑轮组（９）和动滑轮组（１１）上，钢丝绳（１２）的中部经过固定于下中吊板（１３）上的限位滑轮（１８）与动力机构相连；所述的动力机构包括电机（２０）和连接在电机（２０）上的偏心调节器（２１）构成。...
【技术特征摘要】
1.一种疲劳试验机，其特征在于试验机主要由主机、与主机相连的梁试件反力装置或钢筋试件反力装置构成；所述的主机包括固定于地面的底座(1)、设在底座(1)上的框架 (3)，框架(3)上设有加载机构，框架(3)下设有固定于底座(1)上的动力机构；所述的加载机构包括固定在框架(3)上的下横梁(6)和可沿框架(3)内竖向位移的上横梁(7)，下横梁(6)的两侧对称设有下侧吊板(14)、中部设有下中吊板(13)，下侧吊板(14)和下中吊板 (13)的上部设有定滑轮轴(8)，定滑轮轴(8)上设有对称分布在下中吊板(13)两侧的定滑轮组(9)，上横梁(7)两侧对称设有上侧吊板(16)、中部设有上中吊板(15)，上侧吊板(16) 和上中吊板(15)的下部套装有动滑轮轴(10)，动滑轮轴(10)上设有对称分布在上中吊板 (15)两侧的动滑轮组(11)，上横梁(7)两侧的上侧吊板(16)内侧设有复位补偿弹簧(17)， 上中吊板(15)的中部和其左右两侧分别开有穿过上横梁(7)的多个竖向孔；下横梁(6)的两侧对称设有将两端头固定的钢丝绳(12)，钢丝绳(12)两端分别由外向内缠绕在定滑轮组(9 )和动滑轮组(11)上，钢丝绳(12 )的中部经过固定于下中吊板(13 )上的限位滑轮(18 ) 与动力机构相连；所述的动力机构包括电机(20)和连接在电机(20)上的偏心调节器(21) 构成。2.根据权利要求1所述的疲劳试验机，其特征在于所述的梁试件反力装置包括设在主机外部的梁试件反力门架(61)，梁试件反力门架(61)上均布有多个梁试件(62)，多个梁试件(62)上分别设有二级分配梁(63);二级分配梁(63)之上设有一级分配梁(6...
【专利技术属性】
技术研发人员：李富民，范力，袁迎曙，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：32
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