一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置的製作方法

2023-05-06 06:47:01

專利名稱：一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，屬於建築工程實驗設備技術領域。
背景技術：
隨著機電技術的不斷發展，電子萬能試驗機以其高精度、多功能及豐富的試驗軟體逐步成為大多數院校材料力學實驗的主流設備，但多數電子萬能試驗機僅僅用來進行材料的拉伸、壓縮及梁的彎曲實驗教學，設備的功能未得到充分的利用，實驗教學的內容也僅僅局限在基本的驗證性實驗方面，未得到拓展，特別是與工程實際相結合的有利於培養學生的綜合能力及解決工程實際問題能力的實驗教學裝置比較缺乏。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，以一個截面為矩形的圓弧形曲杆為主體，配合設有餃支座和螺孔的滑塊和底座，通過選擇曲杆與滑塊和底座之間的緊固方式，改變曲杆兩端的約束方式，實現簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實驗形式。本發明的技術方案是用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，包括曲杆 1、滑塊2和底座3，曲杆1是截面為矩形的弧形構件，曲杆1兩端設有連接板和耳板，滑塊2 和底座3上設有餃支座、螺孔和調節螺釘，曲杆1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、 耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置於電子萬能試驗機12上，以電子萬能試驗機作為支承及施力單元。所述曲杆1兩端各焊接有一個連接板4和耳板13，每個連接板上設有兩個用於調節約束方式的螺孔I 14，耳板13上設有銷釘孔15。所述支座3的左邊設有一塊滑塊2，滑塊2的左端設有一擋板I 5、中部設有一個固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設有兩組長圓孔16和兩個螺孔II 18。所述底座3的左端設有一擋板II 6，右端設有一固定餃支座II 19，左邊設有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應的螺栓9。所述底座3左端擋板6上預留有兩個可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預留有兩個螺孔III 20。所述曲杆1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座 II 19之間通過銷釘10鉸連。所述曲杆1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。使用時，將底座3放置於電子萬能試驗機的支承板上12，在滑塊2的底面放上潤滑料，然後放於底座3上，將底座3上的四個螺栓9插入滑塊上的四個長圓孔中16。安裝曲杆1，將曲杆1的左右兩個耳板13放入左邊滑塊2上的鉸支座17和底座右邊的固定鉸支座19中，並分別插入圓柱銷10。再通過選擇在左邊兩個擋板5和6之間是否加推力螺釘7、滑塊2和底座3之間是否緊固以及曲杆1上的兩塊連接板4與底座3之間是否加螺栓，即可以得到以下三種形式的實驗裝置(1)曲杆左端為活動鉸支座、右端為固定鉸支座的靜定曲梁(圖1);(2)曲杆左端為固定鉸支座、右端也為固定鉸支座(一次超靜定)的二鉸拱(圖2) ;(3)曲杆左端和右端均為固定支座(三次超靜定)的無鉸拱(圖3)。本發明利用電子萬能試驗機的支承12和加載條件11，可通過改變支座的約束方式，實現簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等從靜定到超靜定的多種實驗組合模式，滿足高等院校不同專業、不同層次學生的材料力學或結構力學實驗教學的需要。本裝置結合工程實際，裝置結構小巧、原理清晰，操作簡單，功能多樣，在實驗教學中可根據學生的專業特點及層次， 設定不同的實驗內容，加深對材料力學和結構力學中關於曲梁和拱的知識點的理解，是已具備電子萬能試驗機的工科高等院校進行開放實驗、創新型實驗以及工程模擬實驗的經濟實用裝置。


圖1本發明靜定(曲梁)方式下主視示意圖2為本發明一次超靜定(二鉸拱)方式下主視示意圖； 圖3為本發明三次超靜定(無鉸拱)方式下主視示意圖； 圖4為本發明曲杆主視示意圖； 圖5為本發明曲杆俯視示意圖； 圖6為本發明滑塊主視示意圖； 圖7為本發明滑塊俯視示意圖； 圖8為本發明底座主視示意圖； 圖9為本發明底座俯視示意圖。圖中1-曲杆，2-滑塊，3-底座，4-連接板，5-滑塊左端的擋板I，6-底座左端的擋板II，7-推力螺釘，8-緊固螺釘，9-螺栓，10-圓柱銷，11-電子萬能試驗機加載，12-電子萬能試驗機支承板，13-耳板，14-連接板上的螺孔I，15-銷釘孔，16-長圓孔，17-鉸支座 I，18-滑塊上的螺孔II，19-餃支座II，20-底座上的螺孔III。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍不限於所述內容。如圖1-9所示，本用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，包括曲杆1、滑塊2和底座3，曲杆1是截面為矩形的弧形構件，曲杆1兩端設有連接板和耳板，滑塊2和底座3上設有餃支座、螺孔和調節螺釘，曲杆1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置於電子萬能試驗機支承板12上，以電子萬能試驗機作為支承及施力單元。裝置曲杆1兩端各焊接有一個連接板4和耳板13，每個連接板上設有兩個用於調節約束方式的螺孔I 14，耳板13上設有銷釘孔15。支座3的左邊設有一塊滑塊2，滑塊2的左端設有一擋板I 5、中部設有一個固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設有兩組長圓孔16和兩個螺孔II 18。底座3的左端設有一擋板II 6，右端設有一固定餃支座II 19，左邊設有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應的螺栓9。底座3左端擋板II 6上預留有兩個可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預留有兩個螺孔III 20。曲杆1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座II 19之間通過銷釘10鉸接。曲杆1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。進行靜定曲梁的應力測試與分析實驗時如圖1所示，將底座3放置於電子萬能試驗機的支承板(1 上，在滑塊2的底面放上潤滑料，然後放於底座3上，使兩者之間能產生良好的相對滑動。安裝曲杆1，將曲杆的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，並分別插入圓柱銷(10)，形成左邊為滑動鉸支座、右邊為固定鉸支座的靜定結構曲梁。先進行理論計算分析，在曲梁上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行靜定曲梁的應力測試與分析實驗。進行二鉸拱的應力測試與分析實驗時如圖2所示，將底座3放置於電子萬能試驗機的支承板12上，安裝曲杆1，將曲杆的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，並分別插入圓柱銷(10)。滑塊2放於底座3上，底座上的四個沉頭螺栓9放入滑塊上的四個長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘 7，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。這樣就形成了左右兩邊均為固定鉸支座的二鉸拱(一次超靜定結構)。先進行理論計算分析，在二鉸拱上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行二鉸拱的應力測試與分析實驗。進行無鉸拱的應力測試與分析實驗時如圖3所示，將底座3放置於電子萬能試驗機的支承板12上，安裝曲杆1，將曲杆的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底板右邊的固定鉸支座中，並分別插入圓柱銷10。滑塊2放於底座3上，底座上的四個沉頭螺栓9放入滑塊上的四個長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘9，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。然後由連接板上的螺孔4擰入緊固螺釘8，分別擰入滑板上的螺孔18和底座上的螺孔20中，到擰緊為止，這樣就形成了左右兩邊均為固定支座的無鉸拱(三次超靜定結構)。先進行理論計算分析，在無鉸拱上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行無鉸拱的應力測試與分析實驗。
權利要求
1.一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是包括曲杆(1)、滑塊 (2)和底座(3)，曲杆(1)是截面為矩形的弧形構件，曲杆(1)兩端設有連接板和耳板，滑塊 (2)和底座(3)上設有餃支座、螺孔和調節螺釘，曲杆(1)兩端與滑塊(2)和底座(3)之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座(3)置於電子萬能試驗機上。
2.根據權利要求1所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是 曲杆(1)兩端各焊接有一個連接板(4)和耳板(13)，每個連接板上設有兩個用於調節約束方式的螺孔I (14)，耳板(13)上設有銷釘孔(15)。
3.根據權利要求1所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是 底座(3)的左邊設有一塊滑塊(2)，滑塊(2)的左端設有擋板I (5)、中部設有一個固定餃支座I (17)、餃支座I (17)兩邊設有兩組長圓孔(16)和兩個螺孔II (18)。
4.根據權利要求1所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是 底座(3)的左端設有擋板II (6)，右端設有固定餃支座II (19)，左邊設有兩組與固定滑塊上長圓孔(16)相對應的螺栓(9)。
5.根據權利要求1和4所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是底座(3)左端擋板II (6)上預留有兩個可裝入推力螺釘(7)的推力螺孔，右端固定餃支座II (19)兩邊預留有兩個螺孔III (20)。
6.根據權利要求1和4所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是曲杆(1)兩端耳板(13)分別與滑塊(2)上固定餃支座I (17)和底座(3)上固定餃支座 II (19)之間通過銷釘(10)鉸接。
7.根據權利要求1和4所述的用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特徵是曲杆(1)兩端連接板(4)可分別通過螺釘(8)和滑塊(2)上螺孔II (18)和底座(3)上螺孔III(20),與滑塊(2)和底座(3)固接。
全文摘要
本發明涉及一種用於電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，屬於建築工程實驗設備技術領域。包括曲杆、滑塊和底座，曲杆是截面為矩形的弧形構件，曲杆兩端設有連接板和耳板，滑塊和底座上設有餃支座、螺孔和調節螺釘，曲杆兩端與滑塊和底座之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座置於電子萬能試驗機上。將電子萬能試驗機作為支承及施力單元，以一個截面為矩形、軸線為圓弧形的曲杆為主體，在滑塊和底座上設置調節螺釘，通過調節螺釘來改變曲杆兩端的約束方式，實現簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實驗模式。具有裝置簡單、調節方便、功能多樣等優點，可根據學生的專業特點及層次設定不同實驗內容，加深對曲梁和拱知識點的理解。
文檔編號G01N3/00GK102426131SQ20111044062
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者侯傑, 楊錫階, 王時越 申請人:昆明理工大學