立面多角度拉拔試驗裝置的製作方法

2023-09-24 02:06:40 1

本發明涉及一種立面內多角度拉拔實驗裝置，適用於巖土工程模型試驗。

背景技術：

為攻克工程上的技術難關，室內模型試驗越來越受重視。目前，在進行室內模型試驗的過程中，常常伴隨著各種角度的加載情況，然而一般實驗室並不具有這種靈活、多變的拉拔加載設備。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種立面內多角度拉拔實驗裝置，該裝置旨在解決立面內0～180°範圍內任意角度的拉拔加載並實現數據的智能化採集。

為實現上述目的，本發明所採用的技術方案為：一種立面多角度拉拔試驗裝置，其特徵在於：包括底座、二維平面剛架、滑塊、滑輪、拉索、拉力傳感器、位移計和數據採集系統；所述二維平面剛架由立柱和橫梁組成，橫梁安裝在立柱之間，立柱固裝在底座上；所述滑塊套裝在二維平面剛架上；所述滑輪安裝在滑塊上；所述拉索穿過滑輪，其一端連接託盤，另一端連接試驗物，拉索上連接有拉力傳感器；所述位移計連接在試驗物頂部；所述數據採集系統與拉力傳感器和位移計連接。

上述立柱和橫梁均為硬性光軸，它們之間為剛性連接。

上述拉索為預應力鋼絞線。

上述立柱與底座成45°角焊接四根拉筋。

上述滑塊通過螺栓固定在二維平面剛架上。

上述滑塊和滑輪為多個。

本發明具有如下的優點和積極效果：

1、本發明在拉索上安裝有拉力傳感器，試驗物頂部連接有電子位移計，數據採集系統可實時採集監測拉力及位移，並通過加載角度對拉力進行分解，便於數據分析。

2、本發明帶有滑輪的滑塊可在二維平面剛架的任何位置滑動，提供試驗過程中所需0～180°範圍內任意角度的加載需要，立柱與橫梁上移動的滑輪相互配合可實現加載角度在立面上0～180°範圍內的全覆蓋。

3、本發明的二維平面剛架構造簡單、便於操作、使用靈活、佔用空間小。

4、本發明的立柱及橫梁均為硬性光軸，剛度大，能夠滿足加載過程中的變形要求。

5、本發明拉索的另一端為可加砝碼的託盤，通過增加託盤上的砝碼可實現對被試驗物體的逐級加載。

6、本發明拉索為預應力鋼絞線，彈性模量大、強度高、變形小。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖。

圖中標號：1-採集系統、2-底座、3-拉筋、4-立柱、5-螺栓、6-滑塊、7-拉索、8-橫梁、9-滑輪、10-拉力傳感器、11-電子位移計、12-砝碼、13-託盤、14-模型試驗箱、15-試驗物。

具體實施方式

參見附圖，一種立面多角度拉拔試驗裝置，包括底座2、二維平面剛架、滑塊6、滑輪9、拉索7、拉力傳感器10、電子位移計11和數據採集系統1。所述二維平面剛架由立柱4和橫梁8組成，橫梁8安裝在立柱4之間，立柱固裝在底座上，並且與底座成45°角焊接四根拉筋3，以增加其穩定性；所述滑塊通過螺栓5套裝在二維平面剛架上；所述滑輪9安裝在滑塊6上；所述拉索7穿過滑輪9，其一端連接託盤13，另一端連接試驗物15，拉索上連接有拉力傳感器10；所述電子位移計11連接在試驗物頂部；所述數據採集系統1與拉力傳感器10和位移計11連接。

上述立柱4和橫梁8均為硬性光軸，它們之間為剛性連接。上述拉索7為預應力鋼絞線。上述底座為500mm×500mm×10mm鋼板。

本發明的具體使用過程如下：

1、確定加載角度及荷載增量；

2、將帶有託盤13的拉索7穿過滑輪9，連接拉力傳感器10；

3、連接拉力傳感器10與試驗物15，並安裝電子位移計11；

4、打開數據採集系統1，進行數據採集；

5、根據實驗方案逐級增加砝碼12；

6、關閉數據採集系統1；

7、拆除電子位移計11和拉力傳感器10；

8、試驗結束。

本發明帶滑輪9的滑塊6可在立柱及橫梁上自由滑動，結合拉索7提供在立面內滿足模型試驗需求的0～180°範圍內任意加載角度。採集系統1與拉力傳感器協同工作，實時採集數據，所採集的拉力可通過加載角度分解，便於數據分析。