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一种机械加载式力学实验系统及使用方法

申请号: CN201710999165.8
申请人: 山东科技大学
申请日期: 2017年10月24日

摘要文本

本发明公开了一种机械加载式力学实验系统及使用方法,由承载系统、移动加载系统、加压系统和固定系统构成。所述的承载系统由上承载轨道、下承载梁和中连接杆构成;所述的移动加载系统由承载车箱、移动控制装置和配重砝码构成;所述的加压系统由牵引拉杆、加载压头、力传感器、反力承压板、实验承台、实验承台支柱和联动杆构成;所述的固定系统由限位滑轮、固定支座、销轴和限位挡梁组成。在使用过程中,本发明通过无线操控上承载轨道上的承载车箱,整体桁架结构可以沿支点转动,进而联动杆联动牵引拉杆向试件提供梯级荷载或长期稳定荷载。本发明利用杠杆原理,采用不易变形的桁架结构保证了荷载的稳定性,装配限位滑轮保证了加压的方向性,整体安装在地面以下保证了实验的安全性,其安装方便、操作简单,可适用于工程力学实验领域。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种机械加载式力学实验系统及使用方法
专利类型 发明授权
申请号 CN201710999165.8
申请日 2017年10月24日
公告号 CN107664602B
公开日 2024年1月12日
IPC主分类号 G01N3/08
权利人 山东科技大学
发明人 李为腾; 杨博; 梅玉春; 李廷春; 王刚; 马海曜; 管清升
地址 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号

专利主权项内容

1.一种机械加载式力学实验系统,其特征在于:由承载系统、移动加载系统、加压系统和固定系统构成;所述的承载系统由上承载轨道、下承载梁和中连接杆构成;所述的移动加载系统由承载车箱、移动控制装置和配重砝码构成;所述的加压系统由牵引拉杆、加载压头、力传感器、反力承压板、实验承台、实验承台支柱和联动杆构成;所述的固定系统由限位滑轮、固定支座、销轴和限位挡梁组成;所述的上承载轨道与下承载梁之间由中连接杆连接组成桁架结构,整体形状大致呈三角形,所述的固定支座锚固在地槽底部,其上部安装有第一销轴,所述的下承载梁偏左中位置焊接有第一套管,所述的第一销轴贯套在下承载梁上的第一套管中;所述的上承载轨道和所述的下承载梁均由钢管构成,下承载梁由起始位置至固定支座支点、固定支座支点至下承载梁远端两段焊接而成,从支点位置起两段钢管均呈向上倾斜状态,所述固定支座的支点位置处焊接有所述第一套管,所述固定支座的支点偏右位置处的下承载梁内侧焊有第二销轴,所述的中连接杆为刚性连接杆,两端带有球铰分别焊于上承载轨道和下承载梁上,其竖向方向杆和斜杆的长度从支点位置向两端逐渐减小,所述的承载车箱与移动控制装置组成电力载重小车,装配在上承载轨道上,并能够在上承载轨道上行使,所述的配重砝码装在承载车箱中;所述的牵引拉杆底部通过铰链连接在联动杆的顶端,其中部贯穿于实验承台的套孔中,顶端固定在反力承压板上;所述的加载压头安装在反力承压板底部,所述加载压头的底部安装力传感器;所述的实验承台通过实验承台支柱固定于地面上,其两侧中部成孔贯套牵引拉杆;所述的实验承台支柱安装在实验承台下方的地槽口周围的地面上;所述的联动杆顶端通过铰链连接牵引拉杆,其底部通过第二套管安装在下承载梁上的第二销轴上;所述的限位滑轮固定在上承载轨道上方、地槽盖板下方的地槽墙壁上;所述的限位挡梁安装于地槽内、与上承载轨道在水平状态下相平齐的位置;在使用过程中,先将载有配重砝码的承载车箱置于初始位置,使上承载轨道紧贴限位挡梁置于水平状态,此时整体桁架结构处于力平衡状态;将待测试件放置于加载承台的中心位置,如果高度不合适则增加刚性垫块;操作移动控制装置的遥控器使承载车箱缓慢行驶,牵引拉杆向下移动对试件产生荷载,并通过力传感器记录实时荷载;实验结束,操作承载车箱向起始位置方向移动,联动杆联动牵引拉杆向上移动;如果待测试件承受的荷载较大,则通过将地槽盖板打开增加配重砝码的方式进行增压。