[發明專利]一種用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置

有效

• 申請號: 201310283628.2
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103439069A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王旭明;邢海軍;黨會學;楊靖波
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于輸電線路技術領域，具體涉及一種用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置。

背景技術

GB50017-2003《鋼結構設計規范》中將軸心受壓桿件的穩定系數進行了分類，要求軸壓桿件彎曲試驗時，桿件的兩端鉸支，即桿件的兩端可以自由的轉動。在理想的軸壓試驗中，桿件應該沿著角鋼截面慣性矩最小軸轉動，直至發生整體彎曲失穩。

現有技術中，桿件端部多采用球鉸裝置，這種裝置可以實現端部的轉動，但是端部受摩擦力的影響較大，當摩擦力較大的，端部可視為半剛性支座，與要求的鉸支條件不符；由于球鉸的凹槽是球形，所以桿件端部可以沿著各個方向轉動，最后的失穩有可能是彎扭失穩，而且摩擦力不均勻分布也會影響到試件沿最小軸失穩。摩擦力的影響對試驗結構影響很大，如果采用歐拉公式來計算桿件的穩定承載力，當兩端鉸支時，長度系數為1，當兩端固定時，長度系數為0.5，算出來的穩定承載力后者是前者的4倍，可見摩擦力的影響是不可忽略的。而且，目前桿件承載力試驗中的球鉸和刀口鉸裝置不具備撓度測試功能。

桿件軸壓穩定承載力試驗要求桿件兩端鉸支，即端部可以自由并無約束的定向轉動，端部可沿著桿件截面慣性矩最小的軸轉動，但是不能平動，如何保證桿件端部與試驗裝置自由的轉動，并使裝置具有測量桿件彎曲變形功能是難點。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置，能夠實現桿件端部定向自由轉動，并很大程度上減小了桿件與試驗裝置的摩擦，并能夠很方便的得到桿件的初始彎曲撓度值。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

提供一種用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置，所述裝置包括桿件端部法蘭、活動支座、固定支座、減摩板和連接金具；所述桿件端部法蘭通過螺栓固定在所述活動支座的上部，所述減摩板位于所述活動支座底部設有的凹槽內，所述活動支座和固定支座通過所述連接金具連接。

所述桿件端部法蘭為法蘭板或法蘭盤，所述法蘭板或法蘭盤的固定點對應活動支座各條棱的中心點固定。

所述連接金具對稱設置于與凹槽徑向一致的活動支座的兩側。

所述連接金具為V型，其設有3個孔，其兩端頭分別通過螺栓固定在活動支座的側面，其中心孔通過螺栓與所述固定支座連接，所述中心孔的孔徑大于螺栓的孔徑。

所述活動支座和固定支座采用的材料均為42CrMo，其用碳0.43%、硅0.31%、錳0.67%、磷0.014%、硫0.007%、鉻1.09%、鉬0.2%、其余為鐵的合金制備，所述的百分數為重量百分數。

所述固定支座包括由下至上依次設置的基礎段、斜線段、過渡段和圓弧段。

所述減摩板的弧度半徑與凹槽的半徑相等，所述減摩板的下表面設有油坑，油坑內填充潤滑脂。

所述減摩板為等厚度的減摩板，其采用的材料為聚四氟乙烯。

所述裝置還設有刻度盤，所述刻度盤上有指針；所述刻度盤通過所述連接金具固定于所述活動支座側面上。

通過所述指針和刻度盤的刻度線中線的相對夾角α將桿件的初始擾度表示為：

s＝h/2·tanα??（1）

其中，s為桿件的初始擾度，h為桿件長度。

所述桿件焊接在所述桿件端部法蘭上，以使得桿件截面的最小軸方向和所述桿件端部法蘭與凹槽徑向一致的斜對角線重合。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1.本發明提供的刀口鉸裝置大大減小試驗時桿件端部轉動時受到的摩擦力，并使桿件破壞時繞著最小軸彎曲失穩，可以很方便的觀察出試驗前桿件是否和支座是否完全對準；

2.通過觀察指針和刻度盤可以得到桿件試驗前的初彎曲及試驗中桿件的彎曲撓度值，可以很好的反映出桿件端部的鉸支約束，使得到的極限承載力更準確，安全可靠，靈活性好，準確性高。

附圖說明

圖1是用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置立體圖；

圖2是用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置正視圖；

圖3是用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置中固定支座示意圖；

圖4是用于輸變電鐵塔桿件穩定承載力試驗的刀口鉸裝置中減摩板示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。