[發(fā)明專利]一種用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺及測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410307419.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104075943A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 康紅普;楊景賀;林健;呂華文;吳擁政;高富強;邵培森
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20;G01N3/24;G01N3/30
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

1.一種用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺，包括安裝測試臺(1)和與安裝測試臺(1)對應設置的工作測試臺(2)，其特征在于：還包括：

設置在所述安裝測試臺(1)上的推進與攪拌測試機構、安裝預緊測試機構，所述推進與攪拌測試機構用于驅動錨桿(5)繞其軸線轉動并使錨桿(5)沿安裝測試臺(1)直線移動，以將錨桿(5)的一端錨固于工作測試臺(2)的鉆孔模型內(nèi)；所述安裝預緊測試機構通過轉動擰緊錨桿(5)外露端的螺母以對所述錨桿(5)施加軸向預緊力；

設置在工作測試臺(2)上的彎曲載荷測試機構、軸向載荷測試機構、剪切載荷測試機構和沖擊載荷測試機構；所述彎曲載荷測試機構用于對錨桿(5)施加彎曲載荷，使錨桿(5)發(fā)生彎曲形變；所述軸向載荷測試機構用于對錨桿(5)施加軸向拉伸載荷，使錨桿(5)發(fā)生軸向形變；所述剪切載荷測試機構用于對錨桿(5)施加剪切載荷，使錨桿(5)發(fā)生徑向剪切形變；所述沖擊載荷測試機構用于對錨桿(5)施加瞬時沖擊載荷，使錨桿(5)發(fā)生沖擊形變。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺，其特征在于，所述推進與攪拌測試機構包括：

推進裝置(31)，所述推進裝置(31)包括推進馬達(311)和滾珠絲杠(312)，所述推進馬達(311)固定于所述安裝測試臺(1)的端部，所述滾珠絲杠(312)與推進馬達(311)的輸出軸固定連接；

攪拌與安裝預緊裝置(32)，所述攪拌與安裝預緊裝置(32)包括攪拌與安裝馬達(321)和推進平車(322)，所述推進平車(322)滑動安裝于安裝測試臺(1)頂面上的滑軌上，且推進平車(322)與滾珠絲杠(312)的絲杠螺母固定連接，所述推進平車(322)上固定安裝有攪拌與安裝馬達(321)，所述攪拌與安裝馬達(321)用于驅動錨桿(5)繞其軸線轉動；

動態(tài)扭矩轉速傳感器(101)，兩個所述動態(tài)扭矩轉速傳感器(101)分別安裝于推進馬達(311)的輸出軸上、攪拌與安裝馬達(321)的輸出軸上。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺，其特征在于，所述安裝預緊測試機構包括：

拉伸裝置(6)，所述拉伸裝置(6)包括沖擊梁(62)和拉伸頂梁(61)，所述拉伸頂梁(61)與沖擊梁(62)對應設置，用于阻止沖擊梁(62)沿錨桿(5)軸向移動；

攪拌與安裝預緊裝置(32)，所述攪拌與安裝預緊裝置(32)上的攪拌與安裝馬達(321)輸出端連接有安裝套筒(323)，所述安裝套筒(323)與所述錨桿(5)外露端的螺母連接，所述安裝套筒(323)在攪拌與安裝馬達(321)的驅動下繞所述錨桿(5)的軸線旋轉，以使所述錨桿(5)外露端固定于所述沖擊梁(62)的端面上；

負荷傳感器(103)，所述負荷傳感器(103)位于所述拉伸頂梁(61)與沖擊梁(62)之間，用于測試所述拉伸頂梁(61)與沖擊梁(62)之間的正壓力；

動態(tài)扭矩轉速傳感器(101)和靜態(tài)扭矩轉速傳感器(102)，所述動態(tài)扭矩轉速傳感器(101)安裝于攪拌與安裝馬達(321)輸出軸與安裝套筒(323)之間，所述靜態(tài)扭矩轉速傳感器(102)與所述鉆孔模型的模型固定套管(92)固定連接。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺，其特征在于，所述彎曲載荷測試機構包括：偏轉裝置(4)、彎曲應力計(104)，所述錨桿(5)一端插入鉆孔模型以形成錨固段(22)與自由段(21)，所述偏轉裝置(4)套裝于錨桿(5)的外露端，用于使所述錨桿(5)發(fā)生彎曲變形，所述錨桿(5)在鉆孔模型的孔口處形成第一彎曲部，在錨固段(22)與自由段(21)的分界面處形成第二彎曲部，所述彎曲應力計(104)分別安裝在第一彎曲部和第二彎曲部，用于測試錨桿(5)的彎曲應力。

5.根據(jù)權利要求4所述的用于測試錨桿綜合力學性能的試驗臺，其特征在于，所述偏轉裝置(4)包括斜墊板(41)和托盤(42)，所述托盤(42)固定套設于錨固在鉆孔模型內(nèi)的錨桿(5)的外露端上，所述斜墊板(41)安裝于鉆孔模型的孔口處，且位于托盤(42)與沖擊梁(62)之間，用于改變所述托盤(42)安裝面法線與鉆孔模型軸線之間的夾角。