[實用新型]一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721185261.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207649808U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧旭輝;劉明龍;郭小剛;宋曉東;周濤
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04;G01L5/16;G01B11/24;G01C11/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓

一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置，它包括立體框架(例如長方體框架)(1)、第一XYZ軸滑臺(2)和第二XYZ軸滑臺(3)，其中第一XYZ軸滑臺(2)設(shè)置在立體框架(1)頂部的一側(cè)(例如左側(cè))，第二XYZ軸滑臺(3)設(shè)置在立體框架(1)頂部的另一側(cè)(例如右側(cè))，第一XYZ軸滑臺(2)的第一Z軸滑臺(203)上設(shè)有第一測力計(4)，第二XYZ軸滑臺(3)的第二Z軸滑臺(303)上設(shè)有第二測力計(5)。本實用新型無水平約束的垂直加力，裝置功能多樣化，可對柔索做靜態(tài)實驗和動態(tài)實驗，同時測量其空間構(gòu)形、運動軌跡及兩端點約束力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于懸鏈線理論的研究開發(fā)領(lǐng)域，涉及繩索、線纜等柔性結(jié)構(gòu)的靜動態(tài)張力及空間構(gòu)形的測試，具體涉及一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置。

背景技術(shù)

懸鏈線是一種曲線，因其與兩端固定的繩子在均勻引力作用下下垂相似而得名。在實際工程應(yīng)用中，通常所說的懸索橋、雙曲拱橋、架空電纜、雙曲拱壩等都用到懸鏈線的原理。懸鏈線的應(yīng)用頗為廣泛，因此，為了有效研究懸鏈線的相關(guān)原理及其應(yīng)用，為了有效展開懸鏈線的靜動態(tài)張力及空間構(gòu)形的測試，本實用新型設(shè)計所需實驗裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置，該測試裝置能夠?qū)崿F(xiàn)柔索兩端點的三維空間運動，可對柔索做靜態(tài)實驗和動態(tài)實驗，同時測量其兩端點的約束力及其空間構(gòu)形。

根據(jù)本實用新型提供的第一種實施方案，提供一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置：

一種靜動態(tài)柔索張力及空間構(gòu)形的測試裝置，該裝置包括立體框架(例如長方體框架)、第一XYZ軸滑臺和第二XYZ軸滑臺。所述立體框架包括設(shè)置在四角的主支撐柱，在頂部與主支撐柱垂直連接的頂部橫梁和頂部縱梁。第一XYZ軸滑臺設(shè)置在立體框架頂部的一側(cè)(例如左側(cè))，第二XYZ軸滑臺設(shè)置在立體框架頂部的另一側(cè)(例如右側(cè))。第一XYZ軸滑臺包括固定在立體框架前側(cè)面頂部橫梁上的第一X軸滑臺、一端與第一X軸滑臺垂直連接的第一Y軸滑臺及側(cè)邊與第一Y軸滑臺垂直連接的第一Z軸滑臺。第二XYZ軸滑臺包括固定在立體框架前側(cè)面頂部橫梁上的第二X軸滑臺、一端與第二X軸滑臺垂直連接的第二Y軸滑臺及側(cè)邊與第二Y軸滑臺垂直連接的第二Z軸滑臺。第一XYZ軸滑臺的第一Z軸滑臺上設(shè)有第一測力計。第二XYZ軸滑臺的第二Z軸滑臺上設(shè)有第二測力計。

在本實用新型中，該裝置還包括設(shè)置在立體框架上部的向上施力裝置。向上施力裝置包括門形支架、直線光軸、軸承和滑輪。所述門形支架包括2根豎桿。2根豎桿垂直設(shè)置在立體框架的上部并與立體框架的頂部縱梁垂直連接。門形支架的2根豎桿之間設(shè)有直線光軸且直線光軸與豎桿垂直連接。直線光軸上套有軸承。軸承上設(shè)有滑輪。

在本實用新型中，第一X軸滑臺、第一Y軸滑臺、第一Z軸滑臺、第二X軸滑臺、第二Y軸滑臺、第二Z軸滑臺上均分別獨立地設(shè)有一個滑座。第一Y軸滑臺固定在第一X軸滑臺的滑座上。第一Z軸滑臺固定在第一Y軸滑臺的滑座上。第一測力計固定在第一Z軸滑臺的滑座上。第二Y軸滑臺固定在第二X軸滑臺的滑座上。第二Z軸滑臺固定在第二Y軸滑臺的滑座上。第二測力計固定在第二Z軸滑臺的滑座上。每一個滑臺上的滑座在相應(yīng)的滑臺上移動。

在本實用新型中，第一XYZ軸滑臺和第二XYZ軸滑臺的每個滑臺的一端均分別獨立地安裝有一個步進電機，步進電機驅(qū)動滑臺上的滑座運動。

優(yōu)選的是，第一測力計和/或第二測力計為內(nèi)置式s型拉壓傳感器、外置式s型拉壓傳感器或三維力傳感器中的一種。

優(yōu)選的是，該裝置還包括設(shè)置在直線光軸上方的長度測量裝置(例如刻度尺)。

優(yōu)選的是，軸承上設(shè)有指針，用于在長度測量裝置上標(biāo)注刻度。

優(yōu)選的是，該裝置還包括攝像裝置，攝像裝置用于采集柔索(例如繩索)的構(gòu)形數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的是，該裝置還包括測角儀，用于測量柔索的傾斜角度。