[實用新型]一種施加正弦曲線形循環荷載的裝置

有效

• 申請號: 201821279229.3
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN208568510U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 龔哲;楊衛星;彭定新
• 申請（專利權）人: 武漢市政工程設計研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;李航

本實用新型涉及一種施加正弦曲線形循環荷載的裝置，包括杠桿、支座、旋轉桿、轉軸、電機、配重塊和加載壓頭，所述杠桿安裝在所述支座上，所述配重塊設有兩塊，分別為第一配重塊和第二配重塊，所述第一配重塊擱置在所述杠桿的一端上，所述轉軸安裝在所述杠桿的另一端上，所述電機與所述轉軸的一端軸接，所述旋轉桿安裝在所述轉軸的另一端上，所述第二配重塊擱置在所述旋轉桿上，所述加載壓頭安裝在所述杠桿上。本實用新型無需通過伺服控制即可獲得精確的正弦曲線形的循環荷載，結構簡單、穩定，既可用于短期試驗，也適用于長期試驗。

技術領域

本實用新型涉及工程力學試驗儀器領域，具體涉及一種施加正弦曲線形循環荷載的裝置。

背景技術

工程中許多荷載是具有循環往復的特性，例如橋梁結構受到的交通荷載，風力發電塔受到的風荷載，港口工程中的波浪荷載等、結構在地震中受到的荷載等。因此結構或材料在循環荷載作用下的力學特性研究是一個重要的課題，其中循環荷載試驗是重要的研究手段，例如土木工程中常見的錨桿的循環拉拔試驗、樁基礎的水平循環荷載試驗、巖土材料循環三軸壓縮試驗等。常用的循環荷載主要通過千斤頂來進行加載，采用人工讀數控制或者將千斤頂連接到電子傳感器和控制器來進行伺服控制。采用人工讀數進行控制控制的精度較低，且無法施加頻率稍高的循環荷載；而采用傳感器進行伺服控制加載的系統控制系統較為復雜，穩定性相對較差，不適宜于長期試驗，且伺服控制需要響應時間，同樣也難以施加頻率較高的循環荷載。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、穩定可靠的且可以適用于不同頻率的長期、短期循環荷載的加載裝置。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種施加正弦曲線形循環荷載的裝置，包括杠桿、支座、旋轉桿、轉軸、電機、配重塊和加載壓頭，所述杠桿安裝在所述支座上，所述配重塊設有兩塊，分別為第一配重塊和第二配重塊，所述第一配重塊擱置在所述杠桿的一端上，所述轉軸安裝在所述杠桿的另一端上，所述電機與所述轉軸的一端軸接，所述旋轉桿安裝在所述轉軸的另一端上，所述第二配重塊擱置在所述旋轉桿上，所述加載壓頭安裝在所述杠桿上。

本實用新型的有益效果是：本實用新型一種施加正弦曲線形循環荷載的裝置利用杠桿原理，將配重塊置于旋轉桿上，通過電機驅動旋轉桿的旋轉，提供一個長度以正弦曲線規律循環變化的力臂，從而施加循環的力矩，進而提供正弦曲線形的循環荷載；該裝置無需通過伺服控制即可獲得精確的正弦曲線形的循環荷載，結構簡單、穩定，既可用于短期試驗，也適用于長期試驗。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述加載壓頭的下端設有拉壓力傳感器，所述加載壓頭的下方設有式樣，且所述式樣上設有應變片，所述拉壓力傳感器正對所述式樣。

進一步，還包括控制器和計算機，所述計算機通過所述控制器分別與所述電機、拉壓力傳感器和應變片電連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：拉壓力傳感器和調速電機都通過控制器連接到計算機，計算機可以讀取拉壓力、應變等數據，也可以直接對電機進行控制。

進一步，還包括限位裝置，所述限位裝置設有兩個，兩個所述限位裝置分別位于所述支座的兩側并位于所述杠桿的下方。

采用上述進一步方案的有益效果是：杠桿兩側均布置限位裝置，避免裝置產生大幅擺動，確保試驗安全。

進一步，所述杠桿上排列設有多個螺孔，所述杠桿通過其中一個螺孔并在螺釘的配合下安裝在所述支座上。

采用上述進一步方案的有益效果是：多個螺孔的設置，可以調節杠桿支點所在位置，進而可以調節控制循環荷載的波幅，產生脈沖、對稱、不完全對稱等多種循環荷載。

進一步，所述電機為調速電機。