一种用于混凝土构件拉伸疲劳性检测的试验装置

技术领域

本发明涉及混凝土构件检测设备技术领域，尤其涉及一种用于混凝土构件拉伸疲劳性检测的试验装置。

背景技术

混凝土构件预制工艺是在工厂或工地预先加工制作建筑物或构筑物的混凝土部件的工艺。采用预制混凝土构件进行装配化施工，具有节约劳动力、克服季节影响、便于常年施工等优点。推广使用预制混凝土构件，是实现建筑工业化的重要途径之一。预制混凝土构件通常需要使用试验装置对其进行拉伸疲劳性进行检测。疲劳检测的试验装置是可以通过各种方式测试疲劳的机器，试验装置特点是可以实现高负荷、高频率、从而缩短试验时间，降低试验费用。

现有的拉伸疲劳性检测的试验装置先将混凝土构件的两端通过夹具进行固定，再使用液压设备对其对其中一侧的夹具进行拉伸或压缩，从而达到测定混凝土构件在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展性能。但是，现有技术中的工作人员在使用夹具对混凝土构件的两端进行固定时，为了保证在拉伸时夹具和混凝土构件之间不会发生滑动，工作人员需要花费较多的时间进行固定。从而装置完成一次混凝土构件检测后，都需要耗费大量时间将测试完成的混凝土构件从夹具上拆卸，并将新的混凝土构件固定到夹具上进行下一次检测。该操作使试验装置在两次检测过程之间有较多的时间处于空闲状态，造成试验效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于混凝土构件拉伸疲劳性检测的试验装置，能大幅度减少试验装置每次检测工作之间的空闲时间。将工作人员把混凝土构件和夹具进行固定和拆卸的过程与试验装置的检测过程同时进行，从而使一个混凝土构件检测完成后能够马上进行对下一个混凝土构件的检测工作，提高试验装置对混凝土构件拉伸疲劳性检测的检测效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于混凝土构件拉伸疲劳性检测的试验装置，包括转动底座、固定底座和移动端固定架，所述转动底座的下端设置有驱动其进行旋转的旋转平台组件，所述移动端固定架滑动连接于固定底座的上端，移动端固定架远离转动底座的一侧设置有电液伺服作动器，所述电液伺服作动器的活塞杆与移动端固定架连接，所述转动底座的上端设置有限制端固定架，所述限制端固定架的数量为若干个，且以所述转动底座的中心弧形排列，混凝土构件的一端固定于其中一个所述限制端固定架上，混凝土构件远离限制端固定架的一端设置有预固定架，所述预固定架的上下端均设置有弧形凸块，所述移动端固定架靠近转动底座的一侧开设有固定安装槽，所述固定安装槽的上下两侧内壁开设有弧形凹槽，所述弧形凸块能滑动配合连接于所述弧形凹槽内，所述固定底座的前后两侧均设置有以所述转动底座为中心的弧形滑道，所述预固定架能够在所述弧形滑道内进行滑动。

本发明还进一步设置为：所述预固定架上开设有若干竖直方向的固定用通孔一，所述固定安装槽的上方对应于固定用通孔一的位置开设有固定用通孔二，所述固定安装槽的下方对应于固定用通孔一的位置开设有固定用沉头孔，所述固定用通孔二、固定用通孔一和沉头孔中插设有固定杆组件。

本发明还进一步设置为：所述固定杆组件包括杆体和端头，所述端头位于杆体的上端，所述端头的下表面设置有橡胶垫，所述杆体的下端设置有磁性块一，所述固定用沉头孔的底部设置有磁性块二。

本发明还进一步设置为：所述弧形凸块和弧形凹槽的形状均为燕尾形。

本发明还进一步设置为：所述弧形凸块的上下表面均开设有柱形安装槽，所述柱形安装槽内固定设置有滚珠弹簧锁销，所述弧形凹槽的对应于所述柱形安装槽的位置开设有滚珠定位槽，所述弧形凹槽的内壁和弧形滑道的内壁均开设有供滚珠进行滚动的弧形滚珠导向槽。

本发明还进一步设置为：所述预固定架靠近所述转动底座的一端设置有加固组件，所述加固组件包括分别位于混凝土构件两侧的转动臂和连接于所述转动臂上的紧固箍，所述转动臂的一端铰接于预固定架上，紧固箍的形状为U型，两个紧固箍通过紧固螺栓连接和混凝土构件环绕固定。

本发明还进一步设置为：所述移动端固定架远离转动底座的一侧设置有限位挡块，所述限位挡块固定于固定底座的上端，所述限位挡块靠近移动端固定架的侧壁设置有防撞垫。

本发明还进一步设置为：所述移动端固定架靠近转动底座的一侧设置有定位块，所述定位块的中间设置有定位凹槽，所述移动端固定架靠近定位块的侧壁设置有定位凸块，所述定位凹槽和定位凸块的形状和大小相同。

本发明还进一步设置为：所述限制端固定架的数量为两个，两个限制端固定架之间的夹角为45~90°，所述弧形滑道的圆心角与两个限制端固定架之间的夹角大小相同。

本发明还进一步设置为：混凝土构件的上方设置有保护罩，移动端固定架的上端设置有防护安装架，防护安装架上安装有竖直向下设置的气缸，气缸的活塞杆上设置有防护连接块，所述保护罩固定于所述防护连接块的下端。

本发明的有益效果是：1、移动端固定架定位完成后，控制转动底座转动使预固定架以转动底座为中心进行旋转，直到预固定架转动至移动端固定架内。此时电液伺服作动器、移动端固定架、预固定架、混凝土构件和限制端固定架均在同一直线上。控制电液伺服作动器将移动端固定架向远离转动底座的方向拉动，从而实现对混凝土构件拉伸疲劳性检测。混凝土构件在进行拉伸疲劳性检测的同时，工作人员能够在另外的预固定架和限制端固定架之间安装下一个需要检测的混凝土构件。从而在一个混凝土构件拉伸疲劳性检测完成后能够马上通过旋转转动底座对下一个混凝土构件进行检测。同时在检测时将检测完成的混凝土构件取下并重新安装继续需要检测的混凝土构件。通过该装置能够使混凝土构件的检测过程和工作人员取下和安装混凝土构件过程同时进行，减少两次检测过程之间的空闲状态，大幅提高试验效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明图2中G方向的剖视图；

图4为本发明图2中H方向的剖视图；

图5为本发明移动端固定架的结构示意图；

图6为本发明图1中A部位放大结构示意图；

图7为本发明图3中B部位放大结构示意图；

图8为本发明图4中C部位放大结构示意图。

图中标号含义：1、转动底座；2、固定底座；3、移动端固定架；4、旋转平台组件；5、电液伺服作动器；6、限制端固定架；7、混凝土构件；8、预固定架；9、弧形凸块；10、固定安装槽；11、弧形凹 槽；12、弧形滑道；13、固定用通孔一；14、固定用通孔二；15、固定用沉头孔；16、固定杆组件；17、杆体；18、端头；19、橡胶垫；20、磁性块一；21、磁性块二；22、柱形安装槽；23、滚珠弹簧锁销；24、滚珠定位槽；25、弧形滚珠导向槽；26、转动臂；27、紧固箍；28、限位挡块；29、防撞垫；30、定位凹槽；31、定位凸块；32、保护罩；33、防护安装架；34、气缸；35、防护连接块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下参考图1至图8对本发明进行说明。

一种用于混凝土构件7拉伸疲劳性检测的试验装置，包括转动底座1、固定底座2和移动端固定架3。转动底座1的下端设置有驱动其进行旋转的旋转平台组件4，旋转平台组件4包括中空旋转平台和驱动电机。本实施例中驱动电机为伺服电机，伺服电机将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，能够精确地控制中空旋转平台的旋转速度和旋转角度。中空旋转平台为蜗轮蜗杆传动式中空旋转平台或者齿轮传动式中空旋转平台。蜗轮蜗杆传动比交错轴斜齿轮传动结构紧凑且齿面之间为线接触，具有更好的承载能力。另外蜗轮蜗杆传动为多齿啮合传动，具有传动平稳、噪音小的优点。移动端固定架3滑动连接于固定底座2的上端，本实施例中固定底座2的上表面设置有两条轨道，移动端固定架3的下端滑动连接于两条轨道的上端。

移动端固定架3远离转动底座1的一侧设置有电液伺服作动器5，电液伺服作动器5是一种液压执行机构，能把来自液压源的液压能转换为机械能。电液伺服作动器5的活塞杆与移动端固定架3可拆卸连接，电液伺服作动器5、移动端固定架3和转动底座1三者位于同一直线上。启动电液伺服作动器5后，电液伺服作动器5的活塞杆能够将移动端固定架3向远离转动底座1的一侧拉动。固定底座2上的两条轨道能在移动端固定架3移动时起到导向作用。移动端固定架3远离转动底座1的一侧设置有限位挡块28，限位挡块28通过螺丝固定于固定底座2的上端。本实施例中限位挡块28靠近转动底座1的一侧为垂直面，远离转动底座1的一侧为倾斜面，且其下端向远离转动底座1的一侧倾斜。本实施例中结构的限位挡块28具有更好的稳定性，当混凝土构件7出现断裂而使移动端固定架3快速向远离转动底座1一侧方向移动时，移动端固定架3会撞击到限位挡块28上使其减速。限位挡块28靠近移动端固定架3的侧壁设置有防撞垫29，移动端固定架3撞击到防撞垫29上后防撞垫29能起到缓冲作用，防止移动端固定架3和限位挡块28之间产生强烈的冲击而损坏。

移动端固定架3靠近转动底座1的一侧设置有定位块，定位块的中间设置有定位凹槽30，移动端固定架3靠近定位块的侧壁设置有定位凸块31，定位凹槽30和定位凸块31的形状和大小相同。本实施例中定位凹槽30和定位凸块31的形状为等腰梯形，定位凹槽30的两侧斜边能够使定位凸块31在嵌入到定位凹槽30内时起到导向作用。定位块能对移动端固定架3起到定位作用，在将预固定架8安装入移动端固定架3之前需要将移动端固定架3进行定位，从而使工作人员更方便地将预安装架安装入移动端固定架3内。

转动底座1的上端设置有限制端固定架6，限制端固定架6的数量为若干个，且以转动底座1的中心弧形排列，相邻限制端固定架6之间的夹角为45~90°。本实施例中限制端固定架6的数量为两个，两个限制端固定架6之间的夹角为60°。混凝土构件7的其中一端通过螺栓固定于限制端固定架6上，混凝土构件7远离限制端固定架6的一端设置有预固定架8，并且预固定架8与混凝土构件7同样固定连接。移动端固定架3定位完成后，控制转动底座1转动使预固定架8以转动底座1为中心进行旋转，直到预固定架8转动至移动端固定架3内。此时电液伺服作动器5、移动端固定架3、预固定架8、混凝土构件7和限制端固定架6均在同一直线上。控制电液伺服作动器5将移动端固定架3向远离转动底座1的方向拉动，从而实现对混凝土构件7拉伸疲劳性检测。混凝土构件7在进行拉伸疲劳性检测的同时，工作人员能够在另外的预固定架8和限制端固定架6之间安装下一个需要检测的混凝土构件7。从而在一个混凝土构件7拉伸疲劳性检测完成后能够马上通过旋转转动底座1对下一个混凝土构件7进行检测。同时在检测时将检测完成的混凝土构件7取下并重新安装继续需要检测的混凝土构件7。通过该装置能够使混凝土构件7的检测过程和工作人员取下和安装混凝土构件7过程同时进行，减少两次检测过程之间的空闲状态，大幅提高试验效率。

预固定架8上开设有若干竖直方向的固定用通孔一13，移动端固定架3靠近转动底座1的一侧开设有固定安装槽10，固定安装槽10的上方对应于固定用通孔一13的位置开设有固定用通孔二14，固定安装槽10的下方对应于固定用通孔一13的位置开设有固定用沉头孔15。本实施例中固定用通孔一13、固定用通孔二14和固定用沉头孔15的数量均为两个。固定用通孔二14、固定用通孔一13和沉头孔中插设有固定杆组件16，固定杆组件16能将预固定架8固定于固定安装槽10内，从而使电液伺服作动器5在拉动移动端固定架3的时候能够同时拉动预固定架8。固定杆组件16包括杆体17和端头18，端头18位于杆体17的上端，端头18的下表面设置有橡胶垫19。工作人员在将固定杆组件16插入到固定用通孔二14中后，端头18的下表面会和移动端固定架3的上表面发生碰撞，橡胶垫19能减少碰撞时产生的冲击。杆体17的下端设置有磁性块一20，固定用沉头孔15的底部设置有磁性块二21。固定杆组件16插入到移动端固定架3的底部后，杆体17的下端位于固定用沉头孔15内，并且此时磁性块一20和磁性块二21相互吸合，对固定杆组件16起到一定的固定作用，防止固定杆组件16发生晃动。

预固定架8靠近转动底座1的一端设置有加固组件，加固组件包括分别位于混凝土构件7两侧的转动臂26和连接于转动臂26上的紧固箍27。转动臂26的一端铰接于预固定架8上，紧固箍27的形状为U型，两个紧固箍27通过紧固螺栓连接和混凝土构件7环绕固定。工作人员将预固定架8通过螺栓固定连接于混凝土构件7远离转动底座1的一端之后，在将加固组件固定到混凝土构件7上，保证预固定架8和混凝土构件7之间固定的牢固性。

预固定架8的上下两端均设置有弧形凸块9，固定安装槽10的上下两侧内壁开设有弧形凹槽，弧形凸块9和弧形凹槽的形状均为燕尾形。弧形凸块9能滑动配合连接于弧形凹槽内，弧形凸块9滑动至弧形凹槽内后能实现预固定架8和移动端固定架3之间的初步固定。固定底座2的前后两侧均设置有以转动底座1为中心的弧形滑道12，预固定架8能够在弧形滑道12内进行滑动。弧形滑道12的圆心角与两个限制端固定架6之间的夹角大小相同，其中一个预固定架8滑动至移动端固定架3内时，另一个预固定架8正好沿着其中一侧的弧形滑道12滑动至弧形滑道12远离移动端固定架3的一端，此时工作人员便能够对位于弧形滑道12上的预固定架8进行混凝土构件7拆卸和安装。限制端固定架6上设置有传感器，传感器连接有单片机，电液伺服作动器5对混凝土构件7进行拉伸疲劳性检测，传感器能接收限制端固定架6上的拉伸值并将其传递到单片机上进行显示。

弧形凸块9的上下表面均开设有柱形安装槽22，柱形安装槽22内固定设置有滚珠弹簧锁销23，弧形凹槽的对应于柱形安装槽22的位置开设有滚珠定位槽24，弧形凸块9滑动至弧形凹槽的正中间时，滚珠弹簧锁销23上的滚珠正好滑动至滚珠定位槽24内。弧形凹槽的内壁和弧形滑道12的内壁均开设有供滚珠进行滚动的弧形滚珠导向槽25，预固定架8在进行转动的过程中，滚珠弹簧锁销23上的滚珠能在弧形滚珠导向槽25内进行滚动，起到一定的导向作用。

混凝土构件7的上方设置有保护罩32，移动端固定架3的上端设置有防护安装架33，防护安装架33上安装有竖直向下设置的气缸34，气缸34的活塞杆上设置有防护连接块35，保护罩32固定于防护连接块35的下端。在进行拉伸疲劳性检测时，控制气缸34的活塞杆向下移动使保护罩32将混凝土构件7整体罩住，防止混凝土构件7被拉裂时有碎片弹开对工作人员造成伤害。另外，在拉伸疲劳性检测完成后，控制气缸34的活塞杆向上移动使保护罩32向上提起，从而使预固定架8能进行转动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。