一种无级调节杠杆加载装置

技术领域

本发明涉及一种无级调节杠杆加载装置，属于模型试验调节加载的技术领域。

背景技术

输电塔结构作为一种高耸结构，具有高度高、重量轻、刚度较小、外形细长等特点。限于输电塔自身质量和刚度分布特征，横向荷载在大多数情况下是其设计控制荷载；海上输电塔的离岸距离以及场址水深越来越大，多桩基础将会成为越来越多海上输电塔的优先选择；多桩基础型式结构整体刚度大，受波流等环境荷载小，适用于水深较大的海域；海上输电塔结构承受着风、浪、流等环境荷载的交互作用，这些都是引起海上输电塔失效的重要因素；因此，研究多桩基础的水平受荷特性，建立合理、实用的多桩基础分析方法对于提高海上输电塔基础结构的设计水平，延长海上输电塔的使用寿命具有十分重要的理论价值和现实意义；为弥补理论分析的局限性，对于重要工程，需要结合室内模型试验模拟多桩基础长期承受水平循环荷载作用进行分析。

然而目前所具有的模型研究还存在着在模型试验时加载装置加载吨位过大的问题，传统调节方式还是通过设置不同的调节孔用于固定安装杠杆加载装置进行调节加载，存在精确度不够高等问题，因此提高试验的精度以及结论的准确性的问题亟需改善。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种无级调节杠杆加载装置。

本发明的技术方案如下：

一种无级调节杠杆加载装置，包括加载杠杆和模型箱，加载杠杆呈“Z”型结构，包括加载装置、加载梁和传力梁，加载装置横向设置，其两端均固定在底板上，底板与调节装置中的滑块固定连接；调节装置包括滑轨，滑轨分别固定安装在反力墙上和竖向设置的加载梁的侧壁上；加载梁另一侧固定连接横向设置的传力梁的一端，加载梁的底部通过固定座固定在地基上；传力梁的另一端固定连接多桩基础，多桩基础设置于模型箱中，模型箱通过高强螺栓固定于地基之上。

优选的，调节装置还包括支架，支架设有两个分别对称安装在滑轨的两端，顶端支架上设有驱动装置和主动轮，底端支架设有从动轮；主动轮与从动轮之间设有传动链，传动链上固定连接底板，底板固定在滑块上，滑块滑动安装在滑轨上。

优选的，驱动装置包括变速调节器，且设置在滑轨顶端的支架呈“几”型，在“几”型内凹部安装主动轮，在“几”型外凸部安装变速调节器，主动轮和变速调节器通过轮轴穿设支架后连接。

优选的，传力梁连接加载梁的一端通过螺栓穿过连接板固定连接。

优选的，固定座通过高强螺栓固定安装在地基之上。

优选的，传力梁连接多桩基础端的端部设有传力梁垫板，垫板上设有螺栓孔，传力梁与多桩基础的连梁通过螺栓固定，螺栓穿设于传力梁端的传力梁垫板与多桩基础端设置的垫板之间。

优选的，模型箱中通过装填试验土体固定多桩基础。

本发明具有如下有益效果：本发明利用加载梁、加载装置和传力梁形成的加载杠杆，通过设置调节装置，控制调整对传力梁施加力的大小，而且采用的调节装置实现了无级调节，可以使加载梁停在滑轨范围内任意想加载的位置，解决了模型试验时需要施加的加载力小于常用加载设备加载吨位的问题，提高试验的精度以及结论的准确性。

附图说明

图1为本发明一种无级调节杠杆加载装置的结构原理示意图；

图2为本发明一种无级调节杠杆加载装置的调节装置的结构示意图；

图3为本发明一种无级调节杠杆加载装置的A处局部结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、固定座；2、加载梁；3、固定铰装置；4、加载装置；5、传力梁；6、加载垫板；7、调节装置；71、滑块；72、滑轨；73、传动链；74、轮轴；75、变速调节器；76、支架；77、主动轮；78、从动轮；8、底板；9、连接板；10、反力墙；11、模型箱；12、多桩基础；13、高强螺栓；14、传力梁垫板；15、垫板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图3，一种无级调节杠杆加载装置，包括加载杠杆和模型箱11，加载杠杆呈“Z”型结构，包括加载装置4、加载梁2和传力梁5，加载装置4横向设置，其两端均固定在底板8上，底板8与调节装置7中的滑块71固定连接；调节装置7包括滑轨72，滑轨72分别固定安装在反力墙10上和竖向设置的加载梁2的侧壁上；调节装置7还包括支架76，支架76设有两个分别对称安装在滑轨72的两端，顶端支架76上设有驱动装置和主动轮77，底端支架76设有从动轮78；主动轮77与从动轮78之间设有传动链73，传动链73上固定连接底板8，底板8固定在滑块71上，滑块71滑动安装在滑轨72上；驱动装置包括变速调节器75，且设置在滑轨72顶端的支架76呈“几”型，在“几”型内凹部安装主动轮77，在“几”型外凸部安装变速调节器75，主动轮77和变速调节器75通过轮轴74穿设支架76后连接；加载梁2另一侧固定连接横向设置的传力梁5的一端，加载梁2的底部通过固定座1固定在地基上；传力梁5的另一端固定连接多桩基础12，多桩基础12设置于模型箱11中，模型箱11通过高强螺栓13固定于地基之上。

进一步的，传力梁5连接加载梁2的一端通过螺栓穿过连接板9固定连接。

进一步的，固定座1通过高强螺栓13固定安装在地基之上。

进一步的，传力梁5连接多桩基础12端的端部设有传力梁垫板14，垫板15上设有螺栓孔，传力梁5与多桩基础12的连梁通过螺栓固定，螺栓穿设于传力梁5端的传力梁垫板14与多桩基础12端设置的垫板15之间。

进一步的，模型箱11中通过装填试验土体固定多桩基础12。

本发明的工作原理：

在本发明中，首先通过使用吊车等起重机械，将模型箱11吊装到位，再通过高强螺栓13将模型箱11固定在地基上，之后将多桩基础12吊装进模型箱11中进行定位，并装填试验土体进行固定；然后安装加载梁2，通过高强螺栓13将固定座1固定在地基之上，再通过螺栓将加载梁2固定在固定铰支座3上，固定铰支座3与固定座1固定连接，形成固定端；接下来在竖向加载梁2的侧壁上和反力墙10上安装调节装置7中的滑轨72，在滑轨72的上下两端安装支架76，顶端支架76上设有驱动装置和主动轮77，底端支架76设有从动轮78；主动轮77与从动轮78之间设有传动链73，传动链73上固定连接底板8，底板8固定在滑块71上，滑块71滑动安装在滑轨72上，驱动装置包括变速调节器75，且设置在滑轨72顶端的支架76呈“几”型，在“几”型内凹部安装主动轮77，在“几”型外凸部安装变速调节器75，主动轮77和变速调节器75通过轮轴74穿设支架76后连接；当驱动变速调节装置75时，带动主动轮77转动，进而通过传动链73带动从动轮78一起运动，达到控制滑块71在滑轨72上移动的目的；接下来安装加载装置4，将加载装置4横向设置，其两端均固定在底板8上，底板8与调节装置7中的滑块71固定连接；然后安装传力梁5，通过螺栓将连接板9与加载梁2上的螺栓孔连接，可以将传力梁5固定在加载梁2上，再通过螺栓穿过连接梁垫板14和垫板15将传力梁5固定在多桩基础12的连梁上。

本发明安装好整体装置后，可以开始加载过程，加载装置4施加于加载梁2上的力为F1，加载梁2施加于传力梁5上的力为F

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。