一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机

技术领域

本发明涉及钢绞线质量检测技术领域，更具体的说是涉及一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机。

背景技术

目前钢绞线是预应力工程施工的重要材料，施工前要对钢绞线的质量进行检测，其中包括钢绞线的等温松弛试验。等温松弛试验要求在给定温度下(通常是20℃)，将试样保持在一定长度(L

在GBT21839-2019预应力混凝土用钢材试验方法中，对应变的保持提出了新的要求，在试验过程中，随着试样上力的减少，加载装置应保证试样的长度(L

在GBT21839-2019还规定，试样标距L

因此，如何提供一种具备对试样标距调节功能的自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机，能够对待测试样形变△L

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机，包括：

机架；所述机架两端具有穿孔，待测试样的两端分别从两个所述穿孔穿出，所述待测试样穿出所述机架的两端均紧固有夹片锚具；所述待测试样位于所述机架内侧的部分间隔紧固有两个标定夹片；

测力传感器；所述测力传感器与所述待测试样的一端连接，且夹紧在所述待测试样一端的所述夹片锚具和所述机架端头之间；

张拉机构；所述张拉机构与所述待测试样远离所述测力传感器的一端连接，且夹持在所述待测试样远离所述测力传感器一端的所述夹片锚具和所述机架端头之间；所述张拉机构能够顶动远离所述测力传感器一端所述夹片锚具带动所述待测试样进行拉伸变形；

测量机构；所述测量机构包括固定在所述机架上的滑动架，以及滑动连接在所述滑动架上的测量杆，所述测量杆两端分别与两个所述标定夹片抵接，且所述测量杆的一端具有可伸缩的位移传感器。

还包括总控模块；所述总控模块包括电性连接的计算机和PLC控制器；所述计算机与所述测力传感器电性连接；所述PLC控制器分别与所述位移传感器和所述张拉机构的控制端电性连接。

通过上述技术方案，本发明为了解决钢绞线等温松弛试验过程中，实时测量试样应变量△L

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述PLC控制器还电性连接有电源。

PLC控制器实时获取测量杆上位移传感器的数值，并通过张拉机构实现对待测试样荷载的自动控制，使待测试样变形△L

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述张拉机构为蜗轮蜗杆结构作为驱动传动系统，带动丝杠进行往复直线移动的结构。

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述标定夹片为分体结构，且通过螺栓紧固在所述待测试样上，所述标定夹片具有与所述测量杆端头抵接的标定板。

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述测量杆远离所述位移传感器的一端具有顶针。

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述顶针和所述位移传感器分别与所述测量杆的两端通过螺纹形式连接。

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述滑动架顶端形成有弧形的滑动槽，或者开设有滑动圆孔。

优选的，在上述一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机中，所述测量杆为多段螺纹连接的可拆分结构。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机，具有以下有益效果：

1、本发明采用标定夹片截取待测试样标距L

2、采用测量杆和位移传感器实现对待测试样长度及变形的实时动态读取；

3、通过PLC控制器自动控制加载装置，使待测试样变形△L

4、测量杆采用组合式设计，满足不同待测试样对标距L

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的钢绞线松弛试验机的结构示意图；

图2附图为本发明提供的标定夹片的主视图；

图3附图为本发明提供的标定夹片的侧视图；

图4附图为本发明提供的滑动架和测量杆配合的主视图

图5附图为本发明提供的测量杆的结构示意图；

图6附图为本发明提供的顶针的结构示意图；

图7附图为本发明提供的测量杆测量状态的结构示意图；

图8附图为本发明提供的测量杆的100㎜规格分体杆体的示意图；

图9附图为本发明提供的测量杆的200㎜规格分体杆体的示意图；

图10附图为本发明提供的测量杆的500㎜规格分体杆体的示意图；

图11附图为本发明提供的测量杆与位移传感器连接的示意图；

图12附图为本发明提供的总控模块的电连接框架图；

图13附图为本发明提供的钢绞线松弛试验机的试验方法流程图。

其中：

1-待测试样；2-夹片锚具；3-测力传感器；4-标定夹片；5-测量杆；6-滑动架；7-机架；8-位移传感器；9-蜗轮蜗杆结构；10-丝杠；11-计算机；12-PLC控制器；13-电源；14-螺栓；15-标定板；16-顶针；17-螺孔；18-螺柱。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，本发明实施例公开了一种自动控制试样形变的钢绞线松弛试验机，包括：

机架7；机架7两端具有穿孔，待测试样1的两端分别从两个穿孔穿出，待测试样1穿出机架7的两端均紧固有夹片锚具2；待测试样1位于机架7内侧的部分间隔紧固有两个标定夹片4；

测力传感器3；测力传感器3与待测试样1的一端连接，且夹紧在待测试样1一端的夹片锚具2和机架7端头之间；

张拉机构；张拉机构与待测试样1远离测力传感器3的一端连接，且夹持在待测试样1远离测力传感器3一端的夹片锚具2和机架7端头之间；张拉机构能够顶动远离测力传感器3一端夹片锚具2带动待测试样1进行拉伸变形；

测量机构；测量机构包括固定在机架7上的滑动架6，以及滑动连接在滑动架6上的测量杆5，测量杆5两端分别与两个标定夹片4抵接，且测量杆5的一端具有可伸缩的位移传感器8。

参见附图12，还包括总控模块；总控模块包括电性连接的计算机11和PLC控制器12；计算机11与测力传感器3电性连接；PLC控制器12分别与位移传感器8和张拉机构的控制端电性连接。

为了进一步优化上述技术方案，PLC控制器12还电性连接有电源13。

在本实施例中：

机架7用于承载待测试样1并保持试验期间待测试样1的稳定；

夹片锚具2用于固定待测试样1，保证待测试样1在试验过程中不发生滑动；

测力传感器3用于测量试验期间待测试样1上荷载的变化，并将荷载数值传递至计算机11；

标定夹片4安装于待测试样1上，用于在待测试样1上截取标距L

测量杆5用于测量初始标距L

滑动架6用于支撑测量杆5，使测量杆5在试验过程中可轴向自由滑动；

PLC控制器12用于接收位移传感器8信号，并通过内置程序实现对待测试样1荷载的自动控制，保证△L

计算机11用于接收并处理试验数据，并出具试验报告。

PLC控制逻辑为：当△L

在本实施例中，张拉机构为蜗轮蜗杆结构9作为驱动传动系统，带动丝杠10进行往复直线移动的结构。

张拉机构也可以采用液压缸等伸缩结构，在本实施例中，如图1所示，蜗轮蜗杆结构9安装在一个齿轮箱内，这样可以通过蜗杆将动力传递给蜗轮，蜗轮中心的转动轴与齿轮箱转动连接，起到支撑蜗轮的作用，同时，转动轴为空心轴，且内侧有内螺纹，转动轴与丝杠10螺纹连接，同时丝杠10侧壁和齿轮箱之间具有限制其转动的滑动结构，使得转动轴转动时，丝杠10不能转动，只能轴向移动，丝杠10轴线上穿过待测试样1，然后通过夹片锚具2顶紧在丝杠10的端头，这样当丝杠10向右移动时，就能够带动待测试样1拉伸。

参见附图2和附图3，标定夹片4为分体结构，且通过螺栓14紧固在待测试样1上，标定夹片4具有与测量杆5端头抵接的标定板15。

参见附图5至附图7，测量杆5远离位移传感器8的一端具有顶针16。

为了进一步优化上述技术方案，顶针16和位移传感器8分别与测量杆5的两端通过螺纹形式连接。位移传感器8采用高精度位移传感器，测量精度达0.1um，在位移传感器8的端部设置螺栓孔，可与测量杆5通过螺纹进行连接。

参见附图4，滑动架6顶端形成有弧形的滑动槽，或者开设有滑动圆孔，也可以采用轴承等结构。

参见附图8至附图11，测量杆5为多段螺纹连接的可拆分结构。

为了进一步优化上述技术方案，测量杆5的多段分体杆体采用100㎜、200㎜和500㎜三种长度规格进行任意组合。

为适应不同的试验条件，截取不同的试样标距L

本实施例提供的钢绞线松弛试验机的松弛试验过程如下：

(1)安装钢绞线，即待测试样1，安装机架7两侧的夹片锚具2；

(2)预紧待测试样1；

(3)在待测试样1上两侧安装标定夹片4，并固定好，右侧的标定夹片4与机架7端部之间应预留有一定空间；

(4)安装测量杆5，使的测量杆5的两端顶住标定夹片4，右侧的位移传感器8探针必须处于压紧状态，并留有待测试样1伸长裕量，测量杆5自由放置于滑动架6上；

(5)读取位移传感器8的读数，记录待测试样1初始长度L

(6)试验过程中，位移传感器8的探针会随着待测试样1的加载伸长而伸出；

(7)开始试验，给待测试样1施加初始荷载F

(8)试验过程中实时读取位移传感器8的读数变化，控制△L

(9)试验结束，根据规范要求判定试验结果，并出具试验报告。

本发明解决了钢绞线等温松弛试验过程中，对试样变形△L

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。