專利名稱：一種用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，屬于建筑工程實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著機電技術(shù)的不斷發(fā)展，電子萬能試驗機以其高精度、多功能及豐富的試驗軟件逐步成為大多數(shù)院校材料力學(xué)實驗的主流設(shè)備，但多數(shù)電子萬能試驗機僅僅用來進行材料的拉伸、壓縮及梁的彎曲實驗教學(xué)，設(shè)備的功能未得到充分的利用，實驗教學(xué)的內(nèi)容也僅僅局限在基本的驗證性實驗方面，未得到拓展，特別是與工程實際相結(jié)合的有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及解決工程實際問題能力的實驗教學(xué)裝置比較缺乏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，以一個截面為矩形的圓弧形曲桿為主體，配合設(shè)有餃支座和螺孔的滑塊和底座，通過選擇曲桿與滑塊和底座之間的緊固方式，改變曲桿兩端的約束方式，實現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實驗形式。本發(fā)明的技術(shù)方案是用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，包括曲桿 1、滑塊2和底座3，曲桿1是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿1兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊2 和底座3上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、 耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置于電子萬能試驗機12上，以電子萬能試驗機作為支承及施力單元。所述曲桿1兩端各焊接有一個連接板4和耳板13，每個連接板上設(shè)有兩個用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I 14，耳板13上設(shè)有銷釘孔15。所述支座3的左邊設(shè)有一塊滑塊2，滑塊2的左端設(shè)有一擋板I 5、中部設(shè)有一個固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設(shè)有兩組長圓孔16和兩個螺孔II 18。所述底座3的左端設(shè)有一擋板II 6，右端設(shè)有一固定餃支座II 19，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應(yīng)的螺栓9。所述底座3左端擋板6上預(yù)留有兩個可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預(yù)留有兩個螺孔III 20。所述曲桿1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座 II 19之間通過銷釘10鉸連。所述曲桿1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。使用時，將底座3放置于電子萬能試驗機的支承板上12，在滑塊2的底面放上潤滑料，然后放于底座3上，將底座3上的四個螺栓9插入滑塊上的四個長圓孔中16。安裝曲桿1，將曲桿1的左右兩個耳板13放入左邊滑塊2上的鉸支座17和底座右邊的固定鉸支座19中，并分別插入圓柱銷10。再通過選擇在左邊兩個擋板5和6之間是否加推力螺釘7、滑塊2和底座3之間是否緊固以及曲桿1上的兩塊連接板4與底座3之間是否加螺栓，即可以得到以下三種形式的實驗裝置(1)曲桿左端為活動鉸支座、右端為固定鉸支座的靜定曲梁(圖1);(2)曲桿左端為固定鉸支座、右端也為固定鉸支座(一次超靜定)的二鉸拱(圖2) ;(3)曲桿左端和右端均為固定支座(三次超靜定)的無鉸拱(圖3)。本發(fā)明利用電子萬能試驗機的支承12和加載條件11，可通過改變支座的約束方式，實現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等從靜定到超靜定的多種實驗組合模式，滿足高等院校不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)實驗教學(xué)的需要。本裝置結(jié)合工程實際，裝置結(jié)構(gòu)小巧、原理清晰，操作簡單，功能多樣，在實驗教學(xué)中可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點及層次， 設(shè)定不同的實驗內(nèi)容，加深對材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)中關(guān)于曲梁和拱的知識點的理解，是已具備電子萬能試驗機的工科高等院校進行開放實驗、創(chuàng)新型實驗以及工程模擬實驗的經(jīng)濟實用裝置。


圖1本發(fā)明靜定(曲梁)方式下主視示意圖2為本發(fā)明一次超靜定(二鉸拱)方式下主視示意圖； 圖3為本發(fā)明三次超靜定(無鉸拱)方式下主視示意圖； 圖4為本發(fā)明曲桿主視示意圖； 圖5為本發(fā)明曲桿俯視示意圖； 圖6為本發(fā)明滑塊主視示意圖； 圖7為本發(fā)明滑塊俯視示意圖； 圖8為本發(fā)明底座主視示意圖； 圖9為本發(fā)明底座俯視示意圖。圖中1-曲桿，2-滑塊，3-底座，4-連接板，5-滑塊左端的擋板I，6-底座左端的擋板II，7-推力螺釘，8-緊固螺釘，9-螺栓，10-圓柱銷，11-電子萬能試驗機加載，12-電子萬能試驗機支承板，13-耳板，14-連接板上的螺孔I，15-銷釘孔，16-長圓孔，17-鉸支座 I，18-滑塊上的螺孔II，19-餃支座II，20-底座上的螺孔III。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于所述內(nèi)容。如圖1-9所示，本用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，包括曲桿1、滑塊2和底座3，曲桿1是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿1兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊2和底座3上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿1兩端與滑塊2和底座3之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座3置于電子萬能試驗機支承板12上，以電子萬能試驗機作為支承及施力單元。裝置曲桿1兩端各焊接有一個連接板4和耳板13，每個連接板上設(shè)有兩個用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I 14，耳板13上設(shè)有銷釘孔15。支座3的左邊設(shè)有一塊滑塊2，滑塊2的左端設(shè)有一擋板I 5、中部設(shè)有一個固定餃支座I 17、餃支座I 17兩邊設(shè)有兩組長圓孔16和兩個螺孔II 18。底座3的左端設(shè)有一擋板II 6，右端設(shè)有一固定餃支座II 19，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔16相對應(yīng)的螺栓9。底座3左端擋板II 6上預(yù)留有兩個可裝入推力螺釘7的推力螺孔，右端固定餃支座19兩邊預(yù)留有兩個螺孔III 20。曲桿1兩端耳板13分別與滑塊2上固定餃支座I 17和底座3上固定餃支座II 19之間通過銷釘10鉸接。曲桿1兩端連接板4可分別通過螺釘8和滑塊2上螺孔II 18和底座3上螺孔III 20，與滑塊2和底座3固接。進行靜定曲梁的應(yīng)力測試與分析實驗時如圖1所示，將底座3放置于電子萬能試驗機的支承板(1 上，在滑塊2的底面放上潤滑料，然后放于底座3上，使兩者之間能產(chǎn)生良好的相對滑動。安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷(10)，形成左邊為滑動鉸支座、右邊為固定鉸支座的靜定結(jié)構(gòu)曲梁。先進行理論計算分析，在曲梁上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行靜定曲梁的應(yīng)力測試與分析實驗。進行二鉸拱的應(yīng)力測試與分析實驗時如圖2所示，將底座3放置于電子萬能試驗機的支承板12上，安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底座右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷(10)?；瑝K2放于底座3上，底座上的四個沉頭螺栓9放入滑塊上的四個長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘 7，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。這樣就形成了左右兩邊均為固定鉸支座的二鉸拱(一次超靜定結(jié)構(gòu))。先進行理論計算分析，在二鉸拱上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行二鉸拱的應(yīng)力測試與分析實驗。進行無鉸拱的應(yīng)力測試與分析實驗時如圖3所示，將底座3放置于電子萬能試驗機的支承板12上，安裝曲桿1，將曲桿的左右兩個耳板分別放入左邊滑塊上的鉸支座和底板右邊的固定鉸支座中，并分別插入圓柱銷10?；瑝K2放于底座3上，底座上的四個沉頭螺栓9放入滑塊上的四個長圓孔中16，將螺帽擰緊。從底座上的擋板II 6擰入推力螺釘9，使該螺釘與滑塊2上的擋板I 5剛剛接觸為止。然后由連接板上的螺孔4擰入緊固螺釘8，分別擰入滑板上的螺孔18和底座上的螺孔20中，到擰緊為止，這樣就形成了左右兩邊均為固定支座的無鉸拱(三次超靜定結(jié)構(gòu))。先進行理論計算分析，在無鉸拱上選擇幾個彎矩和軸力較大的截面粘貼電阻應(yīng)變計，由電子萬能試驗機上的壓頭11施加載荷，就可進行無鉸拱的應(yīng)力測試與分析實驗。
權(quán)利要求
1.一種用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是包括曲桿(1)、滑塊 (2)和底座(3)，曲桿(1)是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿(1)兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊 (2)和底座(3)上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿(1)兩端與滑塊(2)和底座(3)之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座(3)置于電子萬能試驗機上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是 曲桿(1)兩端各焊接有一個連接板(4)和耳板(13)，每個連接板上設(shè)有兩個用于調(diào)節(jié)約束方式的螺孔I (14)，耳板(13)上設(shè)有銷釘孔(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是 底座(3)的左邊設(shè)有一塊滑塊(2)，滑塊(2)的左端設(shè)有擋板I (5)、中部設(shè)有一個固定餃支座I (17)、餃支座I (17)兩邊設(shè)有兩組長圓孔(16)和兩個螺孔II (18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是 底座(3)的左端設(shè)有擋板II (6)，右端設(shè)有固定餃支座II (19)，左邊設(shè)有兩組與固定滑塊上長圓孔(16)相對應(yīng)的螺栓(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是底座(3)左端擋板II (6)上預(yù)留有兩個可裝入推力螺釘(7)的推力螺孔，右端固定餃支座II (19)兩邊預(yù)留有兩個螺孔III (20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是曲桿(1)兩端耳板(13)分別與滑塊(2)上固定餃支座I (17)和底座(3)上固定餃支座 II (19)之間通過銷釘(10)鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，其特征是曲桿(1)兩端連接板(4)可分別通過螺釘(8)和滑塊(2)上螺孔II (18)和底座(3)上螺孔III(20),與滑塊(2)和底座(3)固接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電子萬能試驗機的曲梁和拱綜合實驗裝置，屬于建筑工程實驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括曲桿、滑塊和底座，曲桿是截面為矩形的弧形構(gòu)件，曲桿兩端設(shè)有連接板和耳板，滑塊和底座上設(shè)有餃支座、螺孔和調(diào)節(jié)螺釘，曲桿兩端與滑塊和底座之間通過連接板、耳板、餃支座、螺孔和螺釘連接，底座置于電子萬能試驗機上。將電子萬能試驗機作為支承及施力單元，以一個截面為矩形、軸線為圓弧形的曲桿為主體，在滑塊和底座上設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘，通過調(diào)節(jié)螺釘來改變曲桿兩端的約束方式，實現(xiàn)簡支曲梁、無鉸拱、二鉸拱等多種實驗?zāi)Ｊ?。具有裝置簡單、調(diào)節(jié)方便、功能多樣等優(yōu)點，可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點及層次設(shè)定不同實驗內(nèi)容，加深對曲梁和拱知識點的理解。
文檔編號G01N3/00GK102426131SQ20111044062
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者侯杰, 楊錫階, 王時越 申請人:昆明理工大學(xué)