專利名稱：試驗機大行程多向加載同步跟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于材料以及結(jié)構(gòu)試驗中準確模擬大行程多向加載的同步跟動裝置。
背景技術(shù)：
材料與結(jié)構(gòu)試驗機作為一種重要的試驗設(shè)備已廣泛應(yīng)用于土木、機械工程等領(lǐng)域，并在金屬、塑料、水泥、混凝土及其他材料的拉伸、壓縮、彎曲及剪切等力學性能的測試中發(fā)揮著重要作用。在機械、土木工程領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)試驗，往往需要模擬結(jié)構(gòu)的多向受力。在模擬多向加載時，由于荷載之間的相互影響，使加載位置和施加的力大小會有所改變。如在對結(jié)構(gòu)進行同時施加垂直力和水平力的試驗時，由于水平力的作用，試件產(chǎn)生的水平位移對垂直力的大小、方向以及垂直力產(chǎn)生的位移都有影響(在大行程加載時，這一問題將更加嚴重)，這使得試驗失真，無法真實反映P-Δ效應(yīng)的影響。目前國內(nèi)現(xiàn)有的試驗機在進行多向同時加載試驗時，無法實現(xiàn)對試件在移動過程中的同步跟動加載，這限制了試驗機的應(yīng)用范圍，尤其是在模擬大型結(jié)構(gòu)的復雜加載及其跟動時，現(xiàn)有的試驗機根本不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提出一種能有效避免加載失真的試驗機大行程多向加載同步跟動裝置。
本實用新型提出的試驗機大行程多向加載同步跟動裝置，由加載作動器1、滑動裝置2、導軌3、位移傳感器4、跟動裝置5、機架壁15組成(如圖1所示)，滑動裝置2由滑塊7和滾軸6相連組成(如圖2所示)，跟動裝置5由滾軸12、滑塊10、跟動作動器9通過連接件11相連組成(如圖3所示)，導軌3為上下兩道，固定于機架壁15上，滑塊裝置2的上下兩側(cè)滾軸6置于兩道導軌3之間，能在導軌3中自由滑動，跟動裝置5上的上下側(cè)滾軸12也置于兩道導軌3中間，能在導軌3中自由滑動，滑塊10通過鎖緊螺釘與導軌相連，位移傳感器4一端與機架壁15相連，另一端與加載作動器1相連，加載作動器1與滑動裝置2的滑塊7通過螺栓8相連，加載作動器1通過連接桿件14與跟動裝置5上跟動作動器9相連。
本實用新型的工作過程如下進行加載試驗時，將試件置于加載作動器1的下方，連接于加載作動器的作動頭上，然后調(diào)整跟動裝置5，將滑塊10沿導軌3調(diào)整于適當位置，并鎖緊鎖緊螺釘13。當對試件進行垂直和水平同時加載時，由于水平力作用，試件與垂直位置上的加載作動器1發(fā)生相對水平位移，微小的位移量由位移傳感器4獲得，并反饋于跟動作動器9，跟動作動器9推拉垂直加載作動器1，消除這一相對水平位移，使垂直加載作動器1始終位于試件的正上方。同樣在垂直方向上配置這一裝置也可消除垂直相對位移。
本實用新型采用線微量監(jiān)測技術(shù)與反饋控制技術(shù)相結(jié)合，利用液壓伺服控制實現(xiàn)了對加載位置的跟蹤?？捎行У乇苊饧虞d失真現(xiàn)象，為實現(xiàn)結(jié)構(gòu)全過程試驗奠定基礎(chǔ)。大行程多向加載同步跟動裝置的特點是通過位移傳感器將加載力產(chǎn)生的位移反饋于工作作動器，通過伺服控制糾正加載作動器的加載方向及加載位置，從而消除加載作動器的附加位移。
本實用新型中，所用的加載作動器、位移傳感器、跟動作動器等所有部件均可從市場上購得，有很強的通用性和實用性。
目前，國內(nèi)試驗機廠家所開發(fā)研制的材料與結(jié)構(gòu)試驗機、國外進口的試驗機均不具備這一功能，試驗機在功能要求方面已滯后于實際需要。大行程多向加載同步跟動裝置從根本上解決大行程多向同步跟動加載問題，使試驗機真實地模擬框架、剪力墻、節(jié)點、柱等大型結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的多向同時加載。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，構(gòu)思新穎，實施簡便。


圖1為本實用新型的加載同步跟動裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為滑動裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3為跟動裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中標號1為加載作動器，2為滑動裝置，3為導軌，4為位移傳感器，5為跟動裝置，6為滑塊滾軸，7為滑塊，8為螺栓，9為跟動作動器，10為滑塊，11為連接件，12為滑塊滾軸，13為鎖緊螺釘，14為連接桿件，15為機架壁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
實施例1，加載作動器1為10000kN，跟動載作動器5為10kN，導軌3長為4000mm，位移傳感器4型號為KYCM-L，滑動裝置2中滑塊滾軸采用SHS型，尺寸為高×寬×長＝38×45×80(mm)，螺栓孔8的孔徑為M32，跟動作動器5中的跟動作動器的型號為，滑塊10尺寸為高×寬×長＝38×45×45(mm)，滑塊滾軸采用SHS型，尺寸為高×寬×長＝38×45×80(mm)，連接件尺寸為螺栓M24，上述部件按一定工藝加工和安裝，即得試驗機大行程多向加載同步跟動裝置。
權(quán)利要求1.一種試驗機大行程多向加載同步跟動裝置，其特征在于由加載作動器(1)、滑動裝置(2)、導軌(3)、位移傳感器(4)、跟動裝置(5)、機架壁(15)組成，滑動裝置(2)由滑塊(7)和滾軸(6)相連組成，跟動裝置(5)由滾軸(12)、滑塊(10)、跟動作動器(9)通過連接件(11)相連組成，導軌(3)為上下兩道，固定于機架壁(15)上，滑塊裝置(2)的上下兩側(cè)滾軸(6)置于兩道導軌(3)之間，能在導軌(3)中自由滑動，跟動裝置(5)上的上下側(cè)滾軸(12)也置于兩道導軌(3)中間，能在導軌(3)中自由滑動，滑塊(10)通過鎖緊螺釘(13)與導軌(3)相連，位移傳感器(4)一端與機架壁(15)相連，另一端與加載作動器(1)相連，加載作動器(1)與滑動裝置(2)的滑塊(7)通過螺栓(8)相連，加載作動器(1)通過連接桿件(14)與跟動裝置(5)上跟動作動器(9)相連。
專利摘要本實用新型屬土木工程技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于材料以及結(jié)構(gòu)試驗中準確模擬大行程多向加載的同步跟動裝置。該裝置由加載作動器、滑動裝置、導軌、位移傳感器、跟動裝置、機架組成，工作時通過位移傳感器將加載力產(chǎn)生的位移反饋于加載作動器，通過伺服控制修正加載作動器的加載方向及加載位置，從而消除多向加載時的附加位移產(chǎn)生的影響。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，構(gòu)思新穎，所需部件均可從市場購得，有很強的通用性和實用性。
文檔編號G01N3/00GK2663973SQ20032010916
公開日2004年12月15日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者薛偉辰, 李 杰, 劉恩, 黃永嘉 申請人:同濟大學