CN102944406A - 蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置及其方法 - Google Patents

蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置及其方法 Download PDF

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本发明属于畜牧业机械性能检测领域，特别涉及一种蛋鸡福利笼具底网载荷试验的装置及其方法。通过测量蛋鸡福利笼底网变形量及加强筋、悬挂梁应力值，为不同底网结构参数的蛋鸡福利笼具整体结构的设计提供依据。该试验装置由试验台底座和测量装置组成。其中试验台底座用于悬挂试验笼具，测量装置用于静态读取加强筋预紧力、悬挂梁对底网施加初始拉力及载荷作用下加强筋、悬挂梁应力值以及底网变形量。该装置针对不同面积、网丝直径、网眼尺寸的底网，可以调节用于安装底网的矩形外框长宽、加强筋的预紧力、滚蛋角，并匹配精度较高的拉力传感器、位移计。本发明较好对接蛋鸡福利养殖设备的设计和安装，所得数据可指导相关笼具的鉴定、开发和推广。

Description

蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置及其方法
技术领域
本发明属于畜牧业机械性能检测领域，特别涉及一种蛋鸡福利笼具底网载荷试验的装置及其方法。
背景技术
随着我国家禽业集约化程度的提高，蛋鸡笼养过程如何确保蛋鸡福利、生产出安全的蛋品是当前蛋鸡养殖业的研究热点。在动物福利如此受关注的情况下，蛋鸡福利型笼具的研发和推广是未来蛋鸡笼养的发展趋势。
蛋鸡笼底网的设计因养殖模式、日龄、品种而存在差异，其结构参数包括：底网面积、网丝直径、滚蛋角、网格密度，传统蛋鸡笼底网采用中间安装隔网的加强方式，而福利型鸡笼底网面积大，中间无隔网，普遍采用加强筋和悬挂梁作为底网的支撑方式。针对不同的底网参数如何进行底网载荷试验，分析其载荷分布，从而设计蛋鸡福利养殖笼具的整体结构是目前亟需解决的问题。
JB/T7729-2007规定了底网变形量的测量方法，这种底网变形量的测定仅适用于产品的出厂检验，没有具体说明与之相配套的仪器及相关装置，故无法适用于对不同底网结构参数进行分析研究。吕忠孝等于1991年研究了肉鸡笼底网的力学特性，主要针对传统肉鸡笼底网载荷试验，不涉及到有滚蛋角的蛋鸡福利笼具，目前没有人提出一种蛋鸡福利笼具底网载荷试验的装置及相关方法。
施刚等于2010年进行了玻璃幕墙建筑的索网结构的力学试验，有效地分析索的预应力变化、索锚固端破坏等因素对承载性能的影响；该试验的对象为网状结构，使用拉力传感器和位移计采集数据。但是这种研究方法针对的是建筑领域的索网结构，不可简单地运用到蛋鸡福利笼具底网载荷试验中。
因此有必要发明一种蛋鸡福利笼具底网载荷试验的装置及其方法对蛋鸡福利笼具底网的设计提供依据。
发明内容
本发明的目的是通过对蛋鸡福利笼底网变形量及加强筋、悬挂梁应力值进行测定，来为不同底网结构参数的蛋鸡福利笼具整体结构的设计提供依据。该试验装置由试验台底座和测量装置组成。其中试验台底座用于悬挂试验笼具，测量装置用于静态读取加强筋预紧力、悬挂梁对底网施加初始拉力及载荷作用下加强筋、悬挂梁应力值以及底网变形量。
所述试验台底座具有长宽可调的矩形外框，其特征在于，前横梁18和后横梁1自左向右分别穿过长度相等、数目相同的支撑腿12，各支撑腿12前后对应为一组；最左端一组的2根支撑腿12通过螺栓固接左支撑板11；左端第二组的两根支撑腿12通过螺栓固接加强筋支撑板10，并在顶端固接左上梁14；最右端的一组支撑腿12通过螺栓固接右支撑板19，并在顶端固接右上梁20；处在中间的各组支撑腿12都在顶端固接支撑梁3。
所述试验笼具包括被测底网9和与被测底网9相配套的侧网17，被测底网9左右两边通过笼用卡环连接2片侧网17；左右侧网17分别挂在左上梁14和右上梁20上；被测底网9的后端通过挂钩5悬挂在后横梁1上。若干根加强筋2紧贴在被测底网9的下方，使用螺纹连接固定在加强筋支撑板10和右支撑板19中间；若干根悬挂梁4下端钩住加强筋2，上端固接在支撑梁3上。
所述测量装置是由拉力测量装置和变形量测量装置组成。其中拉力测量装置用于读取加强筋2、悬挂梁4的应力值；变形量测量装置用于读取被测底网9的变形量。
所述拉力采集装置中，用户需要采集特定加强筋2的应力数据时，将拉力传感器7一端固接于加强筋2，另一端固接螺杆，螺杆穿过左支撑板11并在其外侧固接有预紧力调节螺母13；用户需要采集特定悬挂梁4的应力数据时，将与其对应的试验用悬挂梁8代替特定悬挂梁4，并将拉力传感器7两端分别固接于支撑梁3和试验用悬挂梁8上。
所述变形量测量装置中，位移计15通过位移计底座16固接在地面上，位移计15的触头垂直于地面，固接在被测底网9的中心位置。
所述左支撑板11、加强筋支撑板10、右支撑板19上方都设置有用于固定加强筋2的孔。
所述悬挂梁4长度不同，分别与试验用悬挂梁8一一对应，试验用悬挂梁8的长度与相应悬挂梁4的长度之差大于拉力传感器7的长度。
所述左上梁14、右上梁20、后横梁1的上表面设置若干孔，用以固接挂钩5；支撑梁3的上下表面也设置有若干孔，用以固接悬挂梁4或者试验用悬挂梁8上安装的拉力传感器7。
所述试验台的外框尺寸调节功能是通过底座固定件6实现，前横梁18、后横梁1、左上梁14、支撑梁3、右上梁20与支撑腿12的衔接位置都安装有底座固定件6；当需要调节试验台的外框尺寸时，将底座固定件6松开，调节完成后，将底座固定件6紧固。
所述左支撑板11、加强筋支撑板10和右支撑板19加工有若干用于固接加强筋2的孔，用户根据试验被测底网9所需的滚蛋角布置加强筋2，从而调整孔的位置和数量。
所述挂钩5通过螺栓固接在后横梁1、左上梁14、右上梁20；当试验台外框的尺寸变化时，需要对挂钩5的位置进行相应的调整。
所述底网载荷试验装置的试验方法如下，首先根据被测底网9的尺寸和滚蛋角调整试验装置的外框尺寸以及加强筋2的布置，并不断拧紧预紧力调节螺母13,通过拉力传感器7实时监测加强筋2的内力，使各加强筋2的预紧力达到试验设计值；然后进行载荷试验，在底网表面加载并测量特定加强筋2或悬挂梁4处的拉力数值，以及底网变形量。
本发明的特点：
1、较好的调节功能。底座安装底网的矩形外框长宽可以灵活调节，并且设置有用于调节加强筋预紧力的装置，用户还可以通过更换加强筋支撑板来模拟不同的滚蛋角。
2、与养殖模式对接良好。本发明充分考虑了蛋鸡福利养殖模式下养殖设备的设计和安装现状，采用该装置和方法得出的数据可以有效指导相关笼具的鉴定、开发和推广。
3、适用性好。允许对不同面积、网丝直径、网眼尺寸的底网进行测试。
4、测量准确。本装置可以配备精度较高的拉力传感器、位移计，准确测量加强筋、悬挂梁应力值及底网变形量。
5、成本低廉、组装方便。本发明涉及的框架结构均可采用市场上易得的矩形钢、角钢等，各部分的连接均可采用螺纹连接或者顶丝固定，装卸方便。
本发明的有益效果为：该装置适用性好，滚蛋角角度可调，适用于不同底网规格的变形量测量，较好地模拟蛋鸡福利笼养设备的现场实施；用户可以直接观察载荷作用下底网与侧网的形变情况，静态读取加强筋预紧力、悬挂梁对底网施加初始拉力及载荷作用下的底网变形量、加强筋、悬挂梁应力值，以指导不同底网参数的蛋鸡福利笼具整体结构的设计。
附图说明
图1为该底网载荷试验装置的三维示意图；
图2为该底网载荷试验装置的左视图；
图3为该底网载荷试验装置的正视图；
图4为该底网载荷试验装置外框尺寸调节机构的三维示意图。
图中，1--后横梁，2--加强筋，3--支撑梁，4--悬挂梁，5--挂钩，6--底座固定件，7--拉力传感器，8--试验用悬挂梁，9--被测底网，10--加强筋支撑板，11--左支撑板，12--支撑腿，13--预紧力调节螺母，14--左上梁，15--位移计，16--位移计底座，17--侧网，18--前横梁，19--右支撑板，20--右上梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体结构进一步说明。
如图1和图2所示，该试验装置由试验台底座和测量装置组成。其中试验台底座用于悬挂试验笼具，测量装置用于静态读取加强筋预紧力、悬挂梁对底网施加初始拉力及载荷作用下的加强筋、悬挂梁应力值、底网变形量。
试验台底座如图1和图3所示，其特征在于，前横梁18和后横梁1自左向右分别穿过长度相等的5根支撑腿12，各支撑腿12前后对应为一组，共5组；最左端一组的2根支撑腿12通过螺栓固接左支撑板11；左端第二组的两根支撑腿12通过螺栓固接加强筋支撑板10，并在顶端固接左上梁14；最右端的一组支撑腿12通过螺栓固接右支撑板19，并在顶端固接右上梁20；处在中间的2组支撑腿12都在顶端固接支撑梁3。左支撑板11、加强筋支撑板10、右支撑板19上方都设置有用于固定加强筋2的孔。
试验笼具和底座的组装方式如图1所示，试验笼具包括被测底网9和与被测底网9相配套的侧网17，被测底网9左右两边通过笼用卡环连接2片侧网17；左右侧网17分别挂在左上梁14和右上梁20上；被测底网9的后端通过挂钩5悬挂在后横梁1上。3根加强筋2紧贴在被测底网9的下方，使用螺纹连接固定在加强筋支撑板10和右支撑板19中间；3根悬挂梁4下端钩住加强筋2，上端固接在支撑梁3上。
如图1和图2所示，测量装置是由拉力测量装置和变形量测量装置组成。其中拉力测量装置用于读取加强筋2、试验用悬挂梁8的应力值；变形量测量装置用于读取被测底网9的变形量。拉力采集装置中，用户需要采集特定加强筋2的应力数据时，将拉力传感器7一端固接于加强筋2，另一端固接螺杆，螺杆穿过左支撑板11并在其外侧1固接有预紧力调节螺母13；用户需要采集特定悬挂梁4的应力数据时，将与其对应的试验用悬挂梁8代替特定悬挂梁4，并将拉力传感器7两端分别固接于支撑梁3和试验用悬挂梁8上。悬挂梁4长度不同，分别与试验用悬挂梁8一一对应，试验用悬挂梁8的长度与相应悬挂梁4的长度之差大于拉力传感器7的长度。变形量测量装置中，位移计15通过位移计底座16固接在地面上，位移计15的触头垂直于地面，固接在被测底网9的中心位置。
如图1至图4所示，左上梁14、右上梁20、后横梁1的上表面设置若干孔，用以固接挂钩5；挂钩5通过螺栓固接在后横梁1、左上梁14、右上梁20；当试验台外框的尺寸变化时，需要对挂钩5的位置进行相应的调整。支撑梁3的上下表面也设置有若干孔，用以固接悬挂梁4或者试验用悬挂梁8上安装的拉力传感器7。
如图2所示，左支撑板11、加强筋支撑板10和右支撑板19加工有若干用于固接加强筋2的孔，用户根据试验被测底网9所需的滚蛋角布置加强筋2，从而调整孔的位置和数量。
如图4所示，试验台底座具有长宽可调的矩形外框，其调节功能是通过底座固定件6实现，前横梁18、后横梁1、左上梁14、支撑梁3、右上梁20与支撑腿12的衔接位置都安装有底座固定件6，图中所示为支撑腿8和左上梁14、前横梁18的衔接部分；当需要调节试验台的外框尺寸时，将底座固定件6松开，调节完成后，将底座固定件6紧固。
底网载荷试验装置的试验方法如下，首先根据被测底网9的尺寸和滚蛋角调整试验装置的外框尺寸以及加强筋2的布置，并不断拧紧预紧力调节螺母13,通过拉力传感器7实时监测加强筋2的内力，使各加强筋2的预紧力达到试验设计值；然后进行载荷试验，在底网表面加载并测量特定加强筋2或悬挂梁4处的拉力数值，以及底网变形量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。如用于支撑加强筋的板件可以用其他型材代替，又如支撑腿和各梁之间可以加装滚轮以减少人工调节外框尺寸时的阻力。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置，其特征在于，由试验台底座和测量装置组成；其中试验台底座用于悬挂试验笼具，测量装置用于静态读取加强筋和悬挂梁应力值，以及底网在载荷下的变形量；
所述试验台底座具有长宽可调的矩形外框，其特征在于，前横梁(18)和后横梁(1)自左向右分别穿过长度相等、数目相同的支撑腿(12)，各支撑腿(12)前后对应为一组；最左端一组的2根支撑腿(12)固接有左支撑板(11)；左端第二组的两根支撑腿(12)固接加强筋支撑板(10)，并在顶端固接左上梁(14)；最右端的一组支撑腿(12)固接有右支撑板(19)，并在顶端固接右上梁(20)；处在中间的各组支撑腿(12)都在顶端固接支撑梁(3)；
所述试验笼具包括被测底网(9)和与被测底网(9)相配套的侧网(17)，被测底网(9)左右两边固接2片侧网(17)；左右侧网(17)分别挂在左上梁(14)和右上梁(20)上；被测底网(9)的后端挂在后横梁(1)上；若干根加强筋(2)紧贴在被测底网(9)的下方，固定在加强筋支撑板(10)和右支撑板(19)中间；若干根悬挂梁(4)下端钩住加强筋(2)，上端固定在支撑梁(3)上；
所述测量装置是由拉力测量装置和变形量测量装置组成；其中拉力测量装置用于读取加强筋(2)、试验用悬挂梁(8)的应力值；变形量测量装置用于读取被测底网(9)的变形量；
所述拉力采集装置中，需要采集特定加强筋(2)的应力数据时，将拉力传感器(7)一端固接于加强筋(2)，另一端固接螺杆，螺杆穿过左支撑板(11)并在其外侧固接有预紧力调节螺母(13)；需要采集特定悬挂梁(4)的应力数据时，将与其对应的试验用悬挂梁(8)代替特定悬挂梁(4)，并将拉力传感器(7)两端分别固接于支撑梁(3)和试验用悬挂梁(8)上；
所述变形量测量装置中，被测底网(9)的下方安装有位移计(15)，位移计(15)的触头垂直于地面，固接在被测底网(9)的中心位置。
2.如权利要求1中所述的蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置，其特征在于，所述前横梁(18)、后横梁(1)、左上梁(14)、支撑梁(3)、右上梁(20)与支撑腿(12)的衔接位置都安装有底座固定件(6)，用于调节试验台的外框尺寸。
3.如权利要求1中所述的蛋鸡福利笼具底网载荷试验装置，其特征在于，所述左支撑板(11)、加强筋支撑板(10)和右支撑板(19)加工有若干用于固接加强筋(2)的孔，根据被测底网(9)所需的滚蛋角布置加强筋(2)，从而调整孔的位置和数量。
4.一种利用如权利要求1、2或3所述底网载荷试验装置的试验装置，进行试验的方法，其特征在于，首先根据被测底网(9)的尺寸和滚蛋角调整试验装置的外框尺寸以及加强筋(2)的布置，并不断拧紧预紧力调节螺母(13),通过拉力传感器(7)实时监测加强筋(2)的内力，使各加强筋(2)的预紧力达到试验设计值；然后进行载荷试验，在底网表面加载并测量特定加强筋(2)或悬挂梁(4)处的拉力数值，以及底网变形量。
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