CN111257143A - 一种寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法 - Google Patents

一种寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法 Download PDF

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Abstract

一种寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法，属于桥梁试验设备技术领域。它提供一种能够模拟不同速度和压力的多种车辆运行，测量效果更好的寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法。轨道的内环侧壁、外环侧壁和底侧壁上均开设有长环形球槽，所有的试验车均通过四个拉杆装置沿轨道内外两侧壁上的长环形球槽滑动，至少一个油缸一下端与对应的试验车上表面可拆卸连接，至少一个油缸一上端均通过球体二与轨道底侧壁的长环形球槽滑动连接，至少一个试验车放置在桥梁试验件上，至少一个电机通过对应传动机构驱动对应试验车沿轨道行走。本发明能够模拟日常不同速度，不同重量，不同数量车辆这三方面的要素对桥梁的疲劳影响，测量效果好。

Description

一种寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法
技术领域
本发明属于桥梁试验设备技术领域，特别是涉及一种寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法。
背景技术
桥梁的结构疲劳是由于日常各种车辆荷重反复作用损伤累积过程所引起的，因此桥梁的疲劳设计或疲劳分析的疲劳荷载不应按最不利情况采用静力强度设计的标准活荷载，而应该考虑采用经常作用的各种实际车辆荷载。
但现有的桥梁疲劳试验只采用单一的试验方式，测量误差较大。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够模拟不同速度和压力的多种车辆运行，测量效果更好的寒区桥梁疲劳度试验装置及其操作方法。
本发明所采取的技术方案是：一种寒区桥梁疲劳度试验装置，包括操作台、轨道、电阻应变片、两个挤压装置、多个支柱、至少一个试验车、至少一个油缸一、至少一个电机、至少一个传动机构、至少四个拉杆装置；所述轨道通过多个支柱水平设置在操作台上方，轨道为长环形轨道，轨道的内环侧壁、外环侧壁和底侧壁上均开设有长环形球槽，所述所有的试验车均通过四个拉杆装置沿轨道内外两侧壁上的长环形球槽滑动，至少四个拉杆装置均通过球体一与对应长环形球槽转动连接，所述至少一个油缸一竖直设置，至少一个油缸一下端与对应的试验车上表面可拆卸连接，至少一个油缸一上端均通过球体二与轨道底侧壁的长环形球槽滑动连接，所述至少一个试验车放置在桥梁试验件上，所述桥梁试验件放置在操作台上，所述至少一个电机通过对应传动机构驱动对应试验车沿轨道行走，所述操作台两端设有相对设置的挤压装置，所述桥梁试验件上贴有电阻应变片。
一种寒区桥梁疲劳度试验操作方法：包括以下步骤：
S1.先将桥梁试验件放置在试验台上，然后启动油缸二推动挤压推板移动，操作台两端的挤压推板固定桥梁试验件，根据试验需要，继续逐渐增大压力，可测量桥梁试验件对于挤压力的疲劳试验数据；
S2.将部分轨道安装在支柱上，根据试验内容，选择试验车数量放置在桥梁试验件上，在试验车和轨道之间安装上油缸一和拉杆装置；
S3.将剩余轨道拼接完成；
S4.启动电机，根据试验内容，测量不条件下的桥梁疲劳度；
第一组，分别改变试验车速度，操作台受到的压力，试验车车数三个要素中任意一种，进行桥梁应变程度的测量；
第二组，分别改变试验车速度，操作台受到的压力，试验车车数三个要素中的任意两种，进行桥梁应变程度的测量；
第三组，改变试验车速度，操作台受到的压力，试验车车数三个要素的试验数据，进行桥梁应变程度的测量。
本发明的有益效果在于：
本发明能够模拟日常不同速度，不同重量，不同数量车辆这三方面的要素对桥梁的疲劳影响，测量效果好，且结构简单，易于安装和制造。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明俯视图；
图3是本发明轨道结构示意图；
图4是本发明轨道主剖切面示意图；
图5是本发明试验台结构示意图；
图6是本发明拉杆装置结构示意图；
图7是本发明油缸一安装示意图；
图8是本发明传动机构示意图；
其中：1-操作台；2-轨道；2-1-长环形球槽；3-支柱；4-试验车；4-1-车轮；7-1-挤压推板；7-2-油缸二；5-油缸一；6-拉杆装置；6-1-球体一；6-2-L型弯杆；6-3-拉绳；6-4-套环一；6-5-套环二；6-6-连接轴；6-7-连接块；7-挤压装置；8-电机；9-传动机构；9-1-主动锥齿轮；9-2-从动锥齿轮；9-3-联轴器。
具体实施方式
如图1～图8所示，一种寒区桥梁疲劳度试验装置，包括操作台1、轨道2、电阻应变片、两个挤压装置7、多个支柱3、至少一个试验车4、至少一个油缸一5、至少一个电机8、至少一个传动机构9、至少四个拉杆装置6；所述轨道2通过多个支柱3水平设置在操作台1上方，轨道2为长环形轨道，轨道2的内环侧壁、外环侧壁和底侧壁上均开设有长环形球槽2-1，所述所有的试验车4均通过四个拉杆装置6沿轨道2内外两侧壁上的长环形球槽2-1滑动，至少四个拉杆装置6均通过球体一6-1与对应长环形球槽2-1转动连接，球体一6-1可使拉杆装置6和试验车4能够平滑的过渡轨道2的拐弯处，所述至少一个油缸一5竖直设置，至少一个油缸一5下端与对应的试验车4上表面可拆卸连接，至少一个油缸一5上端均通过球体二5-1与轨道2底侧壁的长环形球槽2-1滑动连接，所述至少一个试验车4放置在桥梁试验件上，所述桥梁试验件放置在操作台1上，所述至少一个电机8通过对应传动机构9驱动对应试验车4沿轨道2行走，所述操作台1两端设有相对设置的挤压装置7，所述桥梁试验件上贴有电阻应变片。
如图1、图6所示，每个所述拉杆装置6均包括球体一6-1、L型弯杆6-2、拉绳6-3、套环一6-4、连接轴6-6、两个套环二6-5及两个连接块6-7；所述L型弯杆6-2前端与球体一6-1固定连接，L型弯杆6-2下端与拉绳6-3上端固定连接，所述拉绳6-3下端与套环一6-4连接，所述两个套环二6-5均通过连接块6-7与试验车4上表面固定连接，所述套环一6-4和两个套环二6-5通过连接轴6-6串接，所述连接轴6-6两端设有外螺纹并通过外螺纹安装螺帽。
如图8所示，每个所述传动机构9均包括主动锥齿轮9-1、两个从动锥齿轮9-2及两个联轴器9-3；所述电机8固定安装在试验车4的腔体内，所述主动锥齿轮9-1固定套装在电机8的输出轴上，所述两个从动锥齿轮9-2沿电机8输出轴轴线对称设置，两个从动锥齿轮9-2均通过齿轮轴座转动安装在试验车4的腔体内，所述两个从动锥齿轮9-2均通过联轴器9-3带动试验车4上位于前方的两个车轮4-1行走。电机8通过主动锥齿轮9-1和两个从动锥齿轮9-2实现转向传动，然后通过联轴器9-3给车轮4-1传递动力。
如图1、图2、图5所示，每个所述挤压装置7均包括挤压推板7-1及两个油缸二7-2；所述两个油缸二7-2均水平设置，两个油缸二7-2的伸缩端朝向轨道2设置，所述挤压推板7-1与两个油缸二7-2的伸缩端固定连接，所述两个油缸二7-2的缸体固定在试验台上。
所述轨道2为拼接型轨道，多个支柱3通过螺栓与轨道2可拆卸连接。
如图1、图5所示，每个所述支柱3为门式支柱，支柱3一端与轨道2上表面可拆卸连接，支柱3另一端与操作台1上表面固定连接，支柱3另一端内侧面与轨道2外侧面的距离L1大于车体外侧面与轨道2外侧面的距离L2。方便试验车4的通过，避免阻挡试验车4的前行。
一种寒区桥梁疲劳度试验操作方法，包括以下步骤：
S1.先将桥梁试验件放置在试验台上，然后启动油缸二7-2推动挤压推板7-1移动，操作台1两端的挤压推板7-1固定桥梁试验件，根据试验需要，继续逐渐增大压力，可测量桥梁试验件对于挤压力的疲劳试验数据；
S2.将部分轨道2安装在支柱3上，根据试验内容，选择试验车4数量放置在桥梁试验件上，模拟车辆在桥面上行走，在试验车4和轨道2之间安装上油缸一5和拉杆装置6；
拉杆装置6安装时，先将球体一6-1***轨道2上对应的长环形球槽2-1内，然后通过连接轴6-6串起套环一6-4和套环二6-5，并通过螺母将连接轴6-6固定在套环一6-4和套环二6-5上即可完成拉杆装置6的安装。
油缸一5安装时，先将球体二5-1***轨道2上对应的长环形球槽2-1内，然后将油缸一5的伸缩杆外端通过轴座固定安装在试验车4上表面上。
S3.将剩余轨道2拼接完成；
S4.启动电机8，根据试验内容，测量不条件下的桥梁疲劳度；
第一组，分别改变试验车4速度，操作台1受到的压力，试验车4车数三个要素中任意一种，进行桥梁应变程度的测量；
第二组，分别改变试验车4速度，操作台1受到的压力，试验车4车数三个要素中的任意两种，进行桥梁应变程度的测量；
第三组，改变试验车4速度，操作台1受到的压力，试验车4车数三个要素的试验数据，进行桥梁应变程度的测量。
在所述步骤S4中，通过改变电机8的运转速度改变试验车4速度；测量不同速度车辆对桥梁的影响，通过改变油缸一5对试验车4的压力，从而改变试验台接受到试验车4的压力，测量不同重量车辆对桥梁的影响，桥梁对不同试验车4车数受到的应力影响。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：包括操作台(1)、轨道(2)、电阻应变片、两个挤压装置(7)、多个支柱(3)、至少一个试验车(4)、至少一个油缸一(5)、至少一个电机(8)、至少一个传动机构(9)、至少四个拉杆装置(6)；所述轨道(2)通过多个支柱(3)水平设置在操作台(1)上方，轨道(2)为长环形轨道，轨道(2)的内环侧壁、外环侧壁和底侧壁上均开设有长环形球槽(2-1)，所述所有的试验车(4)均通过四个拉杆装置(6)沿轨道(2)内外两侧壁上的长环形球槽(2-1)滑动，至少四个拉杆装置(6)均通过球体一(6-1)与对应长环形球槽(2-1)转动连接，所述至少一个油缸一(5)竖直设置，至少一个油缸一(5)下端与对应的试验车(4)上表面可拆卸连接，至少一个油缸一(5)上端均通过球体二(5-1)与轨道(2)底侧壁的长环形球槽(2-1)滑动连接，所述至少一个试验车(4)放置在桥梁试验件上，所述桥梁试验件放置在操作台(1)上，所述至少一个电机(8)通过对应传动机构(9)驱动对应试验车(4)沿轨道(2)行走，所述操作台(1)两端设有相对设置的挤压装置(7)，所述桥梁试验件上贴有电阻应变片。
2.根据权利要求1所述的一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：每个所述拉杆装置(6)均包括球体一(6-1)、L型弯杆(6-2)、拉绳(6-3)、套环一(6-4)、连接轴(6-6)、两个套环二(6-5)及两个连接块(6-7)；所述L型弯杆(6-2)前端与球体一(6-1)固定连接，L型弯杆(6-2)下端与拉绳(6-3)上端固定连接，所述拉绳(6-3)下端与套环一(6-4)连接，所述两个套环二(6-5)均通过连接块(6-7)与试验车(4)上表面固定连接，所述套环一(6-4)和两个套环二(6-5)通过连接轴(6-6)串接，所述连接轴(6-6)两端设有外螺纹并通过外螺纹安装螺帽。
3.根据权利要求1或2所述的一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：每个所述传动机构(9)均包括主动锥齿轮(9-1)、两个从动锥齿轮(9-2)及两个联轴器(9-3)；所述电机(8)固定安装在试验车(4)的腔体内，所述主动锥齿轮(9-1)固定套装在电机(8)的输出轴上，所述两个从动锥齿轮(9-2)沿电机(8)输出轴轴线对称设置，两个从动锥齿轮(9-2)均通过齿轮轴座转动安装在试验车(4)的腔体内，所述两个从动锥齿轮(9-2)均通过联轴器(9-3)带动试验车(4)上位于前方的两个车轮(4-1)行走。
4.根据权利要求3所述的一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：每个所述挤压装置(7)均包括挤压推板(7-1)及两个油缸二(7-2)；所述两个油缸二(7-2)均水平设置，两个油缸二(7-2)的伸缩端朝向轨道(2)设置，所述挤压推板(7-1)与两个油缸二(7-2)的伸缩端固定连接，所述两个油缸二(7-2)的缸体固定在试验台上。
5.根据权利要求4所述的一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：所述轨道(2)为拼接型轨道，多个支柱(3)通过螺栓与轨道(2)可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的一种寒区桥梁疲劳度试验装置，其特征在于：每个所述支柱(3)为门式支柱，支柱(3)一端与轨道(2)上表面可拆卸连接，支柱(3)另一端与操作台(1)上表面固定连接，支柱(3)另一端内侧面与轨道(2)外侧面的距离L1大于车体外侧面与轨道(2)外侧面的距离L2。
7.一种利用权力要求1～6中任意一项所述寒区桥梁疲劳度试验装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.先将桥梁试验件放置在试验台上，然后启动油缸二(7-2)推动挤压推板(7-1)移动，操作台(1)两端的挤压推板(7-1)固定桥梁试验件，根据试验需要，继续逐渐增大压力，可测量桥梁试验件对于挤压力的疲劳试验数据；
S2.将部分轨道(2)安装在支柱(3)上，根据试验内容，选择试验车(4)数量放置在桥梁试验件上，在试验车(4)和轨道(2)之间安装上油缸一(5)和拉杆装置(6)；
S3.将剩余轨道(2)拼接完成；
S4.启动电机(8)，根据试验内容，测量不条件下的桥梁疲劳度；
第一组，分别改变试验车(4)速度，操作台(1)受到的压力，试验车(4)车数三个要素中任意一种，进行桥梁应变程度的测量；
第二组，分别改变试验车(4)速度，操作台(1)受到的压力，试验车(4)车数三个要素中的任意两种，进行桥梁应变程度的测量；
第三组，改变试验车(4)速度，操作台(1)受到的压力，试验车(4)车数三个要素的试验数据，进行桥梁应变程度的测量。
8.根据权利要求7所述的寒区桥梁疲劳度试验操作方法，其特征在于：在所述步骤S4中，通过改变电机(8)的运转速度改变试验车(4)速度；通过改变油缸一(5)对试验车(4)的压力，从而改变试验台接受到试验车(4)的压力。
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Effective date of registration: 20231008

Address after: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee after: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20231008

Address after: 230000 floor 1, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: Dragon totem Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Address before: 150000 Xueyuan Road, Limin Development Zone, Hulan District, Harbin City, Heilongjiang Province

Patentee before: HEILONGJIANG College OF CONSTRUCTION

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Address after: Room 302, Unit 2, Building 3, Huimin Community, No. 2 Xiaobaisi Street, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province, 252000

Patentee after: Shen Jing

Country or region after: China

Patentee after: Li Yuping

Address before: 230000 B-2704, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui.

Patentee before: HEFEI LONGZHI ELECTROMECHANICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China

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Address after: 252000, Building 78, Dongchang Yufu Yulongyuan Community, Gulou Street, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province, China

Patentee after: Zhonglu Tianmiao Construction Engineering Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Room 302, Unit 2, Building 3, Huimin Community, No. 2 Xiaobaisi Street, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province, 252000

Patentee before: Shen Jing

Country or region before: China

Patentee before: Li Yuping