CN113588450B - 基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，包括底座与钢结构，所述底座的上端固定连接有钢结构固定框，所述固定框的内壁底端设置有施力机构，所述固定框的内腔侧壁设置有行走机构，所述行走机构的两侧设置有横向夹持机构，所述横向夹持机构的上端设置有纵向夹持机构；本发明涉及受力变形检测设备技术领域。该基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，通过设置的横向夹持机构与纵向夹持机构便于对不同规格的钢结构进行固定测试，且装置结构简单，使用方便快捷，通过设置的行走机构带动摄像头向左(右)移动，实现对钢结构受力变形情况进行图像监测，摄像头采集影像，便于用户获取钢结构受压的全过程。
Description
技术领域
本发明涉及受力变形检测设备技术领域，具体为基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法。
背景技术
与传统砖混结构相比，钢结构体系本身较砖混结构更具延展性和弹性。超轻钢结构属于板肋结构体系，它由轻钢龙骨和欧松板形成的墙体、楼板作为承重结构，属于超静定结构体系，单根轻钢龙骨或欧松板的破坏不会立即导致整体结构的破坏，有利于建筑物内人员逃生，同时自重轻的钢结构建筑更有利于抵抗地震时的水平荷载(水平荷载为建筑物自重和水平加速度的乘积，质量越小的建筑物承受的水平荷载越小)。
现有的检测设备结构较为复杂，通常是将待检测钢结构取样带到实验室，进行钢结构的受力变形检测，无法实现在现场直接对钢结构进行弯曲性能检测，操作不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，解决了现有的受力变形检测结构，无法实现在现场直接对钢结构进行弯曲性能检测，操作不便的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，包括底座与钢结构，所述底座的上端固定连接有钢结构固定框，所述固定框的内壁底端设置有施力机构，所述固定框的内腔侧壁设置有行走机构，所述行走机构的两侧设置有横向夹持机构，所述横向夹持机构的上端设置有纵向夹持机构；所述横向夹持机构包括与底座一侧表面固定连接的第一正反双向电机，所述第一正反双向电机的输出端固定连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆上螺纹连接有对称的第一滑块，对称所述第一滑块的上端固定连接有对称的第一夹持块，对称第一夹持块的表面粘黏有橡胶垫；所述纵向夹持机构包括与第一夹持块外侧表面固定连接的滑架，所述滑架的顶端固定连接有第二正反双向电机，所述第二正反双向电机的输出端贯穿滑架并固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的上表面螺纹连接有第二滑块，所述第二螺纹杆的下表面套接有第三滑块且第二螺纹杆的底端通过承轴与第三滑块转动连接，所述第二滑块的内侧一端固定连接有第二夹持块，所述第三滑块的内侧一端与第一夹持块的外侧一端固定连接。
优选的，所述第一螺纹杆的上设有对称的左螺纹与右螺纹，所述第一螺纹杆上通过左螺纹与右螺纹均螺纹连接有对称的第一滑块。
优选的，所述第二螺纹杆的上表面设有螺纹段，所述第二螺纹杆的下表面设有平滑段，所述第三滑块位于平滑段，所述第二滑块位于平滑段，所述第二滑块与滑架内壁滑动连接。
优选的，所述底座上端表面开设有对称的定位槽，所述第一螺纹杆位于定位槽内且第一螺纹杆的一端定位槽的内壁转动连接，所述第一螺纹杆的另一端贯穿底座并与第一正反双向电机的输出端固定连接。
优选的，所述底座的上表面开设有受力槽，所述定位槽位于受力槽的两侧，所述受力槽的两端固定连接有弧形板，所述受力槽内壁底端固定连接有受力机构。
优选的，所述受力机构包括与受力槽内壁固定连接的液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的上端固定连接有承接弧形盘，所述承接弧形盘的表面设置有位移传感器。
优选的，所述施力机构包括与固定框底端固定连接的液压气缸，所述液压气缸的输出端固定连接有压块，所述液压气缸上安装有压力传感器。
优选的，所述行走机构包括安装在固定框侧壁凹槽上的固定板，所述固定板的一端固定连接有驱动电机，所述固定板的另一端固定连接有轴承片，所述驱动电机的输出端固定连接有联轴器，所述联轴器的另一端固定连接有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的另一端与轴承片的一端转动连接，所述滚珠丝杆的两侧设有光轴且光轴的两端分别于轴承片和驱动电机一侧固定连接，所述滚珠丝杆的上螺纹连接有滑座，所述滑座的上端固定杆连接有摄像头。
本发明还公开了基于钢结构住宅体系的受力变形检测***的检测方法，具体包括以下步骤:
S1；将待检测的钢结构放置与横向夹持机构与纵向夹持机构之间，开启第一正反双向电机带动第一螺纹杆转动，从而带动两组第一滑块相互靠近，进而调节第一夹持块之间的距离，同时开启第二正反双向电机带动第二螺纹杆转动，从而带动第二滑块向第三滑块方向靠近，进而调节第二夹持块与第一夹持块之间的距离，使得第一夹持块与第二夹持块对钢结构进行夹持固定；
S2；开启液压伸缩杆带动承接弧形盘对钢结构的表面形成抵制接触并开启位移传感器，开启液压气缸，使得压块向下移动，使得钢结构受力弯曲变形时，压力传感器对工作时的压力进行监测，测得检测时的压力载荷，通过位移传感器测得的变形值进行收集处理，开启驱动电机带动滚珠丝杆正向(反向)转动，从而带动滑座位于滚珠丝杆与光轴表面向左(右)移动，进而带动摄像头向左(右)移动，实现对钢结构受力变形情况进行图像监测，摄像头采集影像，并传输至远程终端，便于用户获取钢结构受压的全过程。
优选的，所述第一正反双向电机、第二正反双向电机与驱动电机均为双向伺服电机，所述位移传感器、压力传感器与摄像头均为电性连接，所述位移传感器、压力传感器与摄像头对检测过程的数据输至远程终端进行储存、处理、显示及生成数据表。
有益效果
本发明提供了基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，通过开启第一正反双向电机带动第一螺纹杆转动，从而带动两组第一滑块相互靠近，进而调节第一夹持块之间的距离，同时开启第二正反双向电机带动第二螺纹杆转动，从而带动第二滑块向第三滑块方向靠近，进而调节第二夹持块与第一夹持块之间的距离，使得第一夹持块与第二夹持块对钢结构进行夹持固定，通过设置的横向夹持机构与纵向夹持机构便于对不同规格的钢结构进行固定测试，且装置结构简单，使用方便快捷。
(2)、该基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，通过开启液压伸缩杆带动承接弧形盘对钢结构的表面形成抵制接触并开启位移传感器，开启液压气缸，使得压块向下移动，使得钢结构受力弯曲变形时，压力传感器对工作时的压力进行监测，测得检测时的压力载荷，通过位移传感器测得的变形值进行收集处理。
(3)、该基于钢结构住宅体系的受力变形检测***及其检测方法，通过开启驱动电机带动滚珠丝杆正向反向转动，从而带动滑座位于滚珠丝杆与光轴表面向左右移动，进而带动摄像头向左右移动，实现对钢结构受力变形情况进行图像监测，摄像头采集影像，并传输至远程终端，便于用户获取钢结构受压的全过程。
附图说明
图1为本发明的外部结构立体图；
图2为本发明夹持钢结构的结构立体图；
图3为本发明中底座与施力机构的结构立体图；
图4为本发明中受力机构的结构立体图；
图5为本发明中施力机构的结构立体图；
图6为本发明中行走机构的结构立体图；
图7为本发明中横向夹持机构与纵向夹持机构的结构立体图；
图8为本发明中横向夹持机构的结构立体图；
图9为本发明中纵向夹持机构的结构立体剖视图；
图10为本发明中纵向夹持机构的结构立体图。
图中：1、底座；2、钢结构；3、固定框；4、施力机构；5、行走机构； 6、横向夹持机构；7、纵向夹持机构；8、受力机构；101、定位槽；102、受力槽；103、弧形板；401、液压气缸；402、压块；403、压力传感器；501、固定板；502、驱动电机；503、轴承片；504、联轴器；505、滚珠丝杆；506、光轴；507、滑座；508、摄像头；601、第一正反双向电机；602、第一螺纹杆；603、左螺纹；604、右螺纹；605、第一滑块；606、第一夹持块；607、橡胶垫；701、滑架；702、第二正反双向电机；703、第二螺纹杆；704、平滑段；705、螺纹段；706、第二滑块；707、第三滑块；708、第二夹持块； 801、液压伸缩杆；802、承接弧形盘；803、位移传感器。
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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，包括底座1与钢结构2，底座1的上端固定连接有钢结构2固定框3，固定框3的内壁底端设置有施力机构4，固定框3的内腔侧壁设置有行走机构5，行走机构5的两侧设置有横向夹持机构6，横向夹持机构6的上端设置有纵向夹持机构7；横向夹持机构6包括与底座1一侧表面固定连接的第一正反双向电机601，第一正反双向电机601的输出端固定连接有第一螺纹杆602，第一螺纹杆602上螺纹连接有对称的第一滑块605，对称第一滑块605 的上端固定连接有对称的第一夹持块606，对称第一夹持块606的表面粘黏有橡胶垫607；纵向夹持机构7包括与第一夹持块606外侧表面固定连接的滑架 701，滑架701的顶端固定连接有第二正反双向电机702，第二正反双向电机 702的输出端贯穿滑架701并固定连接有第二螺纹杆703，第二螺纹杆703的上表面螺纹连接有第二滑块706，第二螺纹杆703的下表面套接有第三滑块 707且第二螺纹杆703的底端通过承轴与第三滑块707转动连接，第二滑块 706的内侧一端固定连接有第二夹持块708，第三滑块707的内侧一端与第一夹持块606的外侧一端固定连接，通过开启第一正反双向电机601带动第一螺纹杆602转动，从而带动两组第一滑块605相互靠近，进而调节第一夹持块606之间的距离，同时开启第二正反双向电机702带动第二螺纹杆703转动，从而带动第二滑块706向第三滑块707方向靠近，进而调节第二夹持块 708与第一夹持块606之间的距离，使得第一夹持块606与第二夹持块708对钢结构2进行夹持固定，通过设置的横向夹持机构6与纵向夹持机构7便于对不同规格的钢结构2进行固定测试，且装置结构简单，使用方便快捷；第一螺纹杆602的上设有对称的左螺纹603与右螺纹604，第一螺纹杆602上通过左螺纹603与右螺纹604均螺纹连接有对称的第一滑块605，便于通过第一螺纹杆602控制第一滑块605的移动；第二螺纹杆703的上表面设有螺纹段 705，第二螺纹杆703的下表面设有平滑段704，第三滑块707位于平滑段705，第二滑块706位于平滑段704，第二滑块706与滑架701内壁滑动连接，便于通过第二螺纹杆703控制第二滑块706的移动；底座1上端表面开设有对称的定位槽101，第一螺纹杆602位于定位槽101内且第一螺纹杆602的一端定位槽101的内壁转动连接，第一螺纹杆602的另一端贯穿底座1并与第一正反双向电机601的输出端固定连接；底座1的上表面开设有受力槽102，定位槽101位于受力槽102的两侧，受力槽102的两端固定连接有弧形板103，受力槽102内壁底端固定连接有受力机构8；受力机构8包括与受力槽102内壁固定连接的液压伸缩杆801，液压伸缩杆801的上端固定连接有承接弧形盘802，承接弧形盘802的表面设置有位移传感器803，通过设置的压力传感器 403对工作时的压力进行监测，测得检测时的压力载荷；施力机构4包括与固定框3底端固定连接的液压气缸401，液压气缸401的输出端固定连接有压块 402，液压气缸401上安装有压力传感器403，通过设置的位移传感器803测得的变形值进行收集处理；行走机构5包括安装在固定框3侧壁凹槽上的固定板501，固定板501的一端固定连接有驱动电机502，固定板501的另一端固定连接有轴承片503，驱动电机502的输出端固定连接有联轴器504，联轴器504的另一端固定连接有滚珠丝杆505，滚珠丝杆505的另一端与轴承片 503的一端转动连接，滚珠丝杆505的两侧设有光轴506且光轴506的两端分别于轴承片503和驱动电机502一侧固定连接，滚珠丝杆505的上螺纹连接有滑座507，滑座507的上端固定杆连接有摄像头508，通过驱动电机502带动滚珠丝杆505正向反向转动，从而带动滑座507位于滚珠丝杆505与光轴 506表面向左右移动，进而带动摄像头508向左右移动，实现对钢结构2受力变形情况进行图像监测，摄像头508采集影像，并传输至远程终端，便于用户获取钢结构2受压的全过程。
本发明还公开了基于钢结构住宅体系的受力变形检测***的检测方法，具体包括以下步骤:
S1；将待检测的钢结构2放置与横向夹持机构6与纵向夹持机构7之间，开启第一正反双向电机601带动第一螺纹杆602转动，从而带动两组第一滑块605相互靠近，进而调节第一夹持块606之间的距离，同时开启第二正反双向电机702带动第二螺纹杆703转动，从而带动第二滑块706向第三滑块 707方向靠近，进而调节第二夹持块708与第一夹持块606之间的距离，使得第一夹持块606与第二夹持块708对钢结构2进行夹持固定；
S2；开启液压伸缩杆801带动承接弧形盘802对钢结构2的表面形成抵制接触并开启位移传感器803，开启液压气缸401，使得压块402向下移动，使得钢结构2受力弯曲变形时，压力传感器403对工作时的压力进行监测，测得检测时的压力载荷，通过位移传感器803测得的变形值进行收集处理，开启驱动电机502带动滚珠丝杆505正向反向转动，从而带动滑座507位于滚珠丝杆505与光轴506表面向左右移动，进而带动摄像头508向左右移动，实现对钢结构2受力变形情况进行图像监测，摄像头508采集影像，并传输至远程终端，便于用户获取钢结构2受压的全过程。
本发明实施例中，第一正反双向电机601、第二正反双向电机702与驱动电机502均为双向伺服电机，位移传感器803、压力传感器403与摄像头508 均为电性连接，位移传感器803、压力传感器403与摄像头508对检测过程的数据输至远程终端进行储存、处理、显示及生成数据表。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，包括底座（1）与钢结构（2），其特征在于：所述底座（1）的上端固定连接有钢结构（2）固定框（3），所述固定框（3）的内壁底端设置有施力机构（4），所述固定框（3）的内腔侧壁设置有行走机构（5），所述行走机构（5）的两侧设置有横向夹持机构（6），所述横向夹持机构（6）的上端设置有纵向夹持机构（7）；
所述横向夹持机构（6）包括与底座（1）一侧表面固定连接的第一正反双向电机（601），所述第一正反双向电机（601）的输出端固定连接有第一螺纹杆（602），所述第一螺纹杆（602）上螺纹连接有对称的第一滑块（605），对称所述第一滑块（605）的上端固定连接有对称的第一夹持块（606），对称第一夹持块（606）的表面粘黏有橡胶垫（607）；
所述纵向夹持机构（7）包括与第一夹持块（606）外侧表面固定连接的滑架（701），所述滑架（701）的顶端固定连接有第二正反双向电机（702），所述第二正反双向电机（702）的输出端贯穿滑架（701）并固定连接有第二螺纹杆（703），所述第二螺纹杆（703）的上表面螺纹连接有第二滑块（706），所述第二螺纹杆（703）的下表面套接有第三滑块（707）且第二螺纹杆（703）的底端通过承轴与第三滑块（707）转动连接，所述第二滑块（706）的内侧一端固定连接有第二夹持块（708），所述第三滑块（707）的内侧一端与第一夹持块（606）的外侧一端固定连接；
受力机构（8）包括与受力槽（102）内壁固定连接的液压伸缩杆（801），所述液压伸缩杆（801）的上端固定连接有承接弧形盘（802），所述承接弧形盘（802）的表面设置有位移传感器（803）；
所述施力机构（4）包括与固定框（3）底端固定连接的液压气缸（401），所述液压气缸（401）的输出端固定连接有压块（402），所述液压气缸（401）上安装有压力传感器（403）；
所述行走机构（5）包括安装在固定框（3）侧壁凹槽上的固定板（501），所述固定板（501）的一端固定连接有驱动电机（502），所述固定板（501）的另一端固定连接有轴承片（503），所述驱动电机（502）的输出端固定连接有联轴器（504），所述联轴器（504）的另一端固定连接有滚珠丝杆（505），所述滚珠丝杆（505）的另一端与轴承片（503）的一端转动连接，所述滚珠丝杆（505）的两侧设有光轴（506）且光轴（506）的两端分别于轴承片（503）和驱动电机（502）一侧固定连接，所述滚珠丝杆（505）的上螺纹连接有滑座（507），所述滑座（507）的上端固定杆连接有摄像头（508）；
所述第二螺纹杆（703）的上表面设有螺纹段（705），所述第二螺纹杆（703）的下表面设有平滑段（704），所述第三滑块（707）位于平滑段（704），所述第二滑块（706）位于螺纹段（705），所述第二滑块（706）与滑架（701）内壁滑动连接。
2.根据权利要求1所述的基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，其特征在于：所述第一螺纹杆（602）的上设有对称的左螺纹（603）与右螺纹（604），所述第一螺纹杆（602）上通过左螺纹（603）与右螺纹（604）均螺纹连接有对称的第一滑块（605）。
3.根据权利要求1所述的基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，其特征在于：所述底座（1）上端表面开设有对称的定位槽（101），所述第一螺纹杆（602）位于定位槽（101）内且第一螺纹杆（602）的一端定位槽（101）的内壁转动连接，所述第一螺纹杆（602）的另一端贯穿底座（1）并与第一正反双向电机（601）的输出端固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，其特征在于：所述底座（1）的上表面开设有受力槽（102），所述定位槽（101）位于受力槽（102）的两侧，所述受力槽（102）的两端固定连接有弧形板（103），所述受力槽（102）内壁底端固定连接有受力机构（8）。
5.基于钢结构住宅体系的受力变形检测***的检测方法，其特征在于：采用权利要求1-4任意一项所述基于钢结构住宅体系的受力变形检测***，具体包括以下步骤:
S1；将待检测的钢结构（2）放置与横向夹持机构（6）与纵向夹持机构（7）之间，开启第一正反双向电机（601）带动第一螺纹杆（602）转动，从而带动两组第一滑块（605）相互靠近，进而调节第一夹持块（606）之间的距离，同时开启第二正反双向电机（702）带动第二螺纹杆（703）转动，从而带动第二滑块（706）向第三滑块（707）方向靠近，进而调节第二夹持块（708）与第一夹持块（606）之间的距离，使得第一夹持块（606）与第二夹持块（708）对钢结构（2）进行夹持固定；
S2；开启液压伸缩杆（801）带动承接弧形盘（802）对钢结构（2）的表面形成抵制接触并开启位移传感器（803），开启液压气缸（401），使得压块（402）向下移动，使得钢结构（2）受力弯曲变形时，压力传感器（403）对工作时的压力进行监测，测得检测时的压力载荷，通过位移传感器（803）测得的变形值进行收集处理，开启驱动电机（502）带动滚珠丝杆（505）正向或反向转动，从而带动滑座（507）位于滚珠丝杆（505）与光轴（506）表面向左或向右移动，进而带动摄像头（508）向左或右移动，实现对钢结构（2）受力变形情况进行图像监测，摄像头（508）采集影像，并传输至远程终端，便于用户获取钢结构（2）受压的全过程。
6.根据权利要求5所述的基于钢结构住宅体系的受力变形检测***的检测方法，其特征在于：所述第一正反双向电机（601）、第二正反双向电机（702）与驱动电机（502）均为双向伺服电机，所述位移传感器（803）、压力传感器（403）与摄像头（508）均为电性连接，所述位移传感器（803）、压力传感器（403）与摄像头（508）对检测过程的数据输至远程终端进行储存、处理、显示及生成数据表。
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