專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于鋼板組合試件抗滑移系數(shù)試驗(yàn)的升降擱置臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鋼板組合試件抗滑移系數(shù)試驗(yàn)的升降擱置臺(tái)。
背景技術(shù)：
目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑越來(lái)越成為建筑，尤其是高大、重要建筑的主要形式。螺栓連接又是鋼結(jié)構(gòu)組裝結(jié)合的主要方式。其承受載荷并不是靠螺栓的抗剪能力，因其受剪力不可能均勻，勢(shì)必造成受載最大的螺栓，先剪切破壞，使抗載能力消弱。接著，按此方式螺栓逐個(gè)破壞，造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。所以，承受載荷是靠鋼板之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。摩擦力愈大其承載能力愈大。而摩擦力的增大，只有兩個(gè)途徑，一是增大正壓力，即加大連接螺栓的預(yù)緊軸力，所以必須使用高強(qiáng)度螺栓(8.8S級(jí)以上)；二是增大鋼板之間的摩擦系數(shù)(即抗滑移系數(shù))，現(xiàn)采用接觸面事先處理的辦法，如噴砂、噴丸、熱塑鋁、涂富鋅漆等辦法。無(wú)論何種辦法，必須要使“抗滑移系數(shù)”達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，這就要進(jìn)行抗滑移系數(shù)的試驗(yàn)。
試驗(yàn)的方法是，準(zhǔn)備與施工使用相同的四塊長(zhǎng)形鋼板，二塊為芯板，二塊為旁板，上有配鉆的(或準(zhǔn)確定位)的圓孔，可寬松地穿入用以擰緊施力的螺栓(配螺母)，一般上下芯板各穿兩個(gè)螺栓。擰緊螺母后，使芯板與旁板之間形成一定的正壓力。當(dāng)對(duì)芯板施加拉力P時(shí)，產(chǎn)生摩擦力F，隨著拉力P的增大，摩擦力F亦同樣增大，即P＝F。直至板與板之間滑動(dòng)。此時(shí)拉力Pmax即最大的摩擦力或滑移力Fmax。當(dāng)知道螺栓的軸力Ni時(shí)，即可算得試件的抗滑移系數(shù)f。因?yàn)榛瑒?dòng)處有兩個(gè)螺栓，和兩個(gè)摩擦面，所以f=FmaxΣNi2=Fmax2ΣNi]]>或f=Fmax2(N1+N2).]]>可見(jiàn)，試驗(yàn)的關(guān)鍵是要知道或控制螺栓的軸力N。過(guò)去一般要在螺栓上串入一個(gè)圈式壓力傳感器(為測(cè)量準(zhǔn)確，該傳感器還不能太薄)。當(dāng)擰緊螺栓，增大軸力，傳感器即知道此軸力大小。此方法，一是步驟復(fù)雜，不簡(jiǎn)便；二是串上傳感器后，必須增大螺栓長(zhǎng)度，亦即減小螺栓的剛度。實(shí)踐證明，這樣測(cè)得的抗滑移系數(shù)，總是偏高(即更不安全)，不能反映工程中的實(shí)際狀況。故現(xiàn)在一般采用按扭矩系數(shù)計(jì)算得到的扭矩來(lái)擰緊螺母，以此推算或控制軸力。而扭矩系數(shù)是通過(guò)對(duì)一定數(shù)量的樣本(一般為8個(gè))進(jìn)行試驗(yàn)，用統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)，取得同批號(hào)螺栓扭矩系數(shù)的平均值。只要標(biāo)準(zhǔn)偏差在規(guī)定范圍內(nèi)，即為可信。這種方法，比前述傳感器法，要簡(jiǎn)便多了。雖數(shù)據(jù)有些分散，但不失為一種可行且合理的方法。
不論用何種方法，都要將螺栓擰緊，這又是一項(xiàng)十分費(fèi)力的事。須將試件(鋼板組合)固定，再用扳手(或扭矩扳手)擰緊螺母。遇到大規(guī)格螺栓，就須數(shù)人七手八腳地忙亂，方能搞定。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能準(zhǔn)確控制鋼板組合試件抗滑移系數(shù)的升降擱置臺(tái)。
本實(shí)用新型提出的升降擱置臺(tái)，由試件擱置板2、折迭片6、圓滑套8、圓滑桿5、限位檔塊12、限位環(huán)13、螺母連接軸塊7、底板16組成(如圖1所示)，其中，圓滑套5對(duì)稱(chēng)固定于底板16的四角，圓滑桿5固定于試件擱置板2的下部，圓滑套8與圓滑桿5同軸，圓滑桿5能在圓滑套8內(nèi)上下滑動(dòng)，限位檔塊12對(duì)稱(chēng)設(shè)置于底板16中部，限位環(huán)13位于限位檔塊12的兩側(cè)，限位環(huán)13通過(guò)固定螺釘14與螺桿9固定，兩邊的螺桿9分別可左右旋轉(zhuǎn)，螺母連接軸塊7與螺桿9螺紋連接，螺桿9另一側(cè)與手柄搖桿10相連，試件擱置板2的上部邊沿對(duì)稱(chēng)位置固定有固定板1，試件擱置板2下部對(duì)稱(chēng)位置有上軸塊3，底板16上設(shè)置有下軸塊15，折迭片6一端通過(guò)軸銷(xiāo)4與上(下)軸塊相連，折迭片6另一端通過(guò)軸銷(xiāo)4與螺母連接軸塊7相連。
本實(shí)用新型中，底板16的下部?jī)蓚?cè)設(shè)有定位塊17，定位塊17的兩端采用定位螺銷(xiāo)18可將升降擱置臺(tái)固定在扭矩系數(shù)試驗(yàn)機(jī)的滑軌24上。
本實(shí)用新型中，螺栓頭套箍19(如圖4所示)呈內(nèi)六角孔形，可套在不同規(guī)格的螺栓頭上，再放入固定板1長(zhǎng)方孔中，其只能上下調(diào)整位置而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這就有效地防止了有時(shí)因螺栓頭的轉(zhuǎn)動(dòng)而不能擰緊螺母的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型中，須防其結(jié)構(gòu)變形。如圖1，其有八片折迭片6，兩端各與上下軸塊3、15和螺母連接軸塊7鉸接。四個(gè)邊，故本身是不定形的。在擱置板相距較遠(yuǎn)的兩端有四套相配合的圓滑套8和圓滑桿5，其既起到上下滑移導(dǎo)向作用，又起到約束試件擱置板2受到扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。另外，左右限位擋塊2和限位環(huán)13，使左、右螺桿9只能上下移動(dòng)，而不能左右移動(dòng)，這樣左邊的四片折迭片和右邊的四片折迭片的角度保持一致不變。從而避免了由折迭片構(gòu)成的整個(gè)對(duì)稱(chēng)形狀受力后產(chǎn)生變形。
升降擱置臺(tái)必須能方便地調(diào)整臺(tái)面高低，以適應(yīng)不同寬度B(高度)的試件鋼板。采用左、右旋的螺桿9，并兩邊各旋入左旋、右旋的螺母連接軸塊7，當(dāng)用手柄搖桿10按不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)就對(duì)稱(chēng)地移動(dòng)兩邊的螺母連接軸塊7，改變它們之間的距離，即改變了兩邊折迭片的角度，抬升或下降了試件擱置板2。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下先將升降擱置臺(tái)安置在扭矩系數(shù)試驗(yàn)機(jī)的滑軌24上，并擰緊兩端的定位螺銷(xiāo)18，使其固定(如圖3所示)，再將試件的四塊鋼板，放在擱置板2上，或其他平臺(tái)上用螺栓螺母組裝成試件，注意要將芯板向中心併緊，以留下受拉滑動(dòng)的空隙，將試件放在擱置板上，使其中一個(gè)螺栓置于試驗(yàn)機(jī)的中心，旋轉(zhuǎn)搖柄10，使升降擱置板2上下移動(dòng)，使該螺母對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)的扭轉(zhuǎn)施力轉(zhuǎn)動(dòng)中心。用螺栓頭套箍19套在螺栓頭上，放入固定板的長(zhǎng)方孔中(如圖4所示)；再用套在試驗(yàn)機(jī)的施力方輥上的套筒22套在螺母上，開(kāi)動(dòng)電機(jī)，使螺母擰緊。觀(guān)察扭矩傳感器的顯示屏，先施加計(jì)算出的應(yīng)施扭矩的一半，再退出套筒22。退套筒可采用點(diǎn)動(dòng)開(kāi)反轉(zhuǎn)電鈕后，立即停機(jī)的方式。其扭矩并未改變，而套筒已松，即可推開(kāi)滑軌上的施力系統(tǒng)，即退出套筒。按此方法可將四個(gè)螺母均擰緊一半扭矩。再按此方法逐個(gè)將各螺母擰緊到預(yù)期的計(jì)算值。這可以采用選擇適當(dāng)提前量關(guān)機(jī)的辦法達(dá)到。顯示屏的峰值保留數(shù)值，即為螺栓的實(shí)際扭矩，記錄該值，以備后用。如此，很快就完成了一副試件的各螺栓的定量擰緊工作，省時(shí)省力，且數(shù)值準(zhǔn)確，效率大大提高。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)思新穎，操作方便，能準(zhǔn)確控制螺栓的軸力，且其定量施加扭矩的傳感器與測(cè)定扭矩系數(shù)的傳感器為同一物，使抗滑移系數(shù)試驗(yàn)更合理。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的A-A截面的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型與扭矩系數(shù)試驗(yàn)機(jī)配合使用的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型螺栓頭套箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)1為固定板，2為試件擱置板，3為上軸塊，4為軸銷(xiāo)，5為圓滑桿，6為折迭片，7為螺母連接軸塊，8為圓滑套，9為螺桿，10為手柄搖桿，11為手柄，12為限位檔塊，13為限位環(huán)，14為固定螺釘，15為下軸塊，16為底板，17為定位塊，18為定位螺銷(xiāo)，19為螺栓頭套箍，21為鋼板組合試件，22為螺母套筒，23為扭矩傳感器，24為滑軌，25為電機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。
實(shí)施例1如圖1、圖2所示，設(shè)計(jì)其最大承受擰緊扭矩為1500Nm，即能完成對(duì)10.9S級(jí)M30高強(qiáng)度螺栓的預(yù)緊。故其各部尺寸經(jīng)實(shí)踐試驗(yàn)取得。螺桿9為M22×2的螺紋。折迭片6為10mm厚，30mm寬鋼板條，其鉸鏈的銷(xiāo)軸4為φ12mm。共取四套滑套及與其相配滑桿。桿徑為φ20mm，最大配合間隙量為0.2mm，足以保證其抗彎(轉(zhuǎn))剛度。兩邊的滑套、滑桿盡量相距遠(yuǎn)些，以利其增大抗轉(zhuǎn)剛度，為420mm。左右限位擋塊12亦需在受扭面保證剛度，為80mm寬。其兩側(cè)的限位環(huán)13與擋塊12相貼，起上下導(dǎo)向作用。限位環(huán)受力后，與螺桿之間產(chǎn)生滑移力。為阻其滑移，固定螺釘14為M12螺栓改制，其與螺桿接觸處為φ10mm。而螺桿該處為此車(chē)出10mm寬2mm深的環(huán)槽，以抵擋滑移力。螺栓頭套箍長(zhǎng)為79mm，厚為30mm，四周的圓弧半徑為12mm。整個(gè)升降擱置臺(tái)各部位除鉸接，螺紋外，采用焊接方法連接組裝。
權(quán)利要求1.一種用于鋼板組合試件抗滑移系數(shù)試驗(yàn)的升降擱置臺(tái)，由試件擱置板(2)、折迭片(6)、圓滑套(8)、圓滑桿(5)、限位檔塊(12)、限位環(huán)(13)、螺母連接軸塊(7)、底板(16)組成，其特征在于圓滑套(5)對(duì)稱(chēng)固定于底板(16)的四角，圓滑桿(5)固定于試件擱置板(2)的下部，圓滑套(8)與圓滑桿(5)同軸，圓滑桿(5)能在圓滑套(8)內(nèi)上下滑動(dòng)，限位檔塊(12)對(duì)稱(chēng)設(shè)置于底板(16)中部，限位環(huán)(13)位于限位檔塊(12)的兩側(cè)，限位環(huán)(13)通過(guò)固定螺釘(14)與螺桿(9)連接，螺母連接軸塊(7)與螺桿(9)螺紋連接，螺桿(9)另一側(cè)與手柄搖桿(10)相連，試件擱置板(2)的上部邊沿對(duì)稱(chēng)位置固定有固定板(1)，試件擱置板(2)下部對(duì)稱(chēng)位置有上軸塊(3)，底板(16)上同樣有下軸塊(15)，折迭片(6)一端通過(guò)軸銷(xiāo)(4)與軸塊相連，折迭片(6)另一端通過(guò)軸銷(xiāo)(4)與螺母連接軸塊(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降擱置臺(tái)，其特征在于底板(16)的下部對(duì)稱(chēng)有定位塊(17)，定位塊(17)的兩端由定位螺銷(xiāo)(18)與扭矩系數(shù)試驗(yàn)機(jī)的滑軌(24)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降擱置臺(tái)，其特征在于固定板(1)中部開(kāi)有長(zhǎng)方孔，螺栓頭套箍(19)位于長(zhǎng)方孔內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及測(cè)量鋼板組合試件抗滑移系數(shù)的升降擱置臺(tái)。由試件擱置板、折迭片、圓滑套、圓滑桿、限位檔塊、限位環(huán)、螺母連接軸塊、底板組成，本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)左、右螺桿，對(duì)稱(chēng)地移動(dòng)兩邊的螺母連接軸塊，改變它們之間的距離，即改變了兩邊折迭片的角度，抬升或下降了試件擱置板。與高強(qiáng)螺栓扭距系數(shù)試驗(yàn)機(jī)配合使用，能準(zhǔn)確控制鋼板組合試件擰緊螺栓的軸力，使抗滑移系數(shù)試驗(yàn)更合理。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)思新穎，操作方便。
文檔編號(hào)G01N3/22GK2697634SQ20042002237
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者李君實(shí) 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)