用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置及其施工方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，包括自上而下依次設(shè)置的大小形狀均相同的上加力板、上承力板、下加力板、下承力板，上加力板與下加力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第一支承立柱固定連接，第一支承立柱貫穿上承力板，上、下加力板與第一支承立柱共同構(gòu)成加力框架；上承力板與下承力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第二支承立柱固定連接，第二支承立柱貫穿下加力板，上、下承力板與第二支承立柱共同構(gòu)成承力框架；本申請(qǐng)采用桿系反力結(jié)構(gòu)，傳力簡(jiǎn)單明確，整個(gè)裝置安裝、卸載方便，在壓力機(jī)上即可實(shí)現(xiàn)試件的單軸直接拉伸實(shí)驗(yàn)。
【專利說明】用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及混凝土試件拉伸試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]壓力試驗(yàn)機(jī)主要用于測(cè)試混凝土、水泥、高強(qiáng)度磚、耐火材料等建筑材料試件的抗壓強(qiáng)度，也可用于其他非金屬材料的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。土木行業(yè)的小型實(shí)驗(yàn)室大多配有混凝土壓力機(jī)但拉力機(jī)較少。如果可以在現(xiàn)有壓力機(jī)基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單方便地進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn)，則在小型實(shí)驗(yàn)室也可進(jìn)行混凝土試件抗拉強(qiáng)度的測(cè)試。
[0003]目前用于混凝土受拉實(shí)驗(yàn)的方法有直接拉伸法和間接受拉法，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多采用間接受拉法，即劈裂法，但是劈裂法主要存在以下幾點(diǎn)問題:①實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)在加載點(diǎn)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，對(duì)混凝土的實(shí)際性能檢測(cè)存在一定影響。②測(cè)得的抗拉強(qiáng)度數(shù)據(jù)偏小，離散性與變異性均較大。③試件表面的粗糙度不可避免地使得受力不均勻。因此，我們需要尋求一種壓拉轉(zhuǎn)換裝置，使得施加的軸心壓力荷載轉(zhuǎn)換成拉力荷載，從而大大提高試驗(yàn)的精確度。
[0004]現(xiàn)如今已有的壓-拉轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)裝置大多為套筒型式，不可避免地存在以下幾點(diǎn)問題:①實(shí)驗(yàn)過程中由于裝置連接處的摩擦?xí)a(chǎn)生較大噪音，對(duì)聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生干擾，影響聲發(fā)射檢測(cè)的準(zhǔn)確性；②套筒形式的裝置使得試件不外露，其全封閉式的特點(diǎn)，使得裝置沒有可以固定聲發(fā)射傳感器的空間。
[0005]本申請(qǐng)專利著眼于以上兩點(diǎn)問題，對(duì)裝置進(jìn)行研發(fā)，申請(qǐng)創(chuàng)新出可用于混凝土試件損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置及其施工方法，可以將該裝置應(yīng)用到現(xiàn)有壓力試驗(yàn)機(jī)上做混凝土試件的拉伸試驗(yàn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是:
一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，包括自上而下依次設(shè)置的大小形狀均相同的上加力板、上承力板、下加力板、下承力板，上加力板與下加力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第一支承立柱固定連接，第一支承立柱貫穿上承力板，上、下加力板與第一支承立柱共同構(gòu)成加力框架；上承力板與下承力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第二支承立柱固定連接，第二支承立柱貫穿下加力板，上、下承力板與第二支承立柱共同構(gòu)成承力框架；所述第一、第二支承立柱均垂直于上、下加力板和上、下承力板；加力框架與承力框架之間為上下可移動(dòng)配合；上承力板、下加力板之間設(shè)置用于放置混凝土試件的一對(duì)固定塊，其中一個(gè)固定塊設(shè)置于下加力板上表面的中心位置處，另一個(gè)固定塊設(shè)置于上承力板下表面的中心位置處。
[0008]所述上承力板上開設(shè)用于貫穿第一支承立柱的第一安裝孔，該第一安裝孔的直徑大于第一支承立柱的直徑；下加力板上開設(shè)用于貫穿第二支承立柱的第二安裝孔，該第二安裝孔的直徑大于第二支承立柱的直徑。
[0009]所述第一支承立柱的高度和直徑與第二支承立柱的高度和直徑相同，第一、二支承立柱均為細(xì)長(zhǎng)圓柱體。
[0010]還包括對(duì)中器，對(duì)中器用于使第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中。
[0011]所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，還包括加持于上加力板上下底面上的夾具，夾具呈I型結(jié)構(gòu)。
[0012]設(shè)置于下加力板上的固定塊通過螺栓固定；設(shè)置于上承力板上的固定塊通過對(duì)中螺栓固定。
[0013]一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置的施工方法，包括以下步驟: 第一步，將用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置放置于用于對(duì)混凝土試件做聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)操作平臺(tái)上，將試驗(yàn)機(jī)的壓頭與上加力板通過夾具初步簡(jiǎn)單固定； 第二步，放置混凝土試件于一對(duì)固定塊之間；
第三步，放置對(duì)中器于第一、二安裝孔中，保證第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中；
第四步，調(diào)整壓頭與上加力板的相對(duì)位置，完全固定夾具，使得混凝土試件穩(wěn)固地加持于一對(duì)固定塊之間；
第五步，取出對(duì)中器，開始試驗(yàn)。
[0014]本申請(qǐng)采用上述結(jié)構(gòu)后，具有以下技術(shù)效果:
本申請(qǐng)采用桿系反力結(jié)構(gòu)，傳力簡(jiǎn)單明確，整個(gè)裝置安裝、卸載方便，在壓力機(jī)上即可實(shí)現(xiàn)試件的單軸直接拉伸實(shí)驗(yàn)。
[0015]將混凝土試件夾持于上承力板與下加力板之間，使加載系統(tǒng)與試件的相對(duì)隔離大大降低了試驗(yàn)系統(tǒng)產(chǎn)生的機(jī)械噪聲對(duì)聲發(fā)射信號(hào)采集的干擾。本申請(qǐng)的反力架間留有空隙，避免了由于相互接觸產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦的噪聲問題，采用多個(gè)倒圓臺(tái)型對(duì)中器，使安裝過程更加快捷，軸心對(duì)中更加準(zhǔn)確，且無需重復(fù)對(duì)中。
[0016]與傳統(tǒng)的套筒型壓拉轉(zhuǎn)換裝置試件相比，三角形的桿系結(jié)構(gòu)在不降低裝置工作穩(wěn)定性的同時(shí)，解決了在試件上安裝聲發(fā)射傳感器的問題。本申請(qǐng)?jiān)诨炷猎嚰膶?shí)驗(yàn)室內(nèi)大量反復(fù)測(cè)試中可以減輕調(diào)整拆裝的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于拆卸，便于重復(fù)利用，省時(shí)省力，操作簡(jiǎn)便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1顯示了本申請(qǐng)?jiān)谖词┘訅毫顟B(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2局部顯不了圖1中上承力板的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3顯示了本申請(qǐng)所述對(duì)中器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中有:1.承力框架；2丨加力框架；3丨固定塊；4螺栓；5丨對(duì)中螺栓瓜對(duì)中器口.夾具。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本申請(qǐng)的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋旧暾?qǐng)的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0020]如圖1所示，一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，包括自上而下依次設(shè)置的大小形狀均相同的上加力板、上承力板、下加力板、下承力板，上加力板與下加力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第一支承立柱固定連接，第一支承立柱貫穿上承力板，上、下加力板與第一支承立柱共同構(gòu)成加力框架2 ；上承力板與下承力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第二支承立柱固定連接，第二支承立柱貫穿下加力板，上、下承力板與第二支承立柱共同構(gòu)成承力框架1 ；所述第一支承立柱、第二支承立柱均垂直于上加力板、下加力板和上承力板、下承力板；加力框架2與承力框架1之間為上下可移動(dòng)配合；上承力板、下加力板之間設(shè)置用于放置混凝土試件的一對(duì)固定塊3，其中一個(gè)固定塊3設(shè)置于下加力板上表面的中心位置處，另一個(gè)固定塊3設(shè)置于上承力板下表面的中心位置處。
[0021]設(shè)置于下加力板上的固定塊3通過螺栓4固定；設(shè)置于上承力板上的固定塊3通過對(duì)中螺栓5固定，在裝置工作前，對(duì)中螺栓5處于松弛狀態(tài)，方便對(duì)中；在裝置工作時(shí)，對(duì)中螺栓5和板相互擠壓，處于緊固狀態(tài)。
[0022]以上所述上承力板上開設(shè)用于貫穿第一支承立柱的第一安裝孔，該第一安裝孔的直徑大于第一支承立柱的直徑；下加力板上開設(shè)用于貫穿第二支承立柱的第二安裝孔，該第二安裝孔的直徑大于第二支承立柱的直徑。
[0023]所述第一支承立柱的高度和直徑與第二支承立柱的高度和直徑相同，第一、二支承立柱均為細(xì)長(zhǎng)圓柱體。
[0024]如圖2所示，本申請(qǐng)中提供一個(gè)優(yōu)選為六根支承立柱的實(shí)施例，承力框架1、加力框架2均包括三根支承立柱，加力框架2的三根第一支承立柱呈等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分布，承力框架1的三根第二支承立柱也呈等腰三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分布，下承力板上的等腰三角形頂點(diǎn)處于上加力板的等腰三角形的底邊的中心位置，加力板的等腰三角形的頂點(diǎn)處于下承力板上的等腰三角形底邊的中心位置。與傳統(tǒng)的套筒型壓拉轉(zhuǎn)換裝置試件相比，三角形的桿系結(jié)構(gòu)在不降低裝置工作穩(wěn)定性的同時(shí)，解決了在試件上安裝聲發(fā)射傳感器的問題。
[0025]如圖2所示，本申請(qǐng)還包括對(duì)中器6，對(duì)中器6用于使第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中。
[0026]如圖3所示，所述對(duì)中器6呈倒圓臺(tái)形，上端呈120度扇形，在混凝土試件裝好后將兩個(gè)對(duì)中器6放置在第一、二安裝孔與第一、二支承立柱形成的空隙處。
[0027]如圖1所示，本申請(qǐng)用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置還包括加持于上加力板上下底面上的夾具7，夾具7呈I型結(jié)構(gòu)。
[0028]本申請(qǐng)所述的裝置材料建議使用低噪聲阻尼鋼板，減少裝置工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲對(duì)聲發(fā)射技術(shù)收集的聲信號(hào)的干擾。
[0029]本申請(qǐng)還公開了用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置的施工方法，包括以下步驟:
第一步，將用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置放置于用于對(duì)混凝土試件做聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)操作平臺(tái)上，將試驗(yàn)機(jī)的壓頭與上加力板通過夾具7初步簡(jiǎn)單固定；
第二步，放置混凝土試件于一對(duì)固定塊3之間；
第三步，放置對(duì)中器6于第一、二安裝孔中，保證第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中；
第四步，調(diào)整壓頭與上加力板的相對(duì)位置，完全固定夾具7，使得混凝土試件穩(wěn)固地加持于一對(duì)固定塊3之間；
第五步，取出對(duì)中器6，開始試驗(yàn)。
[0030]實(shí)驗(yàn)完成后，用扳手將對(duì)中螺栓5松開，取出試件。
[0031]本申請(qǐng)中上、下加力板，上、下承力板中的上下位置關(guān)系不是絕對(duì)的，主要是針對(duì)整個(gè)裝置受力方向命名的，本申請(qǐng)中舉例說明的是裝置受到向下的壓力，所以自加力、承力的關(guān)系命名的，為了滿足不同實(shí)驗(yàn)需要，還可以做變換，同樣屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
[0032]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本申請(qǐng)所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0033]本申請(qǐng)中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時(shí)存在的情況均包括在內(nèi)。
[0034]本申請(qǐng)中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對(duì)于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外。
[0035]本申請(qǐng)中所述的“左、右”的含義指的是閱讀者正對(duì)附圖時(shí)，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右。
[0036]本申請(qǐng)中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。
【權(quán)利要求】
1.一種用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括自上而下依次設(shè)置的大小形狀均相同的上加力板、上承力板、下加力板、下承力板，上加力板與下加力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第一支承立柱固定連接，第一支承立柱貫穿上承力板，上、下加力板與第一支承立柱共同構(gòu)成加力框架(2):上承力板與下承力板之間通過數(shù)根平行設(shè)置的第二支承立柱固定連接，第二支承立柱貫穿下加力板，上、下承力板與第二支承立柱共同構(gòu)成承力框架(1)；所述第一、第二支承立柱均垂直于上、下加力板和上、下承力板；加力框架(2)與承力框架(1)之間為上下可移動(dòng)配合；上承力板、下加力板之間設(shè)置用于放置混凝土試件的一對(duì)固定塊(3),其中一個(gè)固定塊(3)設(shè)置于下加力板上表面的中心位置處，另一個(gè)固定塊(3)設(shè)置于上承力板下表面的中心位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述上承力板上開設(shè)用于貫穿第一支承立柱的第一安裝孔，該第一安裝孔的直徑大于第一支承立柱的直徑；下加力板上開設(shè)用于貫穿第二支承立柱的第二安裝孔，該第二安裝孔的直徑大于第二支承立柱的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括對(duì)中器(6),對(duì)中器(6)用于使第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第一支承立柱的高度和直徑與第二支承立柱的高度和直徑相同，第一、二支承立柱均為細(xì)長(zhǎng)圓柱體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括加持于上加力板上下底面上的夾具(7 )，夾具(7 )呈I型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，設(shè)置于下加力板上的固定塊(3)通過螺栓(4)固定；設(shè)置于上承力板上的固定塊(3)通過對(duì)中螺栓(5)固定。
7.一種如權(quán)利要求1所述的用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將用于混凝土試件聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓拉轉(zhuǎn)換裝置放置于用于對(duì)混凝土試件做聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)操作平臺(tái)上，將試驗(yàn)機(jī)的壓頭與上加力板通過夾具(7)初步簡(jiǎn)單固定； 第二步，放置混凝土試件于一對(duì)固定塊(3)之間； 第三步，放置對(duì)中器(6)于第一、二安裝孔中，保證第一支承立柱的軸線與第一安裝孔的中心對(duì)中，使第二支承立柱的軸線與第二安裝孔的中心對(duì)中； 第四步，調(diào)整壓頭與上加力板的相對(duì)位置，完全固定夾具(7),使得混凝土試件穩(wěn)固地加持于一對(duì)固定塊(3)之間； 第五步，取出對(duì)中器(6),開始試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01N3/02GK104483184SQ201410777673
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王巖, 線洪鶴, 齊鈺, 秦小亮, 童園夢(mèng), 蔡蕭悅 申請(qǐng)人:河海大學(xué)