一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法与流程

专利2022-06-29  89


本发明涉及钢架抗震检测技术领域,具体涉及一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法。



背景技术:

我国专利申请号:cn201510421965.2;公开日:2015.11.18公开了一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法。包括墙体钢架装置、加载架连接装置、抗侧移组件,墙体钢架装置包括加载梁、钢架墙体、钢架墙体支杆,钢架墙体两侧设置斜撑式钢架墙体支杆,钢架墙体支杆和钢架墙体的底部与剪力墙试件楼板固定连接,钢架墙体上通过其镂空部分的方钢管架体放置千斤顶,钢架墙体上部固定加载梁并通过加载梁端部的加载端头与加载连接装置连接;抗侧移组件包括固定钢架和抗侧移拉杆,抗侧移拉杆两端分别与固定钢架和墙体钢架装置中的钢架墙体支杆铰接;本发明可提高剪力墙试件的剪跨比,满足抗震性能试验对剪跨比大于3的要求,可对剪力墙试件施加轴向压力,满足剪力墙试验对不同轴压比的要求。

我国专利申请号:cn201510161155.8;公开日:2015.12.16公开了一种套筒浆锚连接件抗震性能检测装置及检测方法,包括计算机、激振器、振动台、套筒、连接底座和质量球,所述套筒内设有钢筋,钢筋与套筒灌浆连接,套筒上端与质量球连接,套筒下端通过连接底座固定在振动台上,所述套筒通过钢筋固定在连接底座上,所述计算机用来控制地震波大小并发出和接收信号给激振器,所述质量球圆形实心,质量均匀,振动时不会产生偏心破坏,所述振动台提供的振动频率最大为50hz,本发明利用小的振动台实现大的抗震能力检验,质量球提供振动力,可拆卸使用,快速批量检测浆锚连接材料在地震作用下是否有损伤。

以上两个发明的结构存在以下不足:

1.未设计具体的用于向钢架施加检测用加载力的传动结构,加载力值不稳定,因而会对所测的钢架抗震数据造成偏差,检测的数据不够精准会直接影响检测效果,实用性有待提升。

2.所测钢架的方式比较单一,不能调整连接部件与所测钢架之间的附着力的大小,因而无法模拟出钢架在实际应用中对于不同地震强度的对应的破坏程度,进而无法准确检测出钢架在实际应用中的抗震性能。

3.在检测工作中,每完成一个加载的过程仅为一个单向的过程,无法避免突然施加大载荷值而造成的测试不准确情况,同时也不利于延长传动组件的使用寿命。

根据现有技术的不足,因而有必要设计一种具备稳定的升降功能和传动功能,同时能够调整连接部件与钢架之间的附着力来检测钢架实际抗震效果的钢架抗震性检测设备及检测方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

提供一种钢架抗震性检测设备,包括底座,还包括控制器、固定机构、升降机构和牵引机构,所述控制器固定设在底座的顶部,所述固定机构设在底座的顶部以在检测抗震性时固定钢架,固定机构包括若干组定位组件,若干组定位组件呈对称设置,所述升降机构设在底座的顶部以用来支持牵引机构升降,升降机构包括升降板、驱动组件和两组顶升组件,所述驱动组件设在底座的顶部,两组顶升组件呈对称设在驱动组件的两侧,并均通过旋转轴与驱动组件传动连接,所述升降板设在两组顶升组件的顶部,所述牵引机构设在升降机构的顶部以用来检测钢架的抗震性能,牵引机构包括滑板、附着组件、连接组件和传动组件,所述传动组件固定设在升降板的顶部,升降板的顶部固定设有支撑架,所述滑板滑动设在支撑架上并与传动组件滑动连接,所述连接组件设在滑板上,所述附着组件设在连接组件远离滑板的一端,所述驱动组件、连接组件和传动组件与控制器均为电性连接。

进一步的,所述传动组件包括伺服电机、第一连杆、第二连杆、连接杆和底板,所述伺服电机通过机座固定设在升降板的顶部,所述第一连杆固定设在伺服电机的输出端上,所述第二连杆铰接设置在第一连杆远离伺服电机的一端,所述连接杆铰接设在第二连杆远离第一连杆的一端,并且连接杆的两端呈对称设置有两个第一齿轮,两个第一齿轮均与连接杆转动连接,所述底板固定设在升降板的顶部并位于滑板的正下方,底板上固定连接有第一齿条,滑板的底部固定连接有第二齿条,第一齿条、第二齿条均与两个第一齿轮啮合链接,所述伺服电机与控制器电连接。

进一步的,所述附着组件包括连接板和四个固定插销,所述钢架上呈对称设置有若干个第一插孔,所有第一插孔均等间距排布,四个固定插销竖直插设在四个第一插孔的内部,所述连接板套设在四个固定插销的底部,连接板为十字型结构,并且连接板上呈对称设置有若干个第一插接孔,所有第一插接孔均等间距排布,并且每个第一插孔均与一个第一插接孔的轴线方向一致,连接板的顶部呈对称设置有四个竖杆,每个竖杆上均竖直设有通孔,每个第一插销均自一个第一插孔和一个通孔穿过并与一个第一插接孔插设连接。

进一步的,所述连接板靠近滑板的一端固定设有柱形竖杆,所述柱形竖杆的外壁上等间距设置有若干个球扣,每个球扣均由橡胶材质制成,所述连接组件包括套杆和拉板,所述拉板通过两个对称设置的连接杆固定设在滑板靠近连接板的一端,所述套杆插设在拉板的中心,套杆远离连接板的一端安装有力传感器,力传感器的旁侧固定连接有防脱帽,并且套杆远离力传感器的另一端固定连接有管箍,所述管箍与柱形竖杆套设连接,并且管箍的内壁上等间距设置有若干个锁紧孔,每个球扣均与一个锁紧孔卡接。

进一步的,述驱动组件包括长轴气缸、第三齿条和第二齿轮,所述长轴气缸固定设在底座的顶部,所述第三齿条固定设在长轴气缸的输出上,底座的顶部固定设有可供第三齿条伸缩的滑槽,所述第二齿轮套设在旋转轴的中部外壁上,第二齿轮与第三齿条啮合连接,并且旋转轴的两端均套设有两个支撑板,每个所述支撑板上均一体成型设置有安装孔,每个安装孔的内部均设有轴承,所述轴承的外圈与安装孔的内壁固定连接,轴承的内圈与旋转轴的外壁固定连接,所述长轴气缸与控制器电连接。

进一步的,每组所述顶升组件均包括旋杆和顶杆,所述旋杆固定设置在旋转轴的外壁上,所述顶杆铰接设置在旋杆远离支撑板的一端,升降板的底部呈对称设置有两个连接块,并且每个连接块的顶部均与升降板的底部固定连接,每个连接块均与顶杆远离旋杆的一端铰接,所述底座的顶部呈对称设置有四个导向杆,每个导向杆均与升降板插设连接,并且每个导向杆的顶部均固定连接有防脱套。

进一步的,每组所述定位组件均包括第一合紧套和第二合紧套,所述第一合紧套和第二合紧套呈对称设置,并且第一合紧套和第二合紧套均为u字型结构,所述第一合紧套的外壁上设有第二插孔,所述第二插孔的内部水平插设有定位插销,所述第二合紧套的内壁上设有第二插接孔,第二插销的一端自第一合紧套穿过,其另一端与第二插接孔插设连接,并且第一合紧套和第二合紧套的侧壁上呈对称设置有两个接地块,每个接地块上均设有穿孔,第一合紧套和第二合紧套同一侧壁上的两个穿孔内均插设有限位销,底座的顶部设有可供限位销固定的销孔,每个限位销均穿过两个穿孔并与两个销孔插接。

进一步的,所述升降板远离伺服电机的顶部一端竖直设置有支撑杆,所述支撑杆的顶部水平设置有安装板,所述安装板上固定设置有刻度尺,所述拉板靠近刻度尺的一端固定设横杆,所述横杆远离拉板的一端固定设置有锥形指示头,所述锥形指示头指向刻度尺。

本发明的有益效果:

1.本发明通过设计具体的牵引机构,包括滑板、附着组件、连接组件和传动组件,并通过四者相互配合,不会对所测的钢架抗震数据造成偏差,进而保证了所测数据的准确性,提高了本设备的实用性,并通过升降机构实时调节牵引机构的高度,以保证所测用于连接钢架的连接组件与传动组件始终位于同一水平面上,从而不产生额外的附加力矩,减少变量,使测试过程更加简洁,结果更加精确。

2.本发明通过设计附着组件,由于钢架上和连接板上均设有等间距排布且一一对应的第一插孔和第一插接孔,因而通过一同调整四个固定插销的位置,可改变连接板与钢架之间的附着力的大小,因而通过这种改变附着力值大小的方式,可模拟出钢架在实际应用中对于不同地震强度的对应的破坏程度,进而方便检测出钢架在实际应用中的抗震性能。

3.本发明通过设计滑板、拉板、刻度尺与传动组件配合,在滑板滑动时,可根据滑板的滑动距离,实时得出拉板的滑动距离,并与力传感器配合,可得出拉板滑动距离与拉力值的大小关系,进而模拟出钢架在实际应用中因地震产生的水平晃动距离与因晃动而产生的力值大小关系,进一步提升了检测的效率。

4.本发明提供的检测方法在向钢架施加加载力时采用两段式的加载过程,可以给予待测钢架和传动组件一个缓冲的过程,既避免了突然施加大载荷值而造成的测试不准确,也提高了传动组件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的立体结构示意图;

图2为本发明定位组件的立体分解示意图;

图3为本发明附着组件的立体分解示意图;

图4为图3中的a处放大图;

图5为本发明连接组件和传动组件的立体结构示意图一;

图6为本发明连接组件和传动组件的立体结构示意图二;

图7为图6中的b处放大图;

图8为本发明升降机构的立体结构示意图;

图9为图8中的c处放大图;

图中:底座1,控制器2,固定机构3,定位组件30,第一合紧套300,第二合紧套301,定位插销302,接地块303,限位销304,升降机构4,升降板40,支撑架400,刻度尺401,横杆402,锥形指示头403,驱动组件41,长轴气缸410,第三齿条411,第二齿轮412,顶升组件42,旋杆420,顶杆421,牵引机构5,滑板50,第二齿条500,附着组件51,连接板510,固定插销511,竖杆512,柱形竖杆513,球扣514,连接组件52,套杆520,拉板521,力传感器522,管箍523,传动组件53,伺服电机530,第一连杆531,第二连杆532,连接杆533,底板534,第一齿轮535,第一齿条536,旋转轴6,支撑板60。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图9所示的一种钢架抗震性检测设备,包括底座1,还包括控制器2、固定机构3、升降机构4和牵引机构5,所述控制器2固定设在底座1的顶部,所述固定机构3设在底座1的顶部以在检测抗震性时固定钢架,固定机构3包括若干组定位组件30,若干组定位组件30呈对称设置,所述升降机构4设在底座1的顶部以用来支持牵引机构5升降,升降机构4包括升降板40、驱动组件41和两组顶升组件42,所述驱动组件41设在底座1的顶部,两组顶升组件42呈对称设在驱动组件41的两侧,并均通过旋转轴6与驱动组件41传动连接,所述升降板40设在两组顶升组件42的顶部,所述牵引机构5设在升降机构4的顶部以用来检测钢架的抗震性能,牵引机构5包括滑板50、附着组件51、连接组件52和传动组件53,所述传动组件53固定设在升降板40的顶部,升降板40的顶部固定设有支撑架400,所述滑板50滑动设在支撑架400上并与传动组件53滑动连接,所述连接组件52设在滑板50上,所述附着组件51设在连接组件52远离滑板50的一端,所述驱动组件41、连接组件52和传动组件53与控制器2均为电性连接。

所述传动组件53包括伺服电机530、第一连杆531、第二连杆532、连接杆533和底板534,所述伺服电机530通过机座固定设在升降板40的顶部,所述第一连杆531固定设在伺服电机530的输出端上,所述第二连杆532铰接设置在第一连杆531远离伺服电机530的一端,所述连接杆533铰接设在第二连杆532远离第一连杆531的一端,并且连接杆533的两端呈对称设置有两个第一齿轮535,两个第一齿轮535均与连接杆533转动连接,所述底板534固定设在升降板40的顶部并位于滑板50的正下方,底板534上固定连接有第一齿条536,滑板50的底部固定连接有第二齿条500,第一齿条536、第二齿条500均与两个第一齿轮535啮合链接,所述伺服电机530与控制器2电连接,当所有准备工作完毕,开始进行钢架的抗震检测,首先通过控制器2启动伺服电机530,从而带动其输出的上的第一连杆531旋转,由于第一连杆531远离伺服电机530的一端与第二连杆532铰接,因而带动第二连杆532旋转,又因为第二连杆532远离第一连杆531的一端与连接杆533铰接,又因为连接杆533的两端与两个第一齿轮535转动连接,第一齿条536和第二齿条500均与两个第一齿轮535啮合连接,加之滑板50与支撑架400滑动连接,底板534与升降板40固定连接,因而带动滑板50滑动。

所述附着组件51包括连接板510和四个固定插销511,所述钢架上呈对称设置有若干个第一插孔,所有第一插孔均等间距排布,四个固定插销511竖直插设在四个第一插孔的内部,所述连接板510套设在四个固定插销511的底部,连接板510为十字型结构,并且连接板510上呈对称设置有若干个第一插接孔,所有第一插接孔均等间距排布,并且每个第一插孔均与一个第一插接孔的轴线方向一致,连接板510的顶部呈对称设置有四个竖杆512,每个竖杆512上均竖直设有通孔,每个第一插销均自一个第一插孔和一个通孔穿过并与一个第一插接孔插设连接,附着组件51用来附着于钢架的底部,并通过连接组件52与传动组件53连接,以便传动组件53检测钢架的抗震性能,当进行钢架和附着组件51的连接工作时,首先通过检测人员用钻头在钢架的顶部对称钻若干个第一插孔,所有的第一插孔必须等间距排布,然后工人将四个固定插销511沿着四个第一插孔插入,并穿过四个竖杆512上的通孔,直至四个固定插销511的底部与连接板510上的四个第一插接孔插接,即将连接板510附着在钢架上,由于钢架上和连接板510上均设有等间距排布且一一对应的第一插孔和第一插接孔,因而通过一同调整四个固定插销511的位置,可改变连接板510与钢架之间的附着力的大小,因而通过这种改变附着力值大小的方式,可模拟出钢架在实际应用中对于不同地震强度的对应的破坏程度,进而方便检测出钢架在实际应用中的抗震性能。

所述连接板510靠近滑板50的一端固定设有柱形竖杆513,所述柱形竖杆513的外壁上等间距设置有若干个球扣514,每个球扣514均由橡胶材质制成,所述连接组件52包括套杆520和拉板521,所述拉板521通过两个对称设置的连接杆533固定设在滑板50靠近连接板510的一端,所述套杆520插设在拉板521的中心,套杆520远离连接板510的一端安装有力传感器522,力传感器522的旁侧固定连接有防脱帽,并且套杆520远离力传感器522的另一端固定连接有管箍523,所述管箍523与柱形竖杆513套设连接,并且管箍523的内壁上等间距设置有若干个锁紧孔,每个球扣514均与一个锁紧孔卡接,当连接板510与钢架连接好后,首先将管箍523套上柱形竖杆513上,此时每个球扣514均与一个锁紧孔卡接,由于管箍523与套杆520固定连接,套杆520与拉板521插设连接,又因为拉板521通过两个连接杆533与滑板50固定连接,因而当管箍523与柱形竖杆513套接时,连接板510与滑板50即可接为一体,检测工作开始进行,力传感器522的设计方便在拉板521滑动时,实时检测拉板521的拉力值,并切力传感器522与钢架的所测高度平面一致,可有效减少误差,所测数据更为精准。

所述驱动组件41包括长轴气缸410、第三齿条411和第二齿轮412,所述长轴气缸410固定设在底座1的顶部,所述第三齿条411固定设在长轴气缸410的输出上,底座1的顶部固定设有可供第三齿条411伸缩的滑槽,所述第二齿轮412套设在旋转轴6的中部外壁上,第二齿轮412与第三齿条411啮合连接,并且旋转轴6的两端均套设有两个支撑板60,每个所述支撑板60上均一体成型设置有安装孔,每个安装孔的内部均设有轴承,所述轴承的外圈与安装孔的内壁固定连接,轴承的内圈与旋转轴6的外壁固定连接,所述长轴气缸410与控制器2电连接,当启动驱动组件41时,首先通过控制器2启动长轴气缸410,从而带动其输出端上的第三齿条411于滑槽的内部向远离长轴气缸410的一端伸出,由于第二齿轮412与第三齿条411啮合连接,因而带动旋转轴6旋转。

每组所述顶升组件42均包括旋杆420和顶杆421,所述旋杆420固定设置在旋转轴6的外壁上,所述顶杆421铰接设置在旋杆420远离支撑板60的一端,升降板40的底部呈对称设置有两个连接块,并且每个连接块的顶部均与升降板40的底部固定连接,每个连接块均与顶杆421远离旋杆420的一端铰接,所述底座1的顶部呈对称设置有四个导向杆,每个导向杆均与升降板40插设连接,并且每个导向杆的顶部均固定连接有防脱套,由于钢架的高度存在差异,因而牵引机构5的高度需要进行调节,以保证所测用于连接钢架的连接组件52与传动组件53位于同一水平面上,从而不产生额外的附加力矩,减少变量,使测试过程更加简洁,结果更加精确,当调节牵引机构5的高度的高度时,由于牵引机构5位于升降板40的顶部,因而需要调节升降板40的位置高度,首先启动驱动组件41,从而通过驱动组件41带动旋转轴6旋转,由于旋杆420与旋转轴6的外壁固定连接,顶杆421与旋杆420远离支撑板60的一端铰接,又因为升降板40的底部固定连接有连接块,连接块与顶杆421远离旋杆420的一端铰接,加之旋转轴6的两端与所有的支撑板60通过轴承连接,每个旋杆420均与旋转轴6的外壁固定连接,因而通过两个旋杆420旋转,进而带动两个顶杆421上顶以带动升降板40上升,直至连接组件52与传动组件53的高度一致。

每组所述定位组件30均包括第一合紧套300和第二合紧套301,所述第一合紧套300和第二合紧套301呈对称设置,并且第一合紧套300和第二合紧套301均为u字型结构,所述第一合紧套300的外壁上设有第二插孔,所述第二插孔的内部水平插设有定位插销302,所述第二合紧套301的内壁上设有第二插接孔,第二插销的一端自第一合紧套300穿过,其另一端与第二插接孔插设连接,并且第一合紧套300和第二合紧套301的侧壁上呈对称设置有两个接地块303,每个接地块303上均设有穿孔,第一合紧套300和第二合紧套301同一侧壁上的两个穿孔内均插设有限位销304,底座1的顶部设有可供限位销304固定的销孔,每个限位销304均穿过两个穿孔并与两个销孔插接,当连接板510与滑板50连接为一体后,即开始固定钢架的支撑腿,首先通过检测人员用钻头在钢架每个支撑腿的底部各钻一个孔,然后将第一合紧套300和第二合紧套301沿支撑腿的外壁对称放置,然后合紧,直至二者相对的外壁为贴合状态,接着将定位插销302沿第一合紧套300上的第二插孔插入并从钢架支撑腿上的钻孔穿过,直至第二插销的另一端插入第二合紧套301的内壁上的第二插接孔内,再将两个限位销304分别插入第一合紧套300和第二合紧套301同一侧壁上的两个连接块上的穿孔内,直至限位销304的另一端插入底座1顶部的销孔内,然后按照上述步骤将钢架其余的支撑腿依次与底座1底部进行固定,从而达到钢架的固定效果,尽可能模拟钢架在实际应用中的固定效果,进而精确检测出钢架在实际应用中的抗震数据以及抗震性能。

所述升降板40远离伺服电机530的顶部一端竖直设置有支撑杆,所述支撑杆的顶部水平设置有安装板,所述安装板上固定设置有刻度尺401,所述拉板521靠近刻度尺401的一端固定设横杆402,所述横杆402远离拉板521的一端固定设置有锥形指示头403,所述锥形指示头403指向刻度尺401,当拉板521进行滑动时,由于滑板50与拉板521固定连接,横杆402与拉板521固定连接,横杆402与锥形指示头403固定连接,又因为锥形指示头403与拉板521位置一致,锥形指示头403指向刻度尺401,因而当滑板50滑动时,可根据滑板50的滑动距离,实时得出拉板521的滑动距离,与力传感器522配合,可得出拉板521滑动距离与拉力值的大小关系,进而模拟出钢架在实际应用中因地震产生的水平晃动距离与因晃动而产生的力值大小关系,同时如果锥形指示头403的位移距离超过设定值,此时意味着钢架已经超过了承受极限,即已经被破坏,进一步方便精确得出钢架的抗震数据及其在实际应用中的抗震性能。

一种钢架抗震性检测方法,包括以下步骤:

s1:设定施加载荷的终止条件,终止条件分为以下三类:

s10:达到设定的次数,在本发明中,该设定的次数不超过55次;

s11:达到设定的载荷值,本发明中载荷值大小的衡定标准可以是力值,也可以是速度值,或者是二者的组合,具体来说,当施加载荷时,可以按力,即每秒加载力的大小,也可以按速度,即每分钟拉伸或压缩的位移,在本发明中,该力值的大小不超过50000n;

s12:待测钢架发生的位移超过设定值,此时意味着钢架已经超过了承受极限,即已经被破坏。

其中步骤s10与s11中的终止条件可以单独存在,也可以组合在一起作为判断依据。

s2:向钢架施加交变的载荷,具体来说分为以下阶段:

s20:向上述钢架施加某一方向的载荷,载荷逐渐加载直至一个恒定值,该恒定值为2000n,然后逐渐归零,其中,归零的速度与加载的速度相等,整个加载的子过程时间为0.25s;

s21:在钢架的同一作用力点上,施加以同样大小、方向相反的作用力,其加载过程、方法和作用时间均与步骤s10中相同;

s22:步骤s20和s21各完成一次称之为一个循环,不断重复该循环,直至达到设定的循环次数,该设定次数为15次,以上为载荷加载的第一阶段;

s23:第15次后,进入载荷加载的第二阶段。循环每完成一次,载荷值就在上一次的基础上做相应的增加,其中,增加方式为倍增,即后一次的载荷值是前一次的若干倍,倍数值为1.0351。

采用两段式的加载过程,可以给予待测钢架和传动组件53一个缓冲的过程,即避免了突然施加大载荷值而造成的测试不准确,也提高了传动组件53的使用寿命。

s30:当达到终止条件而停止施加载荷后,记录钢架的整体位移,并将结果打印输出。同时,将被测件的信息以及相关测试参数存储在控制器2自带的系统中,方便以后对同一类型钢架进行快速测试。

具体地,所述钢架抗震性检测设备的工作控制方法包括:

步骤一,通过附着组件51用来附着于钢架的底部,并通过连接组件52与传动组件53连接,以便传动组件53检测钢架的抗震性能,当进行钢架和附着组件51的连接工作时,首先通过检测人员用钻头在钢架的顶部对称钻若干个第一插孔,所有的第一插孔必须等间距排布,然后工人将四个固定插销511沿着四个第一插孔插入,并穿过四个竖杆512上的通孔,直至四个固定插销511的底部与连接板510上的四个第一插接孔插接,即将连接板510附着在钢架上,由于钢架上和连接板510上均设有等间距排布且一一对应的第一插孔和第一插接孔,因而通过一同调整四个固定插销511的位置,可改变连接板510与钢架之间的附着力的大小,因而通过这种改变附着力值大小的方式,可模拟出钢架在实际应用中对于不同地震强度的对应的破坏程度,进而方便检测出钢架在实际应用中的抗震性能。

步骤二,当连接板510与滑板50连接为一体后,即开始固定钢架的支撑腿,首先通过检测人员用钻头在钢架每个支撑腿的底部各钻一个孔,然后将第一合紧套300和第二合紧套301沿支撑腿的外壁对称放置,然后合紧,直至二者相对的外壁为贴合状态,接着将定位插销302沿第一合紧套300上的第二插孔插入并从钢架支撑腿上的钻孔穿过,直至第二插销的另一端插入第二合紧套301的内壁上的第二插接孔内,再将两个限位销304分别插入第一合紧套300和第二合紧套301同一侧壁上的两个连接块上的穿孔内,直至限位销304的另一端插入底座1顶部的销孔内,然后按照上述步骤将钢架其余的支撑腿依次与底座1底部进行固定,从而达到钢架的固定效果,尽可能模拟钢架在实际应用中的固定效果,进而精确检测出钢架在实际应用中的抗震数据以及抗震性能。

步骤三,当连接板510与钢架连接好后,首先将管箍523套上柱形竖杆513上,此时每个球扣514均与一个锁紧孔卡接,由于管箍523与套杆520固定连接,套杆520与拉板521插设连接,又因为拉板521通过两个连接杆533与滑板50固定连接,因而当管箍523与柱形竖杆513套接时,连接板510与滑板50即可接为一体,检测工作开始进行,力传感器522的设计方便在拉板521滑动时,实时检测拉板521的拉力值,并切力传感器522与钢架的所测高度平面一致,可有效减少误差,所测数据更为精准。

步骤四,当所有准备工作完毕,开始进行钢架的抗震检测,首先通过控制器2启动伺服电机530,从而带动其输出的上的第一连杆531旋转,由于第一连杆531远离伺服电机530的一端与第二连杆532铰接,因而带动第二连杆532旋转,又因为第二连杆532远离第一连杆531的一端与连接杆533铰接,又因为连接杆533的两端与两个第一齿轮535转动连接,第一齿条536和第二齿条500均与两个第一齿轮535啮合连接,加之滑板50与支撑架400滑动连接,底板534与升降板40固定连接,因而带动滑板50滑动,由于拉板521与滑板50固定连接,因而通过滑板50带动拉板521滑动,当拉板521进行滑动时,由于滑板50与拉板521固定连接,横杆402与拉板521固定连接,横杆402与锥形指示头403固定连接,又因为锥形指示头403与拉板521位置一致,锥形指示头403指向刻度尺401,因而当滑板50滑动时,可根据滑板50的滑动距离,实时得出拉板521的滑动距离,与力传感器522配合,可得出拉板521滑动距离与拉力值的大小关系,进而模拟出钢架在实际应用中因地震产生的水平晃动距离与因晃动而产生的力值大小关系,同时如果锥形指示头403的位移距离超过设定值,此时意味着钢架已经超过了承受极限,即已经被破坏,进一步方便精确得出钢架的抗震数据及其在实际应用中的抗震性能。

步骤五,由于钢架的高度存在差异,因而牵引机构5的高度需要进行调节,以保证所测用于连接钢架的连接组件52与传动组件53位于同一水平面上,从而不产生额外的附加力矩,减少变量,使测试过程更加简洁,结果更加精确,当调节牵引机构5的高度的高度时,由于牵引机构5位于升降板40的顶部,因而需要调节升降板40的位置高度,首先通过控制器2启动长轴气缸410,从而带动其输出端上的第三齿条411于滑槽的内部向远离长轴气缸410的一端伸出,由于第二齿轮412与第三齿条411啮合连接,因而带动旋转轴6旋转,由于旋杆420与旋转轴6的外壁固定连接,顶杆421与旋杆420远离支撑板60的一端铰接,又因为升降板40的底部固定连接有连接块,连接块与顶杆421远离旋杆420的一端铰接,加之旋转轴6的两端与所有的支撑板60通过轴承连接,每个旋杆420均与旋转轴6的外壁固定连接,因而通过两个旋杆420旋转,进而带动两个顶杆421上顶以带动升降板40上升,直至连接组件52与传动组件53的高度一致。


技术特征:

1.一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,所述方法包括:

步骤一,通过附着组件51用来附着于钢架的底部,并通过连接组件52与传动组件53连接,以便传动组件53检测钢架的抗震性能,当进行钢架和附着组件51的连接工作时,首先通过检测人员用钻头在钢架的顶部对称钻若干个第一插孔,所有的第一插孔必须等间距排布,然后工人将四个固定插销511沿着四个第一插孔插入,并穿过四个竖杆512上的通孔,直至四个固定插销511的底部与连接板510上的四个第一插接孔插接,即将连接板510附着在钢架上,由于钢架上和连接板510上均设有等间距排布且一一对应的第一插孔和第一插接孔,因而通过一同调整四个固定插销511的位置,可改变连接板510与钢架之间的附着力的大小,因而通过这种改变附着力值大小的方式,可模拟出钢架在实际应用中对于不同地震强度的对应的破坏程度,进而方便检测出钢架在实际应用中的抗震性能;

步骤二,当连接板510与滑板50连接为一体后,即开始固定钢架的支撑腿,首先通过检测人员用钻头在钢架每个支撑腿的底部各钻一个孔,然后将第一合紧套300和第二合紧套301沿支撑腿的外壁对称放置,然后合紧,直至二者相对的外壁为贴合状态,接着将定位插销302沿第一合紧套300上的第二插孔插入并从钢架支撑腿上的钻孔穿过,直至第二插销的另一端插入第二合紧套301的内壁上的第二插接孔内,再将两个限位销304分别插入第一合紧套300和第二合紧套301同一侧壁上的两个连接块上的穿孔内,直至限位销304的另一端插入底座1顶部的销孔内,然后按照上述步骤将钢架其余的支撑腿依次与底座1底部进行固定,从而达到钢架的固定效果,尽可能模拟钢架在实际应用中的固定效果,进而精确检测出钢架在实际应用中的抗震数据以及抗震性能。

2.步骤三,当连接板510与钢架连接好后,首先将管箍523套上柱形竖杆513上,此时每个球扣514均与一个锁紧孔卡接,由于管箍523与套杆520固定连接,套杆520与拉板521插设连接,又因为拉板521通过两个连接杆533与滑板50固定连接,因而当管箍523与柱形竖杆513套接时,连接板510与滑板50即可接为一体,检测工作开始进行,力传感器522的设计方便在拉板521滑动时,实时检测拉板521的拉力值,并切力传感器522与钢架的所测高度平面一致,可有效减少误差,所测数据更为精准。

3.步骤四,当所有准备工作完毕,开始进行钢架的抗震检测,首先通过控制器2启动伺服电机530,从而带动其输出的上的第一连杆531旋转,由于第一连杆531远离伺服电机530的一端与第二连杆532铰接,因而带动第二连杆532旋转,又因为第二连杆532远离第一连杆531的一端与连接杆533铰接,又因为连接杆533的两端与两个第一齿轮535转动连接,第一齿条536和第二齿条500均与两个第一齿轮535啮合连接,加之滑板50与支撑架400滑动连接,底板534与升降板40固定连接,因而带动滑板50滑动,由于拉板521与滑板50固定连接,因而通过滑板50带动拉板521滑动,当拉板521进行滑动时,由于滑板50与拉板521固定连接,横杆402与拉板521固定连接,横杆402与锥形指示头403固定连接,又因为锥形指示头403与拉板521位置一致,锥形指示头403指向刻度尺401,因而当滑板50滑动时,可根据滑板50的滑动距离,实时得出拉板521的滑动距离,与力传感器522配合,可得出拉板521滑动距离与拉力值的大小关系,进而模拟出钢架在实际应用中因地震产生的水平晃动距离与因晃动而产生的力值大小关系,同时如果锥形指示头403的位移距离超过设定值,此时意味着钢架已经超过了承受极限,即已经被破坏,进一步方便精确得出钢架的抗震数据及其在实际应用中的抗震性能;

由于钢架的高度存在差异,因而牵引机构5的高度需要进行调节,以保证所测用于连接钢架的连接组件52与传动组件53位于同一水平面上,从而不产生额外的附加力矩,减少变量,使测试过程更加简洁,结果更加精确,当调节牵引机构5的高度时,由于牵引机构5位于升降板40的顶部,因而需要调节升降板40的位置高度,首先通过控制器2启动长轴气缸410,从而带动其输出端上的第三齿条411于滑槽的内部向远离长轴气缸410的一端伸出,由于第二齿轮412与第三齿条411啮合连接,因而带动旋转轴6旋转,由于旋杆420与旋转轴6的外壁固定连接,顶杆421与旋杆420远离支撑板60的一端铰接,又因为升降板40的底部固定连接有连接块,连接块与顶杆421远离旋杆420的一端铰接,加之旋转轴6的两端与所有的支撑板60通过轴承连接,每个旋杆420均与旋转轴6的外壁固定连接,因而通过两个旋杆420旋转,进而带动两个顶杆421上顶以带动升降板40上升,直至连接组件52与传动组件53的高度一致;

所述设备包括底座(1),其特征在于:还包括控制器(2)、固定机构(3)、升降机构(4)和牵引机构(5),所述控制器(2)固定设在底座(1)的顶部,所述固定机构(3)设在底座(1)的顶部以在检测抗震性时固定钢架,固定机构(3)包括若干组定位组件(30),若干组定位组件(30)呈对称设置,所述升降机构(4)设在底座(1)的顶部以用来支持牵引机构(5)升降,升降机构(4)包括升降板(40)、驱动组件(41)和两组顶升组件(42),所述驱动组件(41)设在底座(1)的顶部,两组顶升组件(42)呈对称设在驱动组件(41)的两侧,并均通过旋转轴(6)与驱动组件(41)传动连接,所述升降板(40)设在两组顶升组件(42)的顶部,所述牵引机构(5)设在升降机构(4)的顶部以用来检测钢架的抗震性能,牵引机构(5)包括滑板(50)、附着组件(51)、连接组件(52)和传动组件(53),所述传动组件(53)固定设在升降板(40)的顶部,升降板(40)的顶部固定设有支撑架(400),所述滑板(50)滑动设在支撑架(400)上并与传动组件(53)滑动连接,所述连接组件(52)设在滑板(50)上,所述附着组件(51)设在连接组件(52)远离滑板(50)的一端,所述驱动组件(41)、连接组件(52)和传动组件(53)与控制器(2)均为电性连接;

所述传动组件(53)包括伺服电机(530)、第一连杆(531)、第二连杆(532)、连接杆(533)和底板(534),所述伺服电机(530)通过机座固定设在升降板(40)的顶部,所述第一连杆(531)固定设在伺服电机(530)的输出端上,所述第二连杆(532)铰接设置在第一连杆(531)远离伺服电机(530)的一端,所述连接杆(533)铰接设在第二连杆(532)远离第一连杆(531)的一端,并且连接杆(533)的两端呈对称设置有两个第一齿轮(535),两个第一齿轮(535)均与连接杆(533)转动连接,所述底板(534)固定设在升降板(40)的顶部并位于滑板(50)的正下方,底板(534)上固定连接有第一齿条(536),滑板(50)的底部固定连接有第二齿条(500),第一齿条(536)、第二齿条(500)均与两个第一齿轮(535)啮合链接,所述伺服电机(530)与控制器(2)电连接。

4.所述附着组件(51)包括连接板(510)和四个固定插销(511),所述钢架上呈对称设置有若干个第一插孔,所有第一插孔均等间距排布,四个固定插销(511)竖直插设在四个第一插孔的内部,所述连接板(510)套设在四个固定插销(511)的底部,连接板(510)为十字型结构,并且连接板(510)上呈对称设置有若干个第一插接孔,所有第一插接孔均等间距排布,并且每个第一插孔均与一个第一插接孔的轴线方向一致,连接板(510)的顶部呈对称设置有四个竖杆(512),每个竖杆(512)上均竖直设有通孔,每个第一插销均自一个第一插孔和一个通孔穿过并与一个第一插接孔插设连接。

5.根据权利要求1所述的一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,其特征在于:所述连接板(510)靠近滑板(50)的一端固定设有柱形竖杆(513),所述柱形竖杆(513)的外壁上等间距设置有若干个球扣(514),每个球扣(514)均由橡胶材质制成,所述连接组件(52)包括套杆(520)和拉板(521),所述拉板(521)通过两个对称设置的连接杆(533)固定设在滑板(50)靠近连接板(510)的一端,所述套杆(520)插设在拉板(521)的中心,套杆(520)远离连接板(510)的一端安装有力传感器(522),力传感器(522)的旁侧固定连接有防脱帽,并且套杆(520)远离力传感器(522)的另一端固定连接有管箍(523),所述管箍(523)与柱形竖杆(513)套设连接,并且管箍(523)的内壁上等间距设置有若干个锁紧孔,每个球扣(514)均与一个锁紧孔卡接。

6.根据权利要求2所述的一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,其特征在于:所述驱动组件(41)包括长轴气缸(410)、第三齿条(411)和第二齿轮(412),所述长轴气缸(410)固定设在底座(1)的顶部,所述第三齿条(411)固定设在长轴气缸(410)的输出上,底座(1)的顶部固定设有可供第三齿条(411)伸缩的滑槽,所述第二齿轮(412)套设在旋转轴(6)的中部外壁上,第二齿轮(412)与第三齿条(411)啮合连接,并且旋转轴(6)的两端均套设有两个支撑板(60),每个所述支撑板(60)上均一体成型设置有安装孔,每个安装孔的内部均设有轴承,所述轴承的外圈与安装孔的内壁固定连接,轴承的内圈与旋转轴(6)的外壁固定连接,所述长轴气缸(410)与控制器(2)电连接。

7.根据权利要求3所述的一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,其特征在于:每组所述顶升组件(42)均包括旋杆(420)和顶杆(421),所述旋杆(420)固定设置在旋转轴(6)的外壁上,所述顶杆(421)铰接设置在旋杆(420)远离支撑板(60)的一端,升降板(40)的底部呈对称设置有两个连接块,并且每个连接块的顶部均与升降板(40)的底部固定连接,每个连接块均与顶杆(421)远离旋杆(420)的一端铰接,所述底座(1)的顶部呈对称设置有四个导向杆,每个导向杆均与升降板(40)插设连接,并且每个导向杆的顶部均固定连接有防脱套。

8.根据权利要求4所述的一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,其特征在于:每组所述定位组件(30)均包括第一合紧套(300)和第二合紧套(301),所述第一合紧套(300)和第二合紧套(301)呈对称设置,并且第一合紧套(300)和第二合紧套(301)均为u字型结构,所述第一合紧套(300)的外壁上设有第二插孔,所述第二插孔的内部水平插设有定位插销(302),所述第二合紧套(301)的内壁上设有第二插接孔,第二插销的一端自第一合紧套(300)穿过,其另一端与第二插接孔插设连接,并且第一合紧套(300)和第二合紧套(301)的侧壁上呈对称设置有两个接地块(303),每个接地块(303)上均设有穿孔,第一合紧套(300)和第二合紧套(301)同一侧壁上的两个穿孔内均插设有限位销(304),底座(1)的顶部设有可供限位销(304)固定的销孔,每个限位销(304)均穿过两个穿孔并与两个销孔插接。

9.根据权利要求1所述的一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,其特征在于:所述升降板(40)远离伺服电机(530)的顶部一端竖直设置有支撑杆,所述支撑杆的顶部水平设置有安装板,所述安装板上固定设置有刻度尺(401),所述拉板(521)靠近刻度尺(401)的一端固定设横杆(402),所述横杆(402)远离拉板(521)的一端固定设置有锥形指示头(403),所述锥形指示头(403)指向刻度尺(401)。

技术总结
本发明涉及钢架抗震检测技术领域,具体涉及一种钢架抗震性检测设备的工作控制方法,所述设备包括底座,还包括控制器、固定机构、升降机构和牵引机构,固定机构包括若干组定位组件,升降机构包括升降板、驱动组件和两组顶升组件,牵引机构包括滑板、附着组件、连接组件和传动组件,所述驱动组件、连接组件和传动组件与控制器均为电性连接,本发明的一种钢架抗震性检测设备及检测方法,在向钢架施加加载力时采用两段式的加载过程,可以给予待测钢架和传动组件一个缓冲的过程,既避免了突然施加大载荷值而造成的测试不准确,也提高了传动组件的使用寿命,同时不会对所测的钢架抗震数据造成偏差,进而保证了所测数据的准确性,提高了本设备的实用性。

技术研发人员:寇引霞
受保护的技术使用者:寇引霞
技术研发日:2020.02.26
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-12951.html

最新回复(0)