[发明专利]一种用于电子万能试验机的曲梁和拱综合实验装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于电子万能试验机的曲梁和拱综合实验装置，属于建筑工程实验设备技术领域。

背景技术

随着机电技术的不断发展，电子万能试验机以其高精度、多功能及丰富的试验软件逐步成为大多数院校材料力学实验的主流设备，但多数电子万能试验机仅仅用来进行材料的拉伸、压缩及梁的弯曲实验教学，设备的功能未得到充分的利用，实验教学的内容也仅仅局限在基本的验证性实验方面，未得到拓展，特别是与工程实际相结合的有利于培养学生的综合能力及解决工程实际问题能力的实验教学装置比较缺乏。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电子万能试验机的曲梁和拱综合实验装置，以一个截面为矩形的圆弧形曲杆为主体，配合设有饺支座和螺孔的滑块和底座，通过选择曲杆与滑块和底座之间的紧固方式，改变曲杆两端的约束方式，实现简支曲梁、无铰拱、二铰拱等多种实验形式。

本发明的技术方案是：用于电子万能试验机的曲梁和拱综合实验装置，包括曲杆1、滑块2和底座3，曲杆1是截面为矩形的弧形构件，曲杆1两端设有连接板和耳板，滑块2和底座3上设有饺支座、螺孔和调节螺钉，曲杆1两端与滑块2和底座3之间通过连接板、耳板、饺支座、螺孔和螺钉连接，底座3置于电子万能试验机12上，以电子万能试验机作为支承及施力单元。

所述曲杆1两端各焊接有一个连接板4和耳板13，每个连接板上设有两个用于调节约束方式的螺孔Ⅰ14，耳板13上设有销钉孔15。

所述支座3的左边设有一块滑块2，滑块2的左端设有一挡板Ⅰ5、中部设有一个固定饺支座Ⅰ17、饺支座Ⅰ17两边设有两组长圆孔16和两个螺孔Ⅱ18。

所述底座3的左端设有一挡板Ⅱ6，右端设有一固定饺支座Ⅱ19，左边设有两组与固定滑块上长圆孔16相对应的螺栓9。

所述底座3左端挡板6上预留有两个可装入推力螺钉7的推力螺孔，右端固定饺支座19两边预留有两个螺孔Ⅲ20。

所述曲杆1两端耳板13分别与滑块2上固定饺支座Ⅰ17和底座3上固定饺支座Ⅱ19之间通过销钉10铰连。

所述曲杆1两端连接板4可分别通过螺钉8和滑块2上螺孔Ⅱ18和底座3上螺孔Ⅲ20，与滑块2和底座3固接。

使用时，将底座3放置于电子万能试验机的支承板上12，在滑块2的底面放上润滑料，然后放于底座3上，将底座3上的四个螺栓9插入滑块上的四个长圆孔中16。安装曲杆1，将曲杆1的左右两个耳板13放入左边滑块2上的铰支座17和底座右边的固定铰支座19中，并分别插入圆柱销10。再通过选择在左边两个挡板5和6之间是否加推力螺钉7、滑块2和底座3之间是否紧固以及曲杆1上的两块连接板4与底座3之间是否加螺栓，即可以得到以下三种形式的实验装置：（1）曲杆左端为活动铰支座、右端为固定铰支座的静定曲梁（图1）；（2）曲杆左端为固定铰支座、右端也为固定铰支座（一次超静定）的二铰拱（图2）；（3）曲杆左端和右端均为固定支座（三次超静定）的无铰拱（图3）。

本发明利用电子万能试验机的支承12和加载条件11，可通过改变支座的约束方式，实现简支曲梁、无铰拱、二铰拱等从静定到超静定的多种实验组合模式，满足高等院校不同专业、不同层次学生的材料力学或结构力学实验教学的需要。本装置结合工程实际，装置结构小巧、原理清晰，操作简单，功能多样，在实验教学中可根据学生的专业特点及层次，设定不同的实验内容，加深对材料力学和结构力学中关于曲梁和拱的知识点的理解，是已具备电子万能试验机的工科高等院校进行开放实验、创新型实验以及工程模拟实验的经济实用装置。

附图说明

图1本发明静定（曲梁）方式下主视示意图；

图2为本发明一次超静定（二铰拱）方式下主视示意图；

图3为本发明三次超静定（无铰拱）方式下主视示意图；

图4为本发明曲杆主视示意图；

图5为本发明曲杆俯视示意图；

图6为本发明滑块主视示意图；

图7为本发明滑块俯视示意图；

图8为本发明底座主视示意图；

图9为本发明底座俯视示意图。

图中：1-曲杆，2-滑块，3-底座，4-连接板，5-滑块左端的挡板Ⅰ，6-底座左端的挡板Ⅱ，7-推力螺钉，8-紧固螺钉，9-螺栓，10-圆柱销，11-电子万能试验机加载，12-电子万能试验机支承板，13-耳板，14-连接板上的螺孔Ⅰ，15-销钉孔，16-长圆孔，17-铰支座Ⅰ，18-滑块上的螺孔Ⅱ，19-饺支座Ⅱ，20-底座上的螺孔Ⅲ。

具体实施方式