专利名称：多功能土工布测试强力机及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土工布强力机及应用，属于材料试验机技术领域。
背景技术：
水资源的短缺已经成为制约经济发展的重大问题，人们采取了各种措施节约水资源，其中，土工合成布的应用是比较理想的方法，在抗洪抢险工程中，土工合成布的用途非常大，为了充分利用土工合成布，要求对土工合成布的性能进行测试，这给人们提出的新课题。现有的测试设备虽能完成测试工作，但是，每测试一个项目时，须更换测头的整套组合件才能实现，而且，夹紧土工布的装置是通过紧动螺栓实现的，即费事费力，且土工布受力不均匀，影响测试结果。另外，对硬质泡沫、软质泡沫板材的测试项目，即压力强度的测试和折断测试，测试换项时，须更换一整套组合件才能实现，费时、费力、成本高。
发明内容本发明针对现有技术的不足，提供了一种结构合理、使用方便、采用液(气)压为动力，对土工布夹紧且受力均匀，更换测试项目时，只需更换不同测头，利用不同的夹持器，便可完成多项测试项目的多功能土工布测试强力机及其应用。
本发明是通过以下技术措施实现的。
该强力机包括横梁、动力部分、测头、传感器组件、微机控制装置、显示装置、门架和底座，其中，门架内侧的上部设置有拉伸强度、撕破强度的上夹持器，拉伸强度、撕破强度的下夹持器设置在横梁的上部，横梁的两端与动力部分连接，横梁在门架内可上下移动，横梁上设置传感器和测头，其特征在于，测头与传感器组件活动连接，底座上设置有可升降夹紧装置。
所述的传感器组件由传感器和测头座组成，传感器上固定有测头座，测头座上有销轴孔，通过销轴与测头活动连接，传感器的测量范围为0-30KN。
所述的传感器组件由传感器、测头座和小传感器组成，传感器上固定有测头座，测头座上有销轴孔，通过销轴与小传感器连接，传感器上有连接丝孔，测头通过螺纹活动连接在传感器的连接丝孔上，小传感器的测量范围为0-3KN。
所述的可升降夹紧装置，是由固定部分、可动部分、液(气)缸和阀组成，下部固定部分固定在底座上，上部可动部分与液(气)缸的推杆通过螺栓形式连接，液(气)缸通过液(气)阀控制。
所述的测头是CBR顶破测头、圆球顶破测头、刺破测头、板形材料受压测头、板形材料折断测头之一。
所述的动力部分，包括电机、减速机和丝杠，电机带动减速机，将动力传给丝杠，再传给横梁。
所述的传感器、微机控制装置、显示装置、控制面板和动力部分通过电连接。
所述的微机控制装置通过传感器的数据反馈发出指令，控制运行，由显示面板显示数据。
上述强力机的应用方法是通过销轴将CRB顶破测头连接到与传感器相连接的测头座上，可做CRB测试；通过螺纹将圆球顶破测头连接到传感器上，可做圆球顶破测试；通过螺纹将刺破测头连接到传感器上，可做刺破测试；通过螺纹连接板形测头，可做板形材料抗压强度的测试；做测试时需在夹紧装置上面放置一块平板，将板形材料放在平板上即可。做CRB测试、圆球顶破测试和刺破测试时，将测头连接到传感器后，再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，将被测物夹紧；启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数据。
本发明做CRB测试时，使用30KN传感器，将CRB顶破测头通过测头座用销轴连接到传感器上，再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，被测物夹紧；启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数据。
做圆球顶破测试时，使用3KN传感器，将圆球顶破测头通过罗纹连接到传感器上，再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，将被测物夹紧；启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数值。
做刺破测试时，使用3KN传感器，将刺破测头通过罗纹连接到传感器上，再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，将被测物夹紧；启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数值。
做板形材料抗压强度测试时，使用3KN传感器，将板形材料受压测头通过罗纹连接到传感器上，将板形材料放在一块平板上，启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数值本发明中将门架与底座组成一个整体框架，可升降夹紧装置安置在底座上，可升降夹紧装置是靠液(气)压动力实现夹紧土工布，用液(气)压动力代替了通过螺栓手动压紧的方式，既方便，受力又均匀；根据测试项目需要，通过测头与测头座的活动连接，在测头座上或者传感器上，连接各种测头，实现了一机多用的功能，且更换方便；横梁的上部可做撕破拉伸试验，横梁的下部可做受压试验，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置显示数据。工作原理如下做CBR顶破测试，圆球顶破测试、或刺破测试时，根据试验的不同，将CBR顶破测头或圆球顶破测头、或刺破测头通过销轴与测头座连接，或直接与传感器的罗纹连接，再操纵液(气)控制阀，可升降夹紧装置的可动部分升起，将土工布的样块放倒固定环板上，再操纵液(气)控制阀，可升降夹紧装置的可动部分落下夹紧，启动电机，通过减速机和丝杠将动力传给横梁，横梁向下运动，测头向土工布运动，当运动到与土工布接触时，显示装置显示测试数据，同时，微机得到数据，当土工布被顶破时，接触力陡减，微机在此时发出指令，电机停电。另外，还可以对硬质泡沫、软质泡沫板材的项目进行测试，即受压强度的测试和折断测试。做板形材料抗压强度的测试时，通过罗纹连接板形测头，再在加紧装置上面放置一块平板，将板形材料放在平板上即可。做板形材料折断测试时，通过罗纹连接板形材料条形测头，在加紧装置上面放置一块支撑板，将板形材料放在支撑板上即可。如需要时，还可以将数据连接打印机打印。
本发明经质量检测完全符合GB/T17642-1998和水利行业标准SL/T235的要求具有测试项目范围广、实用性能强、集多种功能与一体，且效率高和测试数据准确、工作噪音低、调整维修方便、操作简单、工作性能稳定等优点。
本发明的试验报告如下土工合成材料基本特性试验报告产品名称及规格无纺针刺土工布
土工合成材料基本特性试验报告 原稿不清产品名称及规格一布一膜(膜为平面)
土工合成材料基本特性试验报告产品名称及规格复合土工膜(两布一膜)
土工合成材料基本特性试验报告产品名称及规格复合一布一膜(膜为平面)
土工合成材料基本特性试验报告产品名称及规格PE土工膜
土工合成材料基本特性试验报告
土工合成材料基本特性试验报告产品名称及规格无纺针刺土工布
图1是本发明的示意图。
图2是本发明的CRB测头示意图。
图3是本发明的圆球测头示意图。
图4是本发明的刺破测头示意图。
图5是本发明的板形材料受压测头主视图。
图6是本发明的板形材料受压测头俯视图。
图7是本发明的板形材料条形测头示意图。
图8是本发明的板形材料折断测试支撑板主视图。
图9是本发明的板形材料折断测试支撑板俯视图。
图10是本发明的测头座的示意图。
图11是本发明的传感器组件的示意图。
其中，1、门架，2、上连接轴，3、撕破上夹持器，4、上限位块，5、撕破下夹持器，6、横梁，7、限位杆，8、下限位块，9、30KN传感器，10、测头座，11、3KN传感器，12、可升降夹紧装置，13、水准泡，14、传动底箱，15、可调底脚，16、微机控装置，17、显示装置，18、电器箱，19、控制面板，20、圆球顶破测头，21、刺破测头，22、CBR顶破测头，23、底座，24、板形测头，25、条形测头，26、支撑板。
具体实施方式
实施例1结构如图1、2、10所示，由横梁6、动力部分、可升降夹紧装置12、CBR顶破测头22、测头座10、传感器9、微机控制装置16、显示装置17、门架1和底座23组成，其中，底座23上设有四个可调底脚15，夹紧装置12在门架1内，门架1内侧的上部通过上连接轴2连接拉伸撕破上夹持器3，拉伸撕破下夹持器5设置在横梁6的上部，横梁6的两端与动力部分连接，横梁6在门架1内可上下移动，横梁6的下部设置一个30KN的传感器9，下面连接一个测头座10。可升降夹紧装置12通过气压部分实现夹紧，可升降夹紧装置12由下部固定部分、上部的可动部分、气缸和阀组成，下部固定部分为带孔的多边形板，固定在底座23上，同为带孔的多边形板的可动部分与气缸的推杆连接，气缸通过二位二通手动换向气阀控制升降；动力部分包括电机、减速机和丝杠，电机带动设置在传动底箱14内的减速机，减速机连接两根丝杠，丝杠设置在门架的两根立柱上，通过丝母连接横梁6；在传动底箱14上设有水准泡13，保证设备的水平放置；限位杆7上设置了上限位块4和下限位块8，上限位块4是为了防止横梁6顶撞上部部件而设置的，下限位块8是为了防止横梁6顶撞下部部件而设置的；传感器9、电控箱18内的控制件、控制面板19、微机控制装置16、显示装置17和动力部分通过电连接；在横梁6的上部可做拉伸撕破试验，横梁6的下部可做受压试验；传感器9将数据传给微机，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置17读出数据。
应用时，做CRB测试，将CRB顶破测头通过测头座10用销轴连接到传感器9上；再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，被测物夹紧；启动电机，通过减速机和丝杠将动力传给横梁，横梁6向下运动，测头11向土工布运动，当运动到与土工布接触时，显示装置17显示测试数据，同时，微机控制装置16得到数据，当土工布被刺破时，接触力陡减，微机控制装置16在此时发出指令，电机停电。如需要时，还可以将数据打印。
实施例2结构如图3所示，做圆球顶破测试时，在测头座10上用销轴连接一个3KN传感器11，3KN传感器11的下端有连接丝孔，圆球顶破测头20通过螺纹连接在3KN传感器11的连接丝孔内，其它结构与工作与实施例1相同。
实施例3结构如图4所示，做刺破测试时，在测头座10上用销轴连接一个3KN传感器11，3KN传感器11的下端有连接丝孔，刺破测头21通过螺纹连接在3KN传感器11的连接丝孔内，其他结构与工作与实施例1相同。
实施例4结构如图5、6所示，做板形材料抗压强度测试时，在测头座10上用销轴连接一个3KN传感器11，3KN传感器11的下端有连接丝孔，板形测头24通过螺纹连接在3KN传感器11的连接丝孔内，在可升降夹紧装置上面放置一平板，工作时，将板形材料放在平板上，其他结构与工作与实施例1相同。
实施例5结构如图7、8、9所示，做板形材料折断测试时，在测头座10上用销轴连接一个3KN传感器11，3KN传感器11的下端有连接丝孔，条形测头25通过螺纹连接在3KN传感器11的连接丝孔内，在可升降夹紧装置上面放置一支撑板26，工作时，将板形材料放在支撑板26上，其他结构与工作与实施例1相同。
权利要求
1.一种多功能土工布测试强力机，包括横梁、动力部分、测头、传感器组件、微机控制装置、显示装置、门架和底座，其中，门架内侧的上部设置有拉伸强度、撕破强度的上夹持器，拉伸强度、撕破强度的下夹持器设置在横梁的上部，横梁的两端与动力部分连接，横梁在门架内可上下移动，横梁上设置传感器和测头，其特征在于，测头与传感器组件活动连接，底座上设置有可升降夹紧装置。
2.根据权利要求1所述的多功能土工布测试强力机，其特征在于，所述的传感器组件由传感器和测头座组成，传感器上固定有测头座，测头座上有销轴孔，通过销轴与测头活动连接，传感器的测量范围为0-30KN。
3.根据权利要求1所述的多功能土工布测试强力机，其特征在于，所述的传感器组件由传感器、测头座和小传感器组成，传感器上固定有测头座，测头座上有销轴孔，通过销轴与小传感器连接，传感器上有连接丝孔，测头通过螺纹活动连接在传感器的连接丝孔上，小传感器的测量范围为0-3KN。
4.根据权利要求1所述的多功能土工布测试强力机，其特征在于，所述的可升降夹紧装置，是由固定部分、可动部分、液(气)缸和阀组成，下部固定部分固定在底座上，上部可动部分与液(气)缸的推杆通过螺栓形式连接，液(气)缸通过液(气)阀控制。
5.根据权利要求1所述的多功能土工布测试强力机，其特征在于，所述的测头是CBR顶破测头、圆球顶破测头、刺破测头、板形材料受压测头、板形材料折断测头之一。
6.根据权利要求1所述的多功能土工布测试强力机，其特征在于，所述的上夹持器由上、下两夹板和螺栓组成，上、下两夹板和螺栓通过螺纹连接。
7.多功能土工布测试强力机的应用方法，通过销轴将CRB顶破测头连接到与传感器相连接的测头座上，可做CRB测试；通过螺纹将圆球顶破测头连接到传感器上，可做圆球顶破测试；通过螺纹将刺破测头连接到传感器上，可做刺破测试；通过销轴或螺纹连接板形测头，可做板形材料抗压强度的测试，做测试时需在加紧装置上面放置一块平板，将板形材料放在平板上即可，测试时，将测头连接到传感器后，再将夹紧装置的液(气)缸控制阀打开，可动部分上升，将被测物放在固定部分上，然后将夹紧装置的液(气)缸控制阀关闭，被测物夹紧；启动横梁，微机按照程序发出指令，控制运行，显示装置读出测试数据。
全文摘要
多功能土工布测试强力机及其应用涉及材料试验机技术领域。包括横梁、动力部分、测头、传感器组件、微机控制装置、显示装置、门架和底座，其中，门架内侧的上部设置有拉伸强度、撕破强度的上夹持器，拉伸强度、撕破强度的下夹持器设置在横梁的上部，横梁的两端与动力部分连接，横梁在门架内可上下移动，横梁上设置传感器和测头，测头与传感器组件活动连接，底座上设置有可升降夹紧装置。测头是CBR顶破测头、圆球顶破测头、刺破测头、板形材料受压测头、板形材料折断测头之一。本发明通过设置传感器组件与各种测头销轴或螺纹连接，便可完成各种测试工作本发明具有测试项目范围广、集多种功能与一体、且效率高和测试数据准确、工作性能稳定等优点。
文档编号G01N3/10GK1542430SQ200310105480
公开日2004年11月3日 申请日期2003年11月4日 优先权日2003年11月4日
发明者宫爱华, 于方明, 张广贞, 冯质刚, 陶尊丽, 鲁学恩 申请人:山东省水利科学研究院