全自动钟摆式塑料波纹管柔韧性试验装置的制作方法

本实用新型提供一种全自动钟摆式塑料波纹管柔韧性试验装置，用于预应力混凝土桥梁用塑料波纹管柔韧性的检测，属于预应力混凝土桥梁通用材料检测技术领域。

背景技术：

塑料波纹管是一种桥梁工程上用的通用材料，主要用于后张法预应力混凝土结构，波纹管作为预应力钢绞线后期植入混凝土的通道和凝结载体，这就要求预应力波纹管要具有良好的耐疲劳性，以达到预应力钢绞线能够顺利通过的作用，柔韧性试验是评定预应力波纹管耐疲劳性能的试验方法。

现行的检测标准规定的柔韧性试验方法是通过波纹管与弧形模板（一定的曲率半径及高度）的反复弯折后是否还能保持原有通行内径空间来判定波纹管耐疲劳性能是否合格。具体如下：1、人工调节弧形模板与试验样品接触位置；2、人工用手向弧形模板两侧缓慢弯曲波纹管至指定位置，左右往返弯曲五次；3、往返弯曲五次后，人工用手将波纹管从试验机上卸下；4、人工用手提起塞规将其缓慢插入波纹管中；5、人工观察塞规能否顺利通过波纹管。此5项试验环节人为影响因素较大。因此，目前此方法使用的人工设备和半自动仪器设备都存在测试精度低，费时、费力，无法充分体现预应力波纹管的耐疲劳性。无法充分体现预应力波纹管试验前和疲劳后试验的自然工作状态。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种全自动钟摆式塑料波纹管柔韧性试验装置，解决了现有方法使用的人工设备和半自动仪器设备都存在测试精度低，费时、费力，无法客观体现预应力波纹管的耐疲劳性问题。

本实用新型所述的一种全自动钟摆式塑料波纹管柔韧性试验装置，包括上定位摆锤、限位感应开关、辅助圆周摆杆、弧形模板、下定位基座、塞规触碰开关、水平移动电机、钟摆电机、感应开关、机架底座、左丝母、左右旋丝杠、右丝母、电磁铁、齿轮、齿条、磁力塞规；其特征在于：

所述的弧形模块和上定位摆锤、辅助圆周摆杆均安装在机架底座上，辅助圆周摆杆的上部设有电磁铁及磁力塞规，机架底座的底部竖向设有下定位基座；两个弧形模块以下定位基座为中心对称设置；所述的辅助圆周摆杆与齿轮构成啮合副，通过齿轮和齿条驱动其摆动；所述钟摆电机与齿条连接构成水平传动机构，带动齿轮转动使辅助圆周摆杆摆动；钟摆电机通过传动机构来驱动辅助圆周摆杆、上定位摆锤做圆心钟摆式运动动作；控制钟摆电机的电控机构与限位感应开关连接接收感应信号，控制钟摆电机进行正反转动，钟摆电机驱动上定位摆锤摆动，带动波纹管在触碰弧形模板的固定摆动幅度下以下定位基座为圆心往复做钟摆式圆弧摆动；波纹管随同上定位摆锤以下定位基座为圆心往复做钟摆式圆弧摆动，同时波纹管在运动中与弧形模块接触，弧形模块上的限位感应开关完成规定的弧形弯曲变形与计数，反复数次完成试验方法规定弯曲，达到波纹管的疲劳工作状态。

本实用新型通过磁力塞规能否顺利地从波纹管中通过触碰下定位基座，确认波纹管的柔韧性是否合格，回避了人工用手将波纹管从试验机上卸下，回避了人工用手将塞规其缓慢插入波纹管中，回避了人工用眼观察其能否顺利通过波纹管。

所述的上定位摆锤、磁力塞规、下定位基座都具有磁力构造，当波纹管完成反复5次弯曲后，保持状态静止2min后，磁力开关关闭，磁力塞规从上定位摆锤上自由落体下降，当塞规触碰下定位基座时，通过磁力塞规触碰开关产生吸附计数，确认是否顺利通过，判定合格。本实用新型可以通过上定位摆锤触碰、限位感应开关控制摆动幅度和计数，其采用的具体结构为：两侧弧形模板上端都安装一个限位感应开关、每个限位器与控制箱相联接，当上定位摆锤带动波纹管在移动过程中触碰到限位感应开关发出触碰信号，限位感应开关将该触碰信号传输给控制箱，控制箱接收到该触碰信号后向钟摆电机发出反转的控制指令。

本实用新型中，所述的试验前波纹管试验样品安装，并且与弧形模板合理位置接触实现了自动化，提高了样品试验位置精度。

一、试验前，弧形模板与样品恰当接触，提高了样品试验位置精度，二、自动摆动的辅助圆周摆杆和上定位摆锤，取代了人工用手完成波纹管的均布钟摆式运动，并且，限位感应开关（弧形模板上）精确了弯曲运动的幅度。三、往返弯曲结束，不用人工取下波纹管，回避了人工扰动试验样品环节。四、上定位摆锤（磁力塞规）左右往复弯曲五次，保持状态2min上定位摆锤磁力开关关闭，磁力塞规做自由落地运动，回避了人工操作塞规的不规范性，。五、人工观察塞规是否通过波纹管也会存在人为误差，本设备在下定位基座上设置的触碰开关会完成合格与不合格的判定（塞规通过落地触碰开关即合格）。本实用新型的目的是提供一种磁力限位钟摆式塑料波纹管柔韧性全自动试验机，该试验结构简单、测试用力均匀平稳、测试自动化程度高、样品受力均匀、与规范方法精准符合并实现自动化、减少了劳动力投入、降低了劳动强度并无任何人为触碰、扰动现象，提高了结果的可信度、回避了人为因素，并且传动装置齿条式较链条式使弯曲运动幅度运动往返点更加精准，结果判定更科学。

本实用新型的积极效果在于：采用上定位摆锤（磁力塞规）、弧形模板、限位感应开关机构，准确的实现了钟摆式圆弧运动轨迹动作、摆动频率和幅度，完成了波纹管反复弧形弯曲疲劳变形，使之符合标准的试验要求。全自动完成了塑料波纹管柔韧性试验过程，从而实现了塑料波纹管柔韧性全自动试验机的研制。

附图说明

图 1 本实用新型整体结构总图 ；

图 2 本实用新型定位部分结构图 ；

图 3 本实用新型旋转部分结构图，显示钟摆电机、传动机构以及齿轮和齿条的位置关系示意图；

图中，1、上定位摆锤；2、限位感应开关；3、辅助圆周摆杆；4、弧形模板；5、下定位基座；6、塞规触碰开关；7、水平移动电机；8、钟摆电机；9、感应开关；10、机架底座；11、左丝母；12、左右旋丝杠；13、右丝母；14、电磁铁；15、齿轮；16、齿条；17、磁力塞规。

具体实施方式

根据图1、图2、图3所示，本实用新型有上定位摆锤1、限位感应开关2、辅助圆周摆杆3、弧形模板4、下定位基座5、塞规触碰开关6、水平移动电机7、钟摆电机8、感应开关9、机架底座10、左丝母11、左右旋丝杠12、右丝母13、电磁铁14、齿轮15、齿条16、磁力塞规17等构成；所述的弧形模块4和上定位摆锤1、辅助圆周摆杆3均安装在机架底座10上，辅助圆周摆杆3的上部设有电磁铁14及磁力塞规17，机架底座10的底部竖向设有下定位基座5；两个弧形模块4以下定位基座5为中心对称设置，波纹管可以通过塞规17固定在套装在下定位基座5上，通过驱动左右旋丝杠12、左丝母11、右丝母13调整弧形模块4位置，使波纹管的外径与弧形模块4感应开关9相合理接触，上定位摆锤1插装在波纹管的上端；所述的辅助圆周摆杆3与齿轮15构成啮合副，通过齿轮15和齿条16驱动其摆动；所述钟摆电机8与齿条16连接构成水平传动机构，带动齿轮15转动使辅助圆周摆杆3摆动；钟摆电机8通过传动机构来驱动辅助圆周摆杆3、上定位摆锤1做圆心钟摆式运动动作；控制钟摆电机8的电控机构与限位感应开关9连接接收感应信号，控制钟摆电机8进行正反转动，钟摆电机8驱动上定位摆锤1摆动，带动波纹管在触碰弧形模板4的固定摆动幅度下以下定位基座5为圆心往复做钟摆式圆弧摆动；同时波纹管在运动中与弧形模块4接触，弧形模块4上的限位感应开关9完成规定的弧形弯曲变形与计数，反复5次完成试验方法规定弯曲，试验波纹管的疲劳工作状态。

本实用新型装置的操作过程如下 ：

1. 选择对应的规格弧形模板

根据波纹管规格大小，换上相符的定位柱和定位头，选择相对应的曲率半径 r 的 弧形模板 ( 内径 d ≤ 90mm，曲率半径 r 为 1500mm ；内径 d ＞ 90mm，曲率半径 r 为 1800mm)；

2. 安装波纹管

在试验机机架底座10中间有下定位基座5，将波纹管插入下定位基座5，通过试验机下方的水平移动电机7调整弧形模块4的位置，弧形模块4内侧底部设有感应开关9，当弧形模块4与波纹管刚刚接触时，感应开关9控制弧形模块4停止移动，使两片弧形模块4刚好与波纹管的外径接触，样品波纹管上端与上定位摆锤1连接，上定位摆锤1对准波纹管管口后自由放入管口中，上下同一立平面，固定波纹管，准备试验；

3. 置数

开启电源开关，限位感应开关9开始工作（限位与计数），将计数器预定次数为 “5” ，即是标准要求的由起始位置至结束位置 共 5 次 ( 数显 1，2，3，4 ，5次 )；

4. 试验

开启启动开关，在钟摆电机8的作用下及限位感应开关9的控制下，试验机开始自动左右弯曲 ( 波纹管的初始位 置在垂直位置 )。波纹管从初始位置 ( 垂直位置 ) 第一次自动弯曲到弧形模块板4的一边时，触碰限位感应开关9，计数器读数显示为“1”，并波纹管随同上定位摆锤1由辅助圆周摆杆3带动反向运动，接着试样自动弯曲到弧形模块板4的另一边时，触碰另一侧限位感应开关9，计数器读数显示为 “2”，依此类推，当试样自动弯曲到结束位置 ( 垂直位置，跟起始位置相同 ) 时，计数器读数显示为 “5”后自动停机，计时器自动计时，2min 后，试验机发出提示音，上定位摆锤1磁力开关关闭，磁力塞规17落入波纹管内，在波纹管内自由落体，当磁力塞规17触碰开关开始计数时，第二计数器读数显示为 “1”，即磁力塞规17顺利通过波纹管并触碰了塞规触碰开关，未示数则塞规未通过。通过此设置，评定预应力波纹管的柔韧性是否合格。