一种混凝土抗冲磨试件夹取装置的制作方法

本发明涉及混凝土检测技术配套领域，尤其涉及一种混凝土抗冲磨试件夹取装置。

背景技术：

抗冲磨是水泥混凝土耐久性的一种指标，其性价比最高的是使用高硬度骨料的高强硅灰混凝土，在上世纪80年代初，经过大量研究得出的结论，并使用高强混凝土维修大坝消力池底板，效果非常好，至今使用27年了，消力池底板状态依然良好。

在混凝土的耐久性损坏中，磨蚀破坏约占耐久性破坏的10％，而磨蚀冲蚀与其他因素联合作用产生破坏的比例会更高，是目前水利工程、道路桥梁工程和海洋工程等具有磨蚀冲蚀环境条件需考虑的混凝土耐久性一个重要方面。随着基础设施工程的服役环境日趋严酷以及复杂性加剧，在混凝土磨蚀冲蚀机理及材料设计方面需要进行深入的研究。混凝土的磨蚀磨损速率是依赖于时间的状态变量，由于与环境发生相互作用，水流中泥沙含量、组成以及运动变化，挟沙水流与材料之间的作用方式等均在一种随机、多变状态下对材料产生磨蚀破坏，因此，抗冲耐磨混凝土的材料及配合比的选择问题就变得非常复杂，通常只有通过试验对比的方式来确定不同情况下混凝土材料抗冲耐磨的性能。

由于不同环境不同工况运行条件的差异，混凝土受到磨蚀冲蚀的破坏特征也存在较大的差异，导致混凝土磨蚀冲蚀无法利用统一标准进行设计的主要原因是源于不同工况而设计的试验方法。针对不同的冲磨破坏形式，深入研究混凝土在不同工况下的破坏机理，提出准确的试验评价方法，对耐冲磨混凝土的开发和应用具有重要意义。截至目前，针对混凝土的抗冲磨性能试验的主要试验方法包括圆环法、水下钢球法、风砂枪法等，而在上述试验中由于试验装置及试验条件的简繁程度，用的最多的是圆环法。

在圆环法混凝土抗冲磨性能试验中，需要搬运的混凝土抗冲磨试件尺寸大小为直径300mm高100mm的圆柱体，每一块重量大概在17kg，人工徒手搬运不仅提高了劳动成本，而且安全性系数较低，如果不慎滑落有可能会导致试验人员受伤甚至损坏试验仪器，试验效率低下。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于提供一种混凝土抗冲磨试件夹取装置，实际是在混凝土圆环法抗冲磨性能测试试验过程中，混凝土试件需要人工搬运从而导致劳动强度大，存在安全隐患的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土抗冲磨试件夹取装置，包括夹取结构及设置于夹取结构上方的把手结构，所述把手结构为倒u形框架；所述夹取结构为环状，在所述夹取结构内部沿径向设有若干抵紧装置；所述抵紧装置包括输出轴朝向夹取结构圆心处的双向电机，所述双向电机的输出轴上设有外螺纹，通过外螺纹连接有方形活动推板；所述方形活动推板的内侧面设有套设于输出轴外部的夹取弹簧，并通过夹取弹簧连接有夹取件；在把手结构顶部横框下表面设有凹槽，凹槽内设有朝向下方的力敏传感器，在所述凹槽内还设有承力板，所述承力板通过连接弹簧与力敏传感器连接，所述承力板用于承载提起夹取试件后的整个装置的重量并传递至力敏传感器。

进一步的，还包括活动设置于把手结构框架内侧壁上的卸除结构，在所述把手结构的顶部横框竖直设有贯穿所述顶部横框和承力板的顶推杆，所述顶推杆下方与活动设置于把手结构内侧壁上的卸除结构连接。

更进一步的，所述卸除结构包括可滑动地设置于把手结构内侧壁上的滑槽内的阻隔板，所述顶推杆底部连接于阻隔板的上表面；所述阻隔板的下表面还通过顶推弹簧连接顶推板，所述顶推板也可滑动地设置于滑槽内；所述顶推板的下表面中心处设有顶推块。

更进一步的，所述顶推杆中部设有环向的带有磁性的顶推盘，所述顶推盘吸附于承力板的下表面。

进一步的，方形活动推板外侧的输出轴上固定有限位盘，所述限位盘上方设有卡住限位盘的限位板。

进一步的，所述夹取件为橡胶质，与试件的接触面为弧面。

进一步的，所述夹取结构的上表面的径向宽度大于下表面的径向宽度。

进一步的，还包括设置于把手结构外部的防滑把手。

进一步的，在所述夹取结构的内侧壁上还对称地设有一组限位槽。

进一步的，抵紧装置在夹取结构的内侧壁圆周方向上均匀设置。

本发明与现有技术相比，本发明有如下优点和有益效果：

1、本发明通过设置限位槽与环形夹具结构，契合混凝土抗冲磨试件外形的同时，采用弹簧与电机的双重作用，使夹取得混凝土抗冲磨试件更加的不易脱落，有利于提高整个装置的安全性与稳定性。

2、本发明通过限位槽可以将混凝土抗冲磨试件准确的导向夹取结构所在区域，这不仅提高了使用者的工作效率，同时也让装置的运用更加灵活，便捷的夹取与脱离结构，使整个装置使用起来更加的方便快捷。

3、本发明通过力敏传感器，从而由试件的质量变化得出混凝土抗冲磨试件在冲磨试验前后的变化，从而判定其质量是否符合工程施工标准。

附图说明

图1为本发明一种混凝土抗冲磨试件夹取装置的立体图。

图2为本发明一种混凝土抗冲磨试件夹取装置的剖面结构示意图。

图3为本发明一种混凝土抗冲磨试件夹取装置的俯视结构示意图。

图中各标号的释义为：夹取结构—1；限位槽—11；把手结构—2；力敏传感器—21；承力板—22；连接弹簧—23；顶推杆—24；顶推盘—25；卸除结构—3；滑槽—31；阻隔板—32；顶推板—34；顶推块—35；顶推弹簧—36；抵紧装置—4；双向电机—41；方形活动推板—42；夹取弹簧—43；夹取件—44；限位盘—45；限位板—46。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种混凝土抗冲磨试件夹取装置，包括夹取结构1及设置于夹取结构1上方的把手结构2，所述把手结构2为倒u形框架；夹取结构1主要用于混凝土抗冲磨试件的夹取及为整个装置提供支撑；所述夹取结构1为环状，在所述夹取结构1内部沿径向设有若干抵紧装置4；所述抵紧装置4包括输出轴朝向夹取结构1圆心处的双向电机41，所述双向电机41的输出轴上设有外螺纹，通过外螺纹连接有方形活动推板42；所述方形活动推板42的内侧面设有套设于输出轴外部的夹取弹簧43，并通过夹取弹簧43连接有夹取件44；抵紧装置4的作用在于将导向装置内部的混凝土抗冲磨试件稳固，从而能够方便地提起及称重。夹取件44在夹取弹簧43的作用下抵紧混凝土抗冲磨试件，并通过双向电机41正向转动，将方形活动推板42朝向圆心处推动，从而带动夹取弹簧43一同推动，使得夹取件44进一步抵紧混凝土抗冲磨试件；在此过程中，通过夹取件44压缩夹取弹簧43，通过压缩弹簧43将夹取件44抵紧混凝土抗冲磨试件夹，再经由双向电机41推动方形活动推板42配合夹取件44及压缩弹簧43，三者之间相互配合，相互作用，可以将混凝土抗冲磨试件夹更加牢固地固定在夹取件44内。在把手结构2顶部横框下表面设有凹槽，凹槽内设有朝向下方的力敏传感器21，在所述凹槽内还设有承力板22，所述承力板22通过连接弹簧23与力敏传感器21连接，所述承力板22用于承载提起夹取试件后的整个装置的重量并传递至力敏传感器21；未受力时，承力板22落在把手结构2左右两侧的竖直边内侧壁上的滑槽31内；夹取试件并提起后，通过把手结构2下表面的凹槽及承力板22将整个装置的重量传递至力敏传感器21。为了避免装置自身重量及混凝土抗冲磨试件重量损坏力敏传感器21，在把手结构2内部设有多个力敏传感器21分摊重量，同时滑动板22上方通过压缩弹簧及传力板与力敏传感器21连接以防止损坏电子元件。

如图2及图3所示，作为一个优选的实施例，还包括活动设置于把手结构2框架内侧壁上的卸除结构3，在所述把手结构2的顶部横框竖直设有贯穿所述顶部横框和承力板22的顶推杆24，所述顶推杆24下方与活动设置于把手结构2内侧壁上的卸除结构3连接。顶推杆24的作用在于在称重结束后通过顶推杆24将混凝土抗冲磨试件顶离夹取结构1。

作为一个优选的实施例，所述卸除结构3包括可滑动地设置于把手结构2内侧壁上的滑槽31内的阻隔板32，所述顶推杆24底部连接于阻隔板32的上表面；所述阻隔板32的下表面还通过顶推弹簧36连接顶推板34，所述顶推板34也可滑动地设置于滑槽31内；所述顶推板34的下表面中心处设有顶推块37。由于混凝土抗冲磨试件经过抗冲磨试验后通常在结构上存在一定的损失，部分区域的结构变得较为脆弱，因此通过阻隔板32下表面的顶推弹簧36对于顶推杆24的下推的作用力做缓冲，实现缓慢增大作用力，防止损坏混凝土抗冲磨试件的目的。

作为一个优选的实施例，所述顶推杆24中部设有环向的带有磁性的顶推盘25，所述顶推盘25吸附于承力板22的下表面。在不需要使用顶推杆24时，顶推杆24通过中部的顶推盘25吸附于承力板22上，同时将下方的顶推块带离混凝土抗冲磨试件，防止对混凝土抗冲磨试件造成损伤；当需要使用顶推杆24时，向下按压顶推杆24，从而将顶推盘25推离承力板22，并带动组隔板32及顶推板34下压，从而实现混凝土抗冲磨试件推出的目的。顶离混凝土抗冲磨试件后，上拉顶推杆24从而将顶推盘25再次吸附于承力板22下表面。

作为一个优选的实施例，方形活动推板42外侧的输出轴上固定有限位盘45，所述限位盘45上方设有卡住限位盘45的限位板46；由于混凝土抗冲磨试件本身自重较重，约为17~20kg，因此需要设置限位盘45及与限位盘45配合并卡住限位盘45的限位板46，从而防止夹取件44对于双向电机41的输出轴造成较大影响，损坏双向电机41。

作为一个优选的实施例，所述夹取件44为橡胶质，与试件的接触面为外凸弧面；通过橡胶质的夹取件44一方面能够增大夹取件44与混凝土抗冲磨试件之间的摩擦力，夹取更加牢固，另一方面橡胶质尤其是氯丁橡胶质的夹取件44比较耐腐蚀，在模拟不同工况下的冲磨水的侵蚀下能够具有更长的使用寿命。外凸弧面的夹取件44能够在夹取过程中对混凝土抗冲磨试件形成更大的压力，夹取效果更好。

作为一个优选的实施例，所述夹取结构1的上表面的径向宽度大于下表面的径向宽度；通过较宽的上表面对于导向夹取结构1内部的混凝土抗冲磨试件起到限位作用，防止混凝土抗冲磨试件过于深入夹取装置。

作为一个优选的实施例，还包括设置于把手结构1外部的防滑把手。

作为一个优选的实施例，在所述夹取结构1的内侧壁上还对称地设有一组限位槽11；通过限位槽11能够帮助夹取构建1快速定位，更好更快地将混凝土抗冲磨试件导向装置内部。

作为一个优选的实施例，抵紧装置4在夹取结构1的内侧壁圆周方向上均匀设置；通常情况下，所述抵紧装置4设置的数量为两个且相向设置，与限位槽11形成的连线错开；考虑到实际使用过程中的夹取效果及避免出现夹取件44老化等原因造成的混凝土抗冲磨试件滑脱，可以设置多个抵紧装置4，并在夹取结构1的环状内侧壁上均匀布置，并同时抵紧混凝土抗冲磨试件或松开，以取得更好的夹取效果。

本发明的工作原理为：通过装置底部的夹取结构1中心处从抗冲磨试件顶部向下按压，限位槽可以准确地将混凝土抗冲磨试件导向装置内部，防止混凝土抗冲磨试件在整个过程中发生偏转。夹取件44在夹取弹簧43的作用下抵紧混凝土抗冲磨试件，并通过双向电机41正向转动，将方形活动推板42朝向圆心处推动，从而带动夹取弹簧43一同推动，使得夹取件44进一步抵紧混凝土抗冲磨试件；然后通过把手结构2向上缓慢提起整个装置，通过承力板22及力敏传感器21称量出混凝土抗冲磨试件在抗冲磨试验前后的重量差，通过重量差值计算冲蚀量，从而判定混凝土抗冲磨试件的抗冲磨性能是否合格。结束后通过反转双向电机41松开夹取件44后，从顶部按压顶推杆24，从而带动组隔板32及顶推板34下方的顶推块35将混凝土抗冲磨试件顶离装置完成试验过程。

本发明描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。