一种具有二次杠杆的长期载荷试验架

1.本实用新型涉及试验器材技术领域，更具体地，涉及一种具有二次杠杆的长期载荷试验架。


背景技术：

2.在土木工程领域的研究中，长期持荷状态下的受压性能是研究柱构件长期受力性能的一个重要指标。一方面，由于试验中试件的应力值需要与其实际工作应力水平接近，因而所要施加的荷载量相当大，一般采用千斤顶或液压油缸加载，并在试件两端用厚钢板夹住，四角拧紧粗螺栓的方式以保持荷载。另一方面，钢材的长期徐变会导致荷载慢慢降低，必须对所施加的荷载进行长期监测和补充。在现有的研究中，一般采用弹簧稳定荷载，由于施加的荷载大，对千斤顶、加载架、弹簧的要求高，使得加载装置费用高、自重大、不便于设备移动。
3.为了降低设备费用，也有试验中采用杠杆式加载架，即在杠杆的一端悬挂重物，通过调整支点与试件之间的距离获得较高的加载比。对于此类试验装置，由于重物加载效率低，为获得较高的加载效率，导致杠杆臂较长，占地大。此外，在实际操作中，悬挂重物对加载过程及调节荷载都非常不方便，设备实际产生的荷载值远小于千斤顶加载，此类加载装置只能用于荷载要求较低的长期荷载试验。
4.如何在结构简化的同时提高加载架的荷载量，是加载架荷载试验的现实需求。
5.在公开号为cn207964442u的中国专利中，提出了一种杠杆式长期荷载试验加载架，通过设置销杆铰接活动臂和连接臂，利用铰支座承受长期荷载，达到荷载可调的功能，但该结构的杠杆臂长度优先，加载比并不高，重物加载效率低，难以满足实际试验需求。


技术实现要素：

6.本实用新型为克服上述现有技术所述的杠杆式加载架重物加载效率低的问题，提供一种具有二次杠杆的长期载荷试验架。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有二次杠杆的长期载荷试验架，包括支撑架、与所述支撑架转动连接的第一杠杆以及转动安装在所述支撑架上并与所述第一杠杆相连接且可悬挂配重的第二杠杆，所述悬挂配重设置在所述第二杠杆上远离第一杠杆的位置。
8.在本技术方案中，将试件稳定放置于第一杠杆远离第二杠杆一端的下方区域，并保证自然状态下施力杠杆可以接触到试件表面，通过采用二次杠杆施加载荷，向上提起第一杠杆的一端，第一杠杆的另一端向下对试件施加荷载，有效放大了配重重量，提高了载荷实验的试验效率。
9.优选地，所述第一杠杆的一端设有用于连接所述支撑架并与所述第一杠杆转动连接的第一安装件，所述第一杠杆的另一端设有用于与第二杠杆转动连接的第二安装件。在本技术方案中，所述第一杠杆为工字型钢，通过采用杠杆原理，荷载通过杠杆臂进行放大，
把施加在杠杆臂端的一个小荷载转变成为一个施加在试件上的较大荷载，因而加载效率高，同时大大降低了对加载设备的要求，可以采用小吨位的配重实现较大的试验荷载，对活动臂与固定臂的抗弯承载力要求低。
10.优选地，所述第一安装件与所述第一杠杆通过螺栓转动连接。
11.优选地，所述支撑架上设有用于与所述第二杠杆铰接的第三安装件。
12.优选地，所述第二杠杆上设有第一通孔，所述第一通孔中安装有用于所述第三安装件与所述第二杠杆铰接的连接件。
13.优选地，所述第二杠杆上还设有连接杆以及第二通孔，所述连接杆固定连接在所述第二通孔中，所述连接杆与所述第二安装件相铰接。
14.优选地，所述支撑架由多个方钢管组成。在本技术方案中，支撑架由多个方钢管焊接组成，结构简单，成本低廉，便于搬运。
15.优选地，所述第二杠杆远离所述第一杠杆的一端设有用于悬挂配重的弯钩。
16.优选地，所述的第二杠杆为方形钢管，所述连接杆焊接固定在所述第二杠杆上。
17.优选地，所述支撑架上安装有多个第一杠杆和第二杠杆。在本技术方案中，支撑架可安装设置多个第一杠杆和第二杠杆，使支撑架可同时进行多组荷载实验，提高试验效率。
18.与现有技术相比，有益效果是：本实用新型采用杠杆原理，通过杠杆臂放大荷载，把施加在杠杆臂端的一个小荷载转变成为一个施加在试件上的较大荷载，提高加载效率的同时，大大降低了对加载设备的要求，可以采用小吨位的配重实现较大的试验荷载，对活动臂与固定臂的抗弯承载力要求低，简单的结构便于进行运输移动，施加在试件上的荷载可以通过调整配重以及第二杠杆与第二安装件铰接的位置进行调整，方便实用。
附图说明
19.图1是本实用新型长期载荷试验架的结构示意图；
20.图2是本实用新型第二杠杆的结构示意图。
21.附图标记说明：1-支撑架，11-第三安装件，2-第一杠杆，21-第一安装件，22-第二安装件，3-第二杠杆，31-连接杆，32-弯钩。
具体实施方式
22.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，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；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
23.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描
述：
25.实施例1
26.如图1和图2所示，一种具有二次杠杆的长期载荷试验架，包括支撑架1、与支撑架1转动连接的第一杠杆2以及转动安装在支撑架1上并与第一杠杆2相连接且可悬挂配重的第二杠杆3，悬挂配重设置在所述第二杠杆3上远离第一杠杆2的位置。
27.在本实施例中，将试件稳定放置于第一杠杆2远离第二杠杆3一端的下方区域，并保证自然状态下施力杠杆可以接触到试件表面，通过采用二次杠杆施加载荷，向上提起第一杠杆2的一端，第一杠杆2的另一端向下对试件施加荷载，有效放大了配重重量，提高了载荷实验的试验效率。
28.其中，第一杠杆2的一端设有用于连接支撑架1的第一安装件21，第一杠杆2的另一端设有用于转动连接第二杠杆3的第二安装件22。在本实施例中，第一杠杆2为工字型钢，通过采用杠杆原理，荷载通过杠杆臂进行放大，把施加在杠杆臂端的一个小荷载转变成为一个施加在试件上的较大荷载，因而加载效率高，同时大大降低了对加载设备的要求，可以采用小吨位的配重实现较大的试验荷载，对活动臂与固定臂的抗弯承载力要求低。
29.另外，第一安装件21与第一杠杆2通过螺栓转动连接。
30.其中，支撑架1上设有用于与第二杠杆3铰接的第三安装件11。
31.另外，第二杠杆3上设有第一通孔，第一通孔中安装有用于第三安装件11与第二杠杆3铰接的连接件。
32.其中，第二杠杆3上还设有连接杆31以及第二通孔，连接杆31固定连接在第二通孔中，连接杆31与第二安装件22相铰接。
33.另外，支撑架1由多个方钢管组成。在本实施例中，支撑架1由多个方钢管焊接组成，结构简单，成本低廉，便于搬运。
34.其中，第二杠杆3远离第一杠杆2的一端设有用于悬挂配重的弯钩32。
35.另外，第二杠杆3为方形钢管，连接杆31焊接固定在第二杠杆3上。
36.其中，支撑架1上安装有多个第一杠杆2和第二杠杆3。在本实施例中，支撑架1可安装设置多个第一杠杆2和第二杠杆3，使支撑架1可同时进行多组荷载实验，提高试验效率。
37.在长期荷载试验的方法如下：试验开始时，将试件稳定放置于第一杠杆2左端下方区域，并保证自然状态下第一杠杆2可以接触到试件表面。在弯钩32处挂上配重，在配重重力作用下使第二杠杆3发生向下转动趋势。第二杠杆3带动连接杆31发生转动并向上提起第一杠杆2的一端，第一杠杆2的另一端向下对试件施加荷载。通过调节不同重量的配重以实现所需施加的荷载。
38.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。