用于结构实验教学的综合教学系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种用于结构实验教学的综合教学系统，包括拉索测试装置、桥梁试验装置以及底座，所述拉索测试装置和桥梁试验装置并列设置于底座；所述桥梁试验装置包括梁板、固定支撑座以及至少一个活动支撑座，所述梁板的一端与固定支撑座固定连接，所述梁板还与活动支撑座可拆卸式固定连接，所述活动支撑座与底座滑动配合并可沿梁板的长度方向往复运动，能够同时进行梁体结构的模拟实验以及拉索测试模拟实验，并且能够方便地使梁体在简支梁和悬臂梁之间进行转换，快速完成教学模拟测量，节省教学时间。
【专利说明】用于结构实验教学的综合教学系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学系统，尤其涉及一种用于结构实验教学的综合教学系统。
【背景技术】
[0002]在建筑的教学当中，需要对建筑的结构进行模拟试验教学，因此需要试验教具向学员演示各种建筑结构并对不同桥梁结构的参数进行模拟检测，比如简支梁、悬臂梁等结构模拟以及对拉索的拉力等参数进行模拟测量，然而在现有的教具当中，对于简支梁、悬臂梁以及拉索测试均需要采用单独教具，使得在教学过程中使用极为不便，而且各单独教具占用空间，不便于存放，更为重要的是不能对多跨式简支梁进行相关参数的模拟测试，需要借助于其他设备来完成多跨式简支梁的结构模拟，往往造成教学时间的浪费，而且在采用辅助设备时容易造成对位不准确等问题，因此使得测试结果并不精确。
[0003]因此，需要提出一种新的建筑用的教学设备，能够同时进行梁体结构的模拟实验以及拉索测试模拟实验，并且能够方便地使梁体在简支梁和悬臂梁之间进行转换，快速完成教学模拟测量，节省教学时间，提高教学效率。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于结构实验教学的综合教学系统，能够同时进行梁体结构的模拟实验以及拉索测试模拟实验，并且能够方便地使梁体在简支梁和悬臂梁之间进行转换，快速完成教学模拟测量，节省教学时间，提高教学效率。
[0005]本实用新型提供的一种用于结构实验教学的综合教学系统，包括拉索测试装置、桥梁试验装置以及底座，所述拉索测试装置和桥梁试验装置并列设置于底座；
[0006]所述桥梁试验装置包括梁板、固定支撑座以及至少一个活动支撑座，所述梁板的一端与固定支撑座固定连接，所述梁板还与活动支撑座可拆卸式固定连接，所述活动支撑座与底座滑动配合并可沿梁板的长度方向往复运动。
[0007]进一步，所述桥梁试验装置还包括激振器，所述激振器设置于所述梁板的下方并通过一激振器座设置于所述底座，所述激振器座底部设置有滑块，所述滑块与底座滑动配口 ο
[0008]进一步，所述桥梁试验装置还包括用于静力加载组件，所述静力加载组件包括加载头、用于驱动静力加载头运动的驱动杆、与驱动杆同轴设置的驱动盘以及用于对驱动杆和驱动盘进行支撑的支撑架，所述支撑架为龙门架结构且所述支撑架与底座滑动配合，所述加载头设置于梁板的正上方，所述驱动杆与支撑架的横梁螺纹配合，所述加载头设置有压力传感器。
[0009]进一步，所述梁板设置有加载滑块，所述加载滑块可沿梁板单自由度往复运动。
[0010]进一步，所述底座设置有激振器座滑槽、两个支撑架滑槽以及活动支撑座滑槽，所述活动支撑座滑槽位于梁板的正下方，所述激振器座滑槽、支撑架滑槽以及活动支撑座滑槽与梁板的长度方向平行，所述滑块嵌入到激振器滑槽中且滑块可在滑槽中单自由度往复运动，所述支撑架下端端部嵌入到支撑架滑槽中且可沿支撑架滑槽往复运动，所述活动支撑座嵌入于活动支撑座滑槽中且可沿活动支撑座滑槽往复运动。
[0011]进一步，所述拉索测试装置包括固定设置于底座的拉索固定座I和拉索固定座II，所述拉索固定座I和拉索固定座II顶端均设置有凹槽滑轮，拉索设置于凹槽滑轮的凹槽中且拉索的两端分别与拉索固定座I和拉索固定座II固定连接。
[0012]进一步，所述拉索固定座II设置有卷索组件，所述卷索组件包括可转动设置于拉索固定座II的卷轴、与同轴设置于卷轴的棘轮和设置于拉索固定座II的棘齿，所述棘齿可与所述棘轮啮合。
[0013]进一步，所述拉索固定座I设置有用于检测拉索拉力的拉力传感器。
[0014]进一步，所述拉索测试装置还包括用于检测拉索参数的涡流传感器以及用于对涡流传感器进行固定支撑的涡流传感器支架，所述涡流传感器支架与所述底座滑动配合。
[0015]进一步，所述涡流传感器支架包括涡流传感器底座、与涡流传感器底座固定连接的支撑杆以及与支撑杆铰接的转动杆，所述涡流传感器设置于转动杆，所述底座还设置有与梁板的长度方向平行的涡流传感器底座滑槽，所述涡流传感器底座嵌入于涡流传感器底座滑槽中并可沿涡流传感器底座滑槽往复运动。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的用于结构实验教学的综合教学系统，能够同时进行梁体结构的模拟实验以及拉索测试模拟实验，并且能够方便地使梁体在简支梁和悬臂梁之间进行转换，快速完成教学模拟测量，节省教学时间，提高教学效率；由于多种模拟教具集成一体，方便存放，节约存放空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型的俯视图。
[0020]图3为本实用新型的静力加载组件的结构示意图。
[0021]图4为本实用新型的底座结构示意图。
[0022]图5为本实用新型的激振器座结构示意图。
[0023]图6为本实用新型的涡流传感器支架的结构示意图。
[0024]图7为本实用新型的活动支撑座结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的俯视图，图3为本实用新型的静力加载组件的结构示意图，图4为本实用新型的底座结构示意图，图5为本实用新型的激振器座结构示意图，图6为本实用新型的涡流传感器支架的结构示意图，图7为本实用新型的活动支撑座结构示意图，如图所示；本实用新型提供的一种用于结构实验教学的综合教学系统，包括拉索测试装置、桥梁试验装置以及底座1，所述拉索测试装置和桥梁试验装置并列设置于底座I ;所述桥梁试验装置包括梁板19、固定支撑座20以及至少一个活动支撑座9，所述梁板19的一端与固定支撑座20的顶端固定连接，所述梁板19还与活动支撑座9可拆卸式固定连接，所述活动支撑座9与底座I滑动配合并可沿梁板19的长度方向往复运动，所述活动支撑座9还可以从底座上取下，方便进行测试，如需要进行悬臂梁模拟实验时，可以取下活动支撑座即可构成悬臂梁，如需进行简支梁的模拟实验时，只需将一个活动支撑座再安装于底座即可形成单跨简支梁，当需要进行多跨式简支梁模拟实验时，再多安装几个活动支撑座即可，并且滑动活动支撑座置于梁板的不同位置，即可完成不同跨径的多跨式模拟实验，所述活动支撑座上设置有滑套并可套于梁板，完成对梁板的支撑，本实用新型的用于结构实验教学的综合教学系统，能够同时进行梁体结构的模拟实验以及拉索测试模拟实验，并且能够方便地使梁体在简支梁和悬臂梁之间进行转换，快速完成教学模拟测量，节省教学时间，提高教学效率；由于多种模拟教具集成一体，方便存放，节约存放空间。
[0026]本实施例中，所述桥梁试验装置还包括激振器4，所述激振器4设置于所述梁板19的下方并通过一激振器座3设置于所述底座I，所述激振器座3底部设置有滑块31，所述滑块31与底座I滑动配合，通过这种结构，能够使激振器在梁板的不同位置进行激振并监测相关参数，操作方便，所述激振器为现有技术，在此不加以赘述。
[0027]本实施例中，所述桥梁试验装置还包括用于静力加载组件，所述静力加载组件包括加载头30、用于驱动加载头30运动的驱动杆12、与驱动杆12同轴设置的驱动盘11以及用于对驱动杆12和驱动盘11进行支撑的支撑架13，所述支撑架13为龙门架结构且所述支撑架13与底座I滑动配合，所述加载头30设置于梁板19的正上方，所述驱动杆12与支撑架13的横梁螺纹配合，所述加载头30设置有压力传感器29，所述静力加载组件还设置有滑板10，所述滑板10与驱动杆12固定连接且套于支撑架13的纵梁上并可沿纵梁往复运动，所述支撑架13的纵梁下端端部设置有定位板28，所述定位板28以板面垂直于纵梁的方式设置，能够对支撑架形成良好的定位作用，防止静力加载组件出现歪斜，并可以通过定位板将静力加载组件固定于底座，比如通过螺钉的方式固定。
[0028]本实施例中，所述梁板19设置有加载滑块17，所述加载滑块17可沿梁板19单自由度往复运动，在静力加载实验室，使加载头顶在加载滑块上，通过加载滑块将加载的力传递到梁板，能够防止在加载过程中出现静力集中而导致测试结果不准确。
[0029]本实施例中，所述底座I设置有激振器座滑槽26、两个支撑架滑槽25以及活动支撑座滑槽27，所述活动支撑座滑槽27位于梁板19的正下方，所述激振器座滑槽26、支撑架滑槽25以及活动支撑座滑槽27与梁板19的长度方向平行，所述滑块31嵌入到激振器滑槽26中且滑块31可在滑槽中单自由度往复运动，所述支撑架13的纵梁下端端部嵌入到支撑架滑槽25中且可沿支撑架滑槽25往复运动，所述活动支撑座9通过支撑滑块32嵌入于活动支撑座滑槽27中且可沿活动支撑座滑槽27往复运动，通过上述结构，便于对各可滑动的设备进行固定并方便滑动。
[0030]本实施例中，所述拉索测试装置包括固定设置于底座I的拉索固定座I 23和拉索固定座II 33，所述拉索固定座I 23和拉索固定座II 33顶端均设置有凹槽滑轮21，拉索18设置于凹槽滑轮21的凹槽中且拉索18的两端分别与拉索固定座I 23和拉索固定座II 33固定连接，所述拉索固定座II 33设置有卷索组件，所述卷索组件包括可转动设置于拉索固定座II 33的卷轴5、同轴设置于卷轴5的棘轮6和设置于拉索固定座II 33的棘齿7，所述棘齿7可转动设置于拉索固定座II 33，比如通过转动轴的方式，并且可在转动轴设置扭簧以增加棘齿的锁止力，棘齿对棘轮在图1中的逆时针方向锁止，所述棘齿7可与所述棘轮6啮合，通过这种结构，能够方便地对拉索的拉力进行无级调整，避免传统的通过砝码加载的方式进行拉力加载而出现测试数据不完整，所述棘齿对棘轮进行锁止或者放开棘轮属于现有技术，在此不加以赘述。
[0031]本实施例中，所述拉索固定座I 23设置有用于检测拉索18拉力的拉力传感器22，通过拉力传感器的作用，能够完成对拉索拉力的检测，并且通过卷缩组件的作用，可以实现拉力的无级测试。
[0032]本实施例中，所述拉索测试装置还包括用于检测拉索参数的涡流传感器16以及用于对涡流传感器16进行固定支撑的涡流传感器支架，所述涡流传感器支架与所述底座I滑动配合。
[0033]本实施例中，所述涡流传感器支架包括涡流传感器底座2、与涡流传感器底座2固定连接的支撑杆14以及与支撑杆14铰接的转动杆15，所述涡流传感器16设置于转动杆15的自由端端部，所述底座I还设置有与梁板19的长度方向平行的涡流传感器底座滑槽24，所述涡流传感器底座2嵌入于涡流传感器底座滑槽24中并可沿涡流传感器底座滑槽24往复运动，通过涡流传感器的作用，能够对拉索在振动条件下进行振幅及频率等参数的测试，并且通过上述结构，能够对拉索在振动条件下不同的位置进行单数参数测试，能够全面地进行参数测试。
[0034]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:包括拉索测试装置、桥梁试验装置以及底座，所述拉索测试装置和桥梁试验装置并列设置于底座； 所述桥梁试验装置包括梁板、固定支撑座以及至少一个活动支撑座，所述梁板的一端与固定支撑座固定连接，所述梁板还与活动支撑座可拆卸式固定连接，所述活动支撑座与底座滑动配合并可沿梁板的长度方向往复运动。
2.根据权利要求1所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述桥梁试验装置还包括激振器，所述激振器设置于所述梁板的下方并通过一激振器座设置于所述底座，所述激振器座底部设置有滑块，所述滑块与底座滑动配合。
3.根据权利要求2所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述桥梁试验装置还包括用于静力加载组件，所述静力加载组件包括加载头、用于驱动静力加载头运动的驱动杆、与驱动杆同轴设置的驱动盘以及用于对驱动杆和驱动盘进行支撑的支撑架，所述支撑架为龙门架结构且所述支撑架与底座滑动配合，所述加载头设置于梁板的正上方，所述驱动杆与支撑架的横梁螺纹配合，所述加载头设置有压力传感器。
4.根据权利要求3所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述梁板设置有加载滑块，所述加载滑块可沿梁板单自由度往复运动。
5.根据权利要求4所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述底座设置有激振器座滑槽、两个支撑架滑槽以及活动支撑座滑槽，所述活动支撑座滑槽位于梁板的正下方，所述激振器座滑槽、支撑架滑槽以及活动支撑座滑槽与梁板的长度方向平行，所述滑块嵌入到激振器滑槽中且滑块可在滑槽中单自由度往复运动，所述支撑架下端端部嵌入到支撑架滑槽中且可沿支撑架滑槽往复运动，所述活动支撑座嵌入于活动支撑座滑槽中且可沿活动支撑座滑槽往复运动。
6.根据权利要求1所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述拉索测试装置包括固定设置于底座的拉索固定座I和拉索固定座II，所述拉索固定座I和拉索固定座II顶端均设置有凹槽滑轮，拉索设置于凹槽滑轮的凹槽中且拉索的两端分别与拉索固定座I和拉索固定座II固定连接。
7.根据权利要求6所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述拉索固定座II设置有卷索组件，所述卷索组件包括可转动设置于拉索固定座II的卷轴、与同轴设置于卷轴的棘轮和设置于拉索固定座II的棘齿，所述棘齿可与所述棘轮啮合。
8.根据权利要求7所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述拉索固定座I设置有用于检测拉索拉力的拉力传感器。
9.根据权利要求6所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述拉索测试装置还包括用于检测拉索参数的涡流传感器以及用于对涡流传感器进行固定支撑的涡流传感器支架，所述涡流传感器支架与所述底座滑动配合。
10.根据权利要求9所述用于结构实验教学的综合教学系统，其特征在于:所述涡流传感器支架包括涡流传感器底座、与涡流传感器底座固定连接的支撑杆以及与支撑杆铰接的转动杆，所述涡流传感器设置于转动杆，所述底座还设置有与梁板的长度方向平行的涡流传感器底座滑槽，所述涡流传感器底座嵌入于涡流传感器底座滑槽中并可沿涡流传感器底座滑槽往复运动。
【文档编号】G09B25/04GK204130071SQ201420614721
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】周兵, 杨刚, 曹晓川, 徐勇, 龙雁飞, 何小兵 申请人:重庆交通大学