一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置的制作方法

本实用新型涉及教学用具领域，具体是一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置。

背景技术：

目前，现有的工程力学实验仪器，都属于比较精密的实验仪器；如万能实验机，疲劳实验机等，此类仪器一般要求是要么测试材料必须能够做成标准件或者不能实现连续加载；而现在工程力学在教学中需要使用疲劳实验机，而且教学中使用的材料都不是标准件，想要了解其力学性能却存在一定的困难，尤其在测试材料疲劳强度时比较困难，随着新材料的合成与研发深入研究和大学实践环节的进一步加强，工程力学实验装置在教学中的使用要求越来越强。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置，以克服当前实际应用中的不足，满足工程力学的疲劳实验需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置，包括底板座、固定筒、气缸、压缩机、顶板、驱动电机、转盘和控制器，所述底板座的顶部左右两侧均设有一个气缸，气缸的连接端通过连接管道与控制装置的内部连接端相连通，控制装置固定于底板座的前侧，所述控制装置的连接端通过连接管道与压缩机的输气口相连通，所述压缩机固定于底板座的顶部左侧，两个气缸的活塞杆上跨设有水平设置的顶板，所述顶板的上下两侧于气缸的活塞杆上均设有用于对顶板进行固定的紧固螺母，所述顶板的中部设有固定套，固定套内转动设有转轴，所述顶板的上侧于转轴上设有从动齿轮，所述从动齿轮与设于驱动电机输出轴上的主动齿轮啮合连接，驱动电机通过电机支架固定于顶板的顶部，所述顶板的下侧于转轴下端设有转盘，转盘上设有多个通孔，所述转盘的正下方于底板座上设有固定筒，所述固定筒的上部左右两侧均设有用于对测试钢筋进行固定的紧固螺栓，所述底板座的顶部右侧还设有控制器，所述控制器通过控制线分别与控制装置、压缩机和驱动电机电性连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制装置为电磁控制阀。

作为本实用新型进一步的方案：所述气缸的活塞杆上设有刻度。

作为本实用新型进一步的方案：所述主动齿轮的外径小于从动齿轮的外径。

作为本实用新型进一步的方案：所述驱动电机为变频电机，驱动电机的输出轴下端转动设置于顶板上。

作为本实用新型进一步的方案：所述转盘为圆盘，通孔至少设有四个，各个通孔与转盘中心的距离各不相同，通孔上还设有滚动设有若干滚珠。

作为本实用新型进一步的方案：所述固定筒为上开口的圆柱形筒体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将适宜长度的测试钢筋通过紧固螺栓固定于固定筒上，选择穿过指定的通孔，以对测试钢筋进行不同半径下的扭动测试，启动压缩机，通过控制装置可控制气缸伸长或收缩动作，从而调节转盘与固定筒之间的距离，以对测试钢筋进行不同长度下的扭动测试。综上所述，该装置适用于工程力学中的钢筋扭动疲劳实验，操作控制方便，便于推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中转盘部分的俯视结构示意图。

图3为本实用新型中固定筒部分的俯视结构示意图。

图中：1-底板座，2-紧固螺栓，3-固定筒，4-气缸，5-连接管道，6-控制装置，7-压缩机，8-刻度，9-顶板，10-紧固螺母，11-电机支架，12-驱动电机，13-主动齿轮，14-转轴，15-从动齿轮，16-固定套，17-转盘，18-测试钢筋，19-控制器，20-通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种用于工程力学的扭动疲劳实验装置，包括底板座1、固定筒3、气缸4、压缩机7、顶板9、驱动电机12、转盘17和控制器19，所述底板座1的顶部左右两侧均设有一个气缸4，气缸4的连接端通过连接管道5与控制装置6的内部连接端相连通，所述控制装置6为电磁控制阀，控制装置6固定于底板座1的前侧，所述控制装置6的连接端通过连接管道5与压缩机7的输气口相连通，所述压缩机7固定于底板座1的顶部左侧。

所述气缸4的活塞杆上设有刻度8，通过刻度8方便清晰的指示气缸4的伸缩长度，两个气缸4的活塞杆上跨设有顶板9，所述顶板9水平设置，顶板9的上下两侧于气缸4的活塞杆上均设有用于对顶板9进行固定的紧固螺母10，所述顶板9的中部设有固定套16，固定套16内转动设有转轴14，所述顶板9的上侧于转轴14上设有从动齿轮15，所述从动齿轮15与设于驱动电机12输出轴上的主动齿轮13啮合连接，且主动齿轮13的外径小于从动齿轮15的外径，所述驱动电机12为变频电机，驱动电机12通过电机支架11固定于顶板9的顶部，驱动电机12的输出轴下端转动设置于顶板9上，以提升驱动电机12的输出轴转动稳定性，控制驱动电机12工作，可通过主动齿轮13带动从动齿轮15转动，进而使得转轴14转动，所述顶板9的下侧于转轴14下端设有转盘17，所述转盘17为圆盘，转盘17上设有多个通孔20，所述通孔20至少设有四个，各个通孔20与转盘17中心的距离各不相同，通过设置不同的通孔20，方便对测试钢筋18进行扭动测试，所述通孔20上还设有滚动设有若干滚珠(未示出)，以降低测试钢筋18与转盘17的摩擦，延长使用寿命。

所述转盘17的正下方于底板座1上设有固定筒3，所述固定筒3为上开口的圆柱形筒体，固定筒3的上部左右两侧均设有用于对测试钢筋18进行固定的紧固螺栓2，通过旋动紧固螺栓2可对测试钢筋18进行锁定。

所述底板座1的顶部右侧还设有控制器19，所述控制器19通过控制线分别与控制装置6、压缩机7和驱动电机12电性连接，通过控制器19可对控制装置6、压缩机7和驱动电机12进行控制。

本实用新型的工作原理是：将适宜长度的测试钢筋18通过紧固螺栓2固定于固定筒3上，选择穿过指定的通孔20，以对测试钢筋18进行不同半径下的扭动测试，测试钢筋18穿过通孔20的长度以转盘17转动时测试钢筋18不从通孔20脱落即可；启动压缩机7，通过控制装置6可控制气缸4伸长或收缩动作，气缸4的活塞杆上的刻度8利于对气缸4的伸缩长度进行指示，从而调节转盘17与固定筒3之间的距离，以对测试钢筋18进行不同长度下的扭动测试；另外，需要说明的是，测试钢筋18的下端固定安装于固定筒3内，即使测试钢筋18的上端从转盘17的通孔20中不慎脱落，也不会造成危险，可以安全进行实验。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。