一种共振柱立体化定位及其测试系统的制作方法

本发明涉及共振柱定位装置，具体为一种共振柱立体化定位及其测试系统。

背景技术：

1、共振柱试验是根据共振原理在一个圆柱形试样上进行振动，改变振动频率使其产生共振，并借以测求试样的动弹性模量及阻尼比等参数的试验，土体的动模量和阻尼比作为岩土工程问题分析设计的重要参数。

2、目前所使用的共振柱一般安装在压力罩的顶部中间，压力罩底部设置有用于使共振柱产生共振的激振器等设备，压力罩顶端连接有调节共振柱位置高度的缆绳定位机构，实验时，压力罩与底部激振器连接配合，传统共振柱上的钢丝绳定位机构一般连接在共振柱两侧的上端，在与激振器底部定位连接时，通过人工拉动缆绳带动压力罩下降；

3、但是目前人工在定位连接时，稳定性差，在拉动压力罩下降时，共振柱很容易产生晃动，无法保持定位在中心位置，影响测试精度，同时，缆绳在长时间使用后会发生结构性伸长，发生结构性伸长的缆绳会使连接的压力罩底面不再处于水平状态，在将压力罩与激振器底部密封连接时，压力罩底部的密封圈无法完全嵌入底部的对接槽内，使定位连接后的压力罩密封性降低，进一步降低了测试精度。

技术实现思路

1、本发明提供一种共振柱立体化定位及其测试系统，可以有效解决上述背景技术中目前人工在定位连接时，稳定性差，在拉动压力罩下降时，共振柱很容易产生晃动，无法保持定位在中心位置，影响测试精度，同时，缆绳在长时间使用后会发生结构性伸长，发生结构性伸长的缆绳会使连接的压力罩底面不再处于水平状态，在将压力罩与激振器底部密封连接时，压力罩底部的密封圈无法完全嵌入底部的对接槽内，使定位连接后的压力罩密封性降低，进一步降低了测试精度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种共振柱立体化定位及其测试系统，包括基座，所述基座顶部中间安装有激振器，所述基座顶部设置有测试定位组件，所述测试定位组件包括支撑架、安装环、升降电机、缠绕辊、升降钢丝、引导轮、引导架、橡胶圈、对中盘、调节架、调节电动缸、连接杆、调节块、压力罩、连接绳、压力传感器、水平盒、转动轴、转动片、配重块、指针、透明玻璃、刻度线、对接槽、收纳槽、转动座、水平仪管、固定框、固定磁铁、支撑丝杆和支撑板；

3、所述基座两侧安装有支撑架，两个所述支撑架顶部安装有安装环，所述安装环顶部四角均安装有升降电机，所述升降电机转动输出端连接有缠绕辊，所述缠绕辊外侧缠绕有升降钢丝，所述安装环内侧四周均安装有引导轮；

4、所述安装环底部连接有对中盘，每个所述升降钢丝活动端穿过相邻引导轮内部分别连接于对中盘顶部四角；

5、所述对中盘外侧均匀安装有调节架，所述调节架一侧固定安装有调节电动缸，所述调节电动缸输出端连接有连接杆，所述调节架内部均滑动安装有调节块，所述连接杆贯穿相邻调节架顶端连接于调节块一端；

6、所述安装环底部连接有压力罩，所述压力罩顶部与对中盘之间均匀连接有连接绳，所述连接绳与对中盘连接处均安装有压力传感器，所述压力罩底部卡接有密封圈，所述激振器底部开设有对接槽；

7、所述支撑架底部两端通过螺纹转动连接有支撑丝杆，所述支撑丝杆底部转动连接有支撑板。

8、优选的，所述升降电机输入端与外部电源输出端电性连接，所述安装环四周均安装有引导架，所述引导架中间安装有橡胶圈，所述升降钢丝活动端贯穿于相邻橡胶圈内部。

9、优选的，所述调节电动缸输入端与外部电源输出端电性连接，所述调节架内侧与调节块外侧均为光滑平面，所述调节架与调节块纵截面形状为相互契合的十字形。

10、优选的，所述支撑架一侧底部安装有水平盒，所述水平盒内侧顶部安装有转动轴，所述转动轴外侧转动连接于转动片顶部一端，所述转动片底部另一端连接有配重块，所述转动片一侧安装有指针，所述水平盒外侧安装有透明玻璃，所述透明玻璃外侧对应指针位置处刻画有刻度线。

11、优选的，所述支撑架一侧开设有收纳槽，所述收纳槽底部安装有转动座，所述转动座内部转动连接有水平仪管。

12、优选的，所述收纳槽顶部两侧滑动安装有固定框，所述固定框横截面形状为“回”字型，所述固定框套接于水平仪管外侧，所述固定框顶部两端安装有固定磁铁。

13、优选的，所述基座顶部设置有固定连接组件，所述固定连接组件包括连接螺杆、调节电推杆、扁头、旋转座、联动杆、升降电推杆、安装架、驱动电机、驱动齿轮、升降套筒、升降滑杆、从动齿轮、螺母套筒、固定磁环、连接螺母和对接孔；

14、所述激振器底部四角固定安装有连接螺杆，所述基座顶部四周均安装有调节电推杆，所述调节电推杆输出端固定连接有扁头，所述基座顶部四周均转动安装有旋转座，所述旋转座与相邻扁头之间转动连接有联动杆；

15、所述旋转座顶部固定安装有升降电推杆，所述升降电推杆顶部安装有安装架，所述安装架底部固定安装有驱动电机，所述驱动电机转动输出端连接有驱动齿轮，所述安装架顶端底部固定安装有升降套筒，所述升降套筒内部滑动安装有升降滑杆，所述升降滑杆底部连接有从动齿轮，所述从动齿轮连接有螺母套筒；

16、所述螺母套筒底部卡接有固定磁环，所述固定磁环底部磁吸有连接螺母，所述压力罩底部四角贯穿开设有对接孔。

17、优选的，所述调节电推杆输入端与外部电源输出端电性连接，所述升降电推杆输入端与外部电源输出端电性连接，所述升降套筒内壁和升降滑杆外侧均为光滑曲面。

18、优选的，所述驱动电机输入端与外部电源输出端电性连接，所述驱动齿轮与从动齿轮相互啮合，所述驱动齿轮的长度大于连接螺杆的长度。

19、优选的，所述螺母套筒底部和连接螺母横截面形状为相互契合的正六边形，所述连接螺杆直径与连接螺母内孔直径相等。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

21、1、设置有测试定位组件，通过引导轮将升降钢丝支撑开，使支撑开的升降钢丝呈现倒锥形，配合连接绳均匀连接在压力罩顶部四角，使压力罩的重心时刻保持在正中间，使压力罩下降时不会发生晃动，进而使压力罩顶部中间的共振柱时刻保持正中心位置，使试验精度提升；

22、当压力罩倾斜时，倾斜处底端的压力传感器因承受压力罩更多的重量，会使该压力传感器输出的数值增大，相反，倾斜处顶部的压力传感器承受压力罩的重量轻，会使顶部的该压力传感器输出的数值减小，输出的数值反馈控制器，控制器通过控制调节电动缸带动调节块在调节架内部移动，使压力罩重新归于水平状态，使装置有自我调节功能，进一步增加了试验的测试精确度；

23、同时，装置具有校准功能，试验前通过旋转支撑丝杆调整支撑架的水平状态，当水平仪管中水泡在水平仪管中心，且指针与刻度线对齐时，支撑架处于水平状态，保证了压力罩初始为水平状态，进一步提高了试验的测试精度。

24、2、设置有固定连接组件，通过调节电推杆在联动杆的连接作用下推动旋转座旋转，使螺母套筒位于连接螺杆的正上方，完成连接螺母的精度定位，同时，配合升降电推杆伸出端收缩和驱动电机旋转，驱动齿轮带动从动齿轮和螺母套筒旋转，在螺纹连接下，所有连接螺母与连接螺杆完成连接，完成压力罩与激振器底部的自动固定连接，无需人工拧动多个螺栓进行固定，节省人力，加快了试验进度。

25、综上所述，测试定位组件中升降钢丝配合调节块在调节架内移动，压力罩底部能够时刻保持水平状态，当压力罩与激振器底部固定连接时，压力罩底部的密封圈无法完全嵌入底部的对接槽内，使固定连接后的压力罩密封性更好，同时，固定连接组件中，驱动电机带动螺纹套筒统一旋转并旋转相同圈数，固定连接后的压力罩与激振器底部各部位受力相同，进一步提高压力罩密封性，进而提升了试验的测试精度。