混凝土预制构件加载试验装置是一款专为混凝土预制构件力学性能测试设计的专用设备。其核心用途为测试混凝土预制构件、预制梁等的静态力学性能,同时可满足土木工程相关专业科研试验需求,能对预制构件、混凝土梁、钢结构桁架等构件开展结构性能试验,通过配置不同试验模架,还可拓展用于柱类、梁类、桁架类、框架类构件试验,整体采用自平衡设计理念,安装时无需依赖反力地槽,大幅降低场地限制。
试验装置结构组成
(一)驱动系统
1.加载油缸:装置核心加载执行部件,采用单出杆设计,支持拉压双向加载。缸体选用高强度合金材料,具备耐高压、抗磨损特性,可精准传递加载力至试验构件,满足压缩、弯曲、剪切等不同试验场景的加载需求。
2.加压泵站:为加载油缸提供稳定液压动力的核心来源,由2.2kW电机、液压泵、油箱、溢流阀、换向阀等组成。根据试验需求调节输出流量与压力,确保加载过程平稳、可控,同时配备油温保护、过载保护装置,保障动力系统安全运行。
(二)主机部
1.自反力试验加载装置:实现设备自平衡加载的关键结构,由高强度型钢焊接而成的框架式结构组成,主机框架承载力达500kN,过载能力10%。无需依赖外部反力地槽,通过自身结构平衡加载反力,可适应不同场地安装需求,同时为试验构件、加载梁、支座等提供稳定安装基础。
2.试验支座:用于固定试验构件的支撑部件,分为固定支座与可动支座两种类型,适配梁类、柱类、桁架类等不同构件的安装需求。支座接触面采用耐磨材料处理,可根据试验标准调节支撑间距与高度,确保构件在试验过程中受力位置精准,避免因支撑不稳定影响试验数据。
3.加载梁:连接加载油缸与试验构件的力传递部件,采用高强度合金钢板加工而成,具备良好的刚性与抗变形能力。根据试验构件尺寸与加载方式,可更换不同规格的加载梁,确保加载力均匀分布在构件受载点,避免局部应力集中导致构件异常损坏,保障试验结果真实可靠。
(三)测量系统
1.力传感器:精准测量加载力的核心元件,安装于加载油缸与加载梁之间。采用高精度应变片式设计,具备抗干扰、响应速度快的特点,可实时采集加载过程中的力值数据,并传输至显示仪表,为试验力控制与数据记录提供依据。
2.位移传感器:监测试验构件变形位移的关键部件,分为轴向位移传感器与横向位移传感器。通过支架固定在构件关键变形位置,可实时捕捉构件在加载过程中的位移变化,反映构件的挠度、伸缩等变形情况,辅助判断构件力学性能。
3.显示仪表:试验数据实时显示与控制的操作终端,配备高清液晶显示屏,可同时显示加载力、位移、试验时间、试验模式等参数。支持参数设定、数据存储与导出功能,操作界面简洁直观,便于试验人员实时监控试验进程,记录关键数据,同时具备数据异常报警功能,确保试验安全。
(四)辅助保障附件
1.液压管路与接头:连接加压泵站与加载油缸的液压传输部件,采用高压钢丝编织胶管,工作压力等级匹配泵站额定压力,具备耐油、耐老化特性;接头选用快速接头与密封接头,确保液压管路连接紧密,无泄漏,保障液压系统稳定运行。
2.试件定位与夹紧装置:针对不同规格构件设计的辅助固定附件,如柱类构件的夹紧卡箍、桁架类构件的定位支架等。通过调节夹紧力度与定位位置,防止构件在试验过程中发生偏移或松动,确保试验加载方向与预设一致。
3.安全防护装置:包括设备框架防护栏、紧急停止按钮、过载报警装置等。防护栏可防止试验过程中构件碎片飞溅伤人,紧急停止按钮可在设备异常时快速切断电源与液压动力,过载报警装置在加载力超出设定范围时自动提示,全方位保障试验人员与设备安全。
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