一种土木工程力学实验的材料强度检测设备的制作方法

本发明涉及土木材料强度检测，具体为一种土木工程力学实验的材料强度检测设备。

背景技术：

1、材料破坏时应力达到的极限值称为材料的极限强度，根据力的种类不同，使得材料在不同方面的强度可能会存在差异，比如垂直的压力、向外的拉力或者弯曲的力等等，在土木工程的力学实验中，需要使用到各种材料进行实验，混凝土的抗压强度是衡量混凝土质量的一个重要的指标，目前的混凝土抗压强度测试基本上都是对混凝土试件施加一定的外力，并不断加载直至破型，通过记录混凝土试件受压过程中的载荷值，以此获得的极限载荷值作为评价混凝土抗压强度的指标。中国专利号为：cn111693376b公开了《一种混凝土抗压强度检测装置》，该专利中将立方体混凝土试件放置到底板上后，混凝土试件会对红外发射管进行遮挡，控制器控制被遮挡的红外发射管同侧的电动推杆推动混凝土试件，使得混凝土试件移动到红外发射管组成的受压工位中，保证混凝土试件的中心与压块的中心位于同一中心线上，从而液压缸控制压块下降时，可以将压力均匀的施加在混凝土试件上，保证受力均匀，防止因为混凝土试件的偏移影响到检测的效果。

2、现有的土木工程力学实验的材料强度检测设备，由于结构设计缺陷，存在如何对混凝土预制件进行夹定从而模拟预制件实际受力状态，以及混凝土预制件在不同的环境中受力情况不同导致力学实验需求不同的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种土木工程力学实验的材料强度检测设备，解决了上述背景技术中所提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种土木工程力学实验的材料强度检测设备，包括底座，所述底座的顶部固定连接有支架，所述支架的表面固定连接有支撑板，所述支撑板的表面固定连接有导轨，所述导轨的内侧面固定连接有输送辊设备，还包括：

3、加压夹定机构，所述加压夹定机构的表面固定安装在支架表面靠近外侧的位置，所述加压夹定机构用于混凝土预制件的导向定位以及碰撞检测时混凝土预制件顶部和底部的加压夹定；

4、碰撞检测机构，所述碰撞检测机构的表面固定安装在支架内侧面的中部位置，所述碰撞检测机构用于混凝土预制件侧面的加压碰撞以及碰撞加压点位置的调节；

5、其中所述加压夹定机构包括千斤顶，所述千斤顶的底部固定安装在支架表面靠近外侧的位置，所述千斤顶的输出端固定连接有导滑组件，所述导滑组件内侧面远离导轨的位置固定连接有限位板，所述限位板的表面固定连接有液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有吸附组件，所述导滑组件用于混凝土预制件顶部和底部的加压夹定，所述吸附组件用于混凝土预制件的导向限位。

6、优选的，所述加压夹定机构还包括导滑轨，所述导滑轨的表面固定安装在导滑组件表面的下方位置，所述加压夹定机构的数量有两个，应用于土木工程中的混凝土预制件通常用于承受外力撞击，混凝土预制件在使用的过程中其顶部和底部会受压而侧面会受撞击力，该装置中，输送辊设备带动预制件移动靠近导滑组件，导轨对预制件的移动进行导向支撑，此时，导滑组件的内侧面与导轨的内侧面共面，直至预制件移动至导轨与导滑组件的接面位置，液压缸带动吸附组件靠近预制件，预制件被吸附组件吸附后拖拉靠近液压缸。

7、优选的，所述导滑组件包括施压台，所述施压台的底部固定安装在千斤顶的输出端，所述施压台的表面分别开设有导滑孔和落尘孔。

8、优选的，所述导滑组件还包括球体和滑缸，所述球体的表面嵌入至施压台的内侧面，所述滑缸的表面与导滑轨的内侧面滑动连接，所述滑缸的表面固定连接有刮板，输送辊设备将预制件输送至施压台的内侧面，液压缸带动壳体靠近预制件，在液压缸的推动下，橡胶框的表面与预制件的侧面紧密贴合，橡胶框紧贴预制件并对其进行吸附，预制件在施压台的内侧面滑动靠近液压缸，滑缸在导滑轨的内侧面滑动，施压台的表面设置有两个落尘孔的位置，滑动过程中，滑缸从施压台的一侧滑动至另一侧。

9、优选的，所述吸附组件包括壳体，所述壳体的表面固定安装在液压缸的输出端，所述壳体靠近液压缸的一侧固定连接有吸气筒。

10、优选的，所述吸附组件还包括连通管，所述连通管的表面固定安装在吸气筒远离壳体的一侧，所述壳体的内侧面固定连接有橡胶框，吸附组件对预制件的侧面位置吸附后，液压缸对预制件进行拖拉限位，对向设置的导滑组件被千斤顶带动相对移动，预制件的顶部和底部被导滑组件夹定，从而模拟实际使用时预制件的顶部和底部被压的状态，丝杆滑台带动圆周滑轨沿导滑组件的方向移动，使得预制件能够穿过圆周滑轨。

11、优选的，所述碰撞检测机构包括丝杆滑台，所述丝杆滑台的表面固定安装在支架内侧面的中部位置，所述丝杆滑台的输出端固定连接有圆周滑轨，所述圆周滑轨的内侧面转动连接有蜗轮。

12、优选的，所述碰撞检测机构还包括蜗杆，所述蜗杆的表面转动安装在圆周滑轨内侧面的顶部，所述圆周滑轨表面的上方位置固定连接有第一电机，所述蜗轮的内侧面固定连接有伸缩组件，所述伸缩组件的输出端固定连接有回弹组件。

13、优选的，所述伸缩组件包括筒体，所述筒体的表面固定安装在蜗轮的内侧面，所述筒体的内侧面固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有螺纹杆，第二电机用于带动螺纹杆旋转，螺纹杆旋转时会与伸缩筒的内侧面配合，伸缩筒被带动靠近或者远离第二电机，滑杆用于防止伸缩筒转动，使得其能够平稳移动，蜗轮在圆周滑轨的内侧面转动时，撞击塞杆的移动方向改变，但是撞击塞杆与预制件的表面远离，伸缩筒的伸缩用于撞击塞杆方向改变时距离的补偿，从而使得撞击塞杆的回弹量即为实验中预制件的强度。

14、优选的，所述伸缩组件还包括滑杆，所述滑杆的一端固定安装在筒体表面靠近边缘的位置，所述滑杆的表面滑动连接有伸缩筒。

15、优选的，所述回弹组件包括储油罐，所述储油罐的端面固定安装在伸缩筒的表面，所述储油罐表面远离伸缩筒的位置固定连接有卡盘，所述卡盘的输出端固定连接有缸体，连通管外接气泵，此时，气泵通过连通管将壳体内部的气体排出，多个吸气筒均匀分布在壳体的表面，使得气体能够被更快速地排出，大面积橡胶框使得预制件被吸附地更加可靠，预制件的侧面位置被橡胶框和壳体吸附限位，壳体的橡胶材质使得施压台对向移动时不被干扰，撞击时，丝杆滑台带动圆周滑轨沿预制件表面移动。

16、优选的，所述回弹组件还包括电磁铁，所述电磁铁的表面固定安装在缸体的内侧面，所述电磁铁靠近缸体的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧远离储油罐的一端固定连接有撞击塞杆。

17、本发明提供了一种土木工程力学实验的材料强度检测设备。具备以下有益效果：

18、1、该土木工程力学实验的材料强度检测设备，当预制件的侧面受限位板限位后，预制件处于实验位置，千斤顶带动两个导滑组件对向移动，两个导滑组件对预制件的顶部和底部施加压力，在此基础上，利用碰撞检测机构对预制件的侧面施加撞击力，解决了如何对混凝土预制件进行夹定从而模拟预制件实际受力状态的问题。

19、2、该土木工程力学实验的材料强度检测设备，刮板将施压台内侧面沉积的杂质刮动至落尘孔下落，预制件在施压台的内侧面滑动时，球体的表面与预制件的表面滚动接触，球体的设置使得预制件的移动摩擦力减小，与预制件滑动接触的面被刮板清理，导滑孔对滑缸的移动进行滑动支撑，解决了下方位置施压台的内侧面容易沉积杂质导致预制件受压不均的问题。

20、3、该土木工程力学实验的材料强度检测设备，回弹组件对预制件的表面施加撞击力，通过检测回弹组件的回弹量从而确定预制件表面的强度，第一电机带动蜗杆旋转，蜗杆的表面与蜗轮的表面啮合，蜗轮被带动在圆周滑轨的内侧面旋转，从而检测预制件受倾斜方向力冲击的强度，从而模拟实际使用时预制件受力方向不同的情况，解决了混凝土预制件在不同的环境中受力情况不同导致力学实验需求不同的问题。

21、4、该土木工程力学实验的材料强度检测设备，电磁铁控制弹簧压缩和伸长，撞击塞杆被弹簧带动在缸体的内侧面往复滑动，撞击塞杆对预制件的表面施加撞击力，根据回弹仪的使用原理，撞击塞杆需要在缸体内频繁移动，撞击塞杆的滑动阻力上升会影响后续的测量精度，该装置中利用储油罐内部存储的润滑油对撞击塞杆进行润滑，从而有效防止撞击塞杆的滑动阻力上升导致实验结果出现误差的问题。

22、5、该土木工程力学实验的材料强度检测设备，当储油罐被带动移动至预制件边缘位置时，电磁铁带动弹簧伸长，撞击塞杆在缸体的内侧面滑动向外，撞击塞杆撞击在预制件的边缘位置，储油罐的内部装有润滑油，润滑油对撞击塞杆的表面进行润滑，使得撞击塞杆的移动阻力有效降低，预制件边缘位置的强度通过撞击塞杆的回弹量显示，从而使得预制件边缘位置的强度被快速检测。