[实用新型]一种基于挠度测量的木质桁架结构强度检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于挠度测量的木质桁架结构强度检测装置。

背景技术

普通手工木质桁架由于其杆件安装角度不同，所选取木质杆件截面形状不同以及杆件连接方式等因素的不同而导致其力学性能大大的不同。

目前没有针对一种固定尺寸的桁架以及选用同等级木质材料重量的桁架所进行力学性能比较的测量装置。所以其力学性能很难得到直观的比较。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供一种基于挠度测量的木质桁架结构强度检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种基于挠度测量的木质桁架结构强度检测装置，包括机架、小车、电机、电机驱动器、开关电源、单片机；所述机架上具有平行布置的第一支撑部和第二支撑部，木质桁架的一端支撑在第一支撑部上，木质桁架的另一端支撑在第二支撑部上，木质桁架的下表面与水平面平行，木质桁架的上表面上铺设有履带，所述履带的上表面具有若干凸起，所述小车放置在履带上，电机安装在机架上，开关电源与电机相连，小车通过绳子与电机的转动轴相连，所述电机与电机驱动器相连，所述电机驱动器与单片机相连；在机架上、小车的上方横架有横梁，所述小车上具有一对挂钩，所述挂钩勾在横梁上；所述木质桁架的下方安装有一对超声波模块，所述超声波模块与单片机相连。

进一步的，所述小车内放置有砝码。

进一步的，所述若干凸起均匀分布在履带的上表面。

本实用新型的有益效果如下：带挂钩小车的挂载有利于小车前进时方向的固定，电机的定速转动能保证小车周期性地前进，小车每经过履带上的突起时会对桁架造成恒定的冲击，超声波模块能够精确测量并记录桁架挠度的变化并记录数据用于分析。

附图说明

图1是本装置的轴测示意图；

图2是本装置的正视图；

图中：机架1、小车2、电机3、超声波模块4、第一支撑部5、第二支撑部6、木质桁架7、履带8、凸起9、绳子10、横梁11、挂钩12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1和图2所示，本实施例提供一种基于挠度测量的木质桁架结构强度检测装置，包括机架1、小车2、电机3、电机驱动器、开关电源、单片机；本实用新型的机架1通过铝型材搭建而成，所述机架1上具有平行布置的第一支撑部5和第二支撑部6，木质桁架7的一端支撑在第一支撑部5上，木质桁架7的另一端支撑在第二支撑部6上，通过第一支撑部5和第二支撑部6对木质桁架7进行支撑构成简支梁结构；木质桁架7的下表面与水平面平行，木质桁架7的上表面上铺设有履带8，所述履带8的上表面具有若干凸起9，所述若干凸起9均匀分布在履带8的上表面；所述小车2放置在履带8上，小车2经过凸起9后可对木质桁架7产生冲击，可使系统产生冲激响应；电机3安装在机架1上，开关电源与电机3相连，为电机3供电；小车2通过绳子10与电机3的转动轴相连，通过电机3的转动实现对小车2的牵引；所述电机3与电机驱动器相连，所述电机驱动器与单片机相连；为了保持小车行进轨迹在一条直线上，在机架1上、小车2的上方横架有横梁11，所述小车2上具有一对挂钩12，所述挂钩12勾在横梁11上，横梁11起到引导的作用；小车2的两个挂钩12内侧和横梁11保持接触，小车2的四个轮子和履带8相接触，小车1的自重和所加砝码重量完全作用于履带8上。所述木质桁架7的下方安装有一对超声波模块4，所述超声波模块4与单片机相连，超声波模块4用于实时检测传感器本身到被检测的木质桁架7之间的距离，并将检测到的数据传回到单片机上。单片机会根据所返回的值通过现有的公式计算出桁架的挠度值，并用于后续的分析。所述电机驱动器可以采用型号为L298N的产品，但不限于此；所述开关电源可以采用型号为12V10A开关电源的产品，但不限于此；所述单片机可以采用型号为STM32f103的产品，但不限于此；所述超声波模块4可以采用型号为HC-SR04的产品，但不限于此。

为了区分木质桁架7不同结构所对应的不同性能，在小车2内放置砝码，可以区分出桁架强度的等级。

本实用新型的工作原理如下：

当电机3开始转动后，会通过绳子10牵引小车2，小车2通过横梁11的导向作用会向前行驶。在行驶过程中，会遇到履带8上的凸起9，从而对木质桁架7产生一次冲击。木质桁架7的质量是否通过检测或达标需要通过超声波模块4检测到的挠度值、小车以及砝码的重量来综合评判。