[实用新型]超静定位杆应力调示装置

说明书

本实用新型属结构力学，超静定系统中拉杆的应力调整与显示技术领域。

在超静定结构中，随着超静定次数的增加，精确地计算各杆件应力分布是比较困难的，不仅数学模型难以设定，即使设定后，也难以保证各杆件应力的合理分布，通常的办法是在杆件连接成结构后对主要受力杆进行电测，这样做的结果是给试验到产品之中造成过渡的困难，或者说，做成的产品往往是关键受力杆易损而导致整个结构报废，甚至酿成质量事故，否则，设计人员只能一味地加大加粗杆件尺寸，背离优化设计的原则。

本实用新型正是为了克服现有超静定结构系统存在的应力分配不合理，难以测算主要受力杆应力状况的不足之处而提供一种既能比较准确测算出杆件应力情况，而且又能通过对拉杆应力的调整达到改变系统中其它受力杆受力情况的目的。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

在超静定结构中的一根或几根拉杆的端头连接一个由一根螺栓轴、弹簧座、调节螺母、定距环、锁紧螺母组成的应力调示装置，弹簧座、调节螺母、定距环、锁紧螺母分别旋套在螺栓轴上，弹簧座由两个不同直径的圆筒体同轴焊在一圆环上，大小筒体之间嵌有一弹簧用压环压住。穿过弹簧座开口端的螺栓轴套进一与拉杆相邻杆件连接的调整座上的过孔，然后与拉杆紧固连接。拉杆受力后，调整座上的推力环通过反作用力推动与之球面接触的压环压缩弹簧，在旋转调节螺母进给量的情况下，拉杆与调整座的受力情况同时都得到改变。

下面结合说明书附图及实施例进一步说明本实用新型的内容：

见说明书附图1，其中图1为本实用新型剖视图，图2为本实用新型在实施例中位置图。

图1中（1）——锁紧螺母；（2）——定距环；（3）——调节螺母；（4）——弹簧座；（5）——弹簧；（6）——压环；（7）——推力环；（8）——调整座；（9）——螺栓轴；（10）——拉杆；（11）——相邻杆；S——弹簧压缩值；N——拉杆受力方向。螺栓轴（9）带有螺纹一段先旋进调节螺母（3），后套进定距环（2），然后再旋进锁紧螺母（1）弹簧座（4）从螺栓轴（9）光滑段套入，座底与调节螺母相靠，弹簧座由两个直径不同的圆筒体同轴焊接在作为座底的圆环上，圆环内径与小圆筒体内径相同，大于螺栓轴光滑段的直径，大筒体与小筒体之间的环形间隙嵌入一环形弹簧（5），并用压环（6）压住，使弹簧顶住座底。从弹簧座（4）开口处伸出的螺栓轴光滑段穿过一与拉杆（10）相邻杆（11）相连的调整座（8）的过孔，过孔直径约大于螺栓轴直径，过孔靠弹簧座一方的调整座上连接有一推力环（7），推力环与压环（6）是球面接触，为的是避免弹簧受力不均匀造成压缩值S因产生倾角不易计算。

当螺栓轴（9）沿拉杆（10）受力方向N受力后，调节螺母（3）因螺纹受力推动弹簧座（4）欲向N方向运动，但相邻杆上的调整座（8）是固定不动的，推力环（7）止推压环（6）向N方向的运动，于是压环对弹簧（5）产生压缩作用，弹簧的压缩值S通过物理上的虎克定律是可以计算出受力大小的，这个力就是拉杆（10）受到的拉力，弹簧力就是平衡拉杆拉力。通过旋转调节螺母（3），还可以人为的起到改变弹簧压缩力进而达到改变拉杆受力的目的，拉杆（10）应力一改变，整个结构系统的内力分布也就得到改变了。

见说明书附图1中图2，本图为一超静定结构，实际上是采煤用转载机受力臂的结构图。图中P——应力调示装置，a——拉杆；b——主要受力杆；c——横梁；d、e——压杆；w——负荷；m——调整座。

诸如塔吊臂之类，转载机受力臂也很长，因此主要受力杆b的受力情况就很恶劣，加粗杆件也相应会增加臂身自重，将本实用新型P连接在拉杆a〔为图1的拉杆（10）〕上如图示所在位置，调整座m连接在横梁C上。当拉杆a受到拉力后，弹簧力给予平衡，但如果人为的调整调节螺母，弹簧力一改变，拉杆a的拉力也就改变了。在本结构中，我们需要的是旋紧调节螺母，增大拉杆a的拉力，这样调整座也就受到了作用力，进而使横梁C受到一个向上力，这个向上力使压缩杆d、e增大受压力，从而使主要受力杆b所受到的拉力得到部分抵消。通过这样内部结构的各杆件应力重新分配，改善了主要受力杆的恶劣条件，优化了系统的综合使用功能。

本实用新型改变了现有技术中对待超静定结构束手无策，只能被动地接受事先设计好的结构所形成的各杆件应力分配、或一味地加大主要受力杆件尺寸的缺点，为超静定结构系统的进一步优化设计提供了一种新的应用手段。