[发明专利]一种用于结构力学实验的扭矩施加装置

摘要

本发明属于土木工程专业结构力学实验教学领域，提供一种用于结构力学实验的扭矩施加装置，该扭矩施加装置能够对支座或者对杆件施加扭矩。该扭矩施加装置通过手摇的方式转动蜗轮蜗杆升降机旋转手轮，升降机带动花键连接件、扭矩传感器、扭矩施加转接盘、支座转接盘、转角传感器连接件、转角传感器一起转动，扭矩传感器的读数即为上部结构受到的支座反力(扭矩)，转角传感器的读数即为支座处的支座位移。本发明能够根据实验内容的需要，通过蜗轮蜗杆升降机、扭矩传感器、转角传感器以及相关配件的连接，灵活实现对支座、杆件施加扭矩，安装、拆卸方便，便于使用。

主权项

1.一种用于结构力学实验的扭矩施加装置，其特征在于，该扭矩施加装置能够对支座或杆件施加扭矩；当该扭矩施加装置对支座施加扭矩时，所述的扭矩施加装置包括底层垫板(1)、蜗轮蜗杆升降机(2)、花键连接件(3)、扭矩传感器(4)、扭矩施加转接盘(5)、支座转接盘(6)、支座支撑装置(7a、7b)、转角传感器连接件(8)、转角传感器(9)和刚接杆件(10)；所述的蜗轮蜗杆升降机(2)底部加入垫片，并与底层垫板(1)固定连接；所述的支座支撑装置(7a、7b)底部安装在底层垫板(1)上部，底层垫板(1)底部安装在实验平台上；所述的蜗轮蜗杆升降机(2)通过花键连接件(3)与扭矩传感器(4)连接，扭矩传感器(4)内管壁贴有应变片，外部与采集设备相连，组成测量电路，用于输出扭矩；所述的扭矩传感器(4)通过与扭矩施加转接盘(5)一侧连接；扭矩施加转接盘(5)另一侧中心有一个垂直通孔，支座转接盘(6)一侧有一个与扭矩施加转接盘(5)对应的垂直方向的通孔，二者通过垂直穿过中心的长螺栓固定连接；所述的支座转接盘(6)左右两侧分别通过轴承与两个支座支撑装置(7a、7b)相连，支座转接盘(6)与支座支撑装置(7a、7b)之间能够通过轴承相对转动；所述的支座转接盘(6)中部与刚接杆件(10)连接，刚接杆件(10)上部用来连接各种实验结构，支座转接盘(6)中心位置与刚接杆件(10)底部有匹配的螺丝孔；所述的支座转接盘(6)的另一侧通过转角传感器连接件(8)与转角传感器(9)连接；所述的转角传感器(9)内贴有应变片，外部与采集设备相连，组成测量电路，用于输出转角位移；当该扭矩施加装置对杆件施加扭矩时，所述的扭矩施加装置包括底层垫板(1)、蜗轮蜗杆升降机(2)、升降机垫块(14)、花键连接件(3)、扭矩传感器(4)、扭矩施加转接盘(5)、杆件夹具(11)、铰支座(12)、等高垫块(13)、转角传感器连接件(8)、转角传感器(9)和杆件(15)；所述的蜗轮蜗杆升降机(2)底部安装在升降机垫块(14)上部，升降机垫块(14)和等高垫块(13)安装在底层垫板(1)上方两侧；底层垫板(1)底部安装在实验平台上；所述的蜗轮蜗杆升降机(2)通过花键连接件(3)与扭矩传感器(4)连接，扭矩传感器内管壁贴有应变片，外部与采集设备相连，用于输出扭矩；所述的扭矩传感器(4)通过与扭矩施加转接盘(5)一侧连接，扭矩施加转接盘(5)另一侧中心有一个垂直通孔，杆件夹具(11)一侧有一个与扭矩施加转接盘(5)对应的垂直方向的通孔，二者通过垂直穿过中心的长螺栓固定连接；所述的杆件夹具(11)的另一侧通过转角传感器连接件(8)与转角传感器(9)连接，杆件夹具(11)中部有匹配的螺丝孔；所述的杆件夹具(11)中间位置固定安装杆件(15)，所述的杆件夹具(11)中部有与杆件(15)尺寸匹配的通孔；所述的铰支座(12)上部有与杆件夹具(11)外径尺寸相符的通孔，杆件夹具(11)通过穿过铰支座(12)上部的通孔，与铰支座(12)连接，杆件夹具(11)与铰支座(12)之间能够相对转动；所述的铰支座(12)安装在等高垫块(13)上部；所述的转角传感器(9)内贴有应变片，外部与采集设备相连，用于转角位移的输出；所述的杆件(15)两端用来连接各种实验杆件，进行实验。