国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)的制造方法
【專利摘要】一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其屬于管道試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。這種試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)包括軸向力加載裝置、彎矩加載裝置、內(nèi)壓加載裝置、液壓系統(tǒng)和測(cè)量控制系統(tǒng)?？梢詫?duì)鋼管試樣單獨(dú)施加軸向載荷、彎矩以及內(nèi)壓等，也可以同時(shí)施加兩種或兩種以上聯(lián)合載荷，模擬油氣輸送鋼管真實(shí)受力環(huán)境。可以進(jìn)行靜態(tài)加載，也可以進(jìn)行低頻率往復(fù)加載。該機(jī)采用電液伺服閉環(huán)測(cè)量控制系統(tǒng)，可以進(jìn)行等速試驗(yàn)力、等速位移控制，在試驗(yàn)過程中控制方式可以平穩(wěn)切換。試驗(yàn)過程中載荷、內(nèi)壓、位移、變形等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，并自動(dòng)完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄等。該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)、功能、性能等符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。具有集成性能好、控制精度高、模擬效果好、可靠性好、以及操作較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其屬于管道試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]為了研究油氣輸送管道在復(fù)雜荷載作用下的承載能力及失效機(jī)理，準(zhǔn)確評(píng)估管道的極限承載力，需要對(duì)鋼管進(jìn)行全尺寸模擬試驗(yàn)。管道在運(yùn)行狀態(tài)下不僅受到內(nèi)壓作用，還受到自身重力和周圍土體的支撐作用、輸送介質(zhì)的溫度引起的軸向力、地質(zhì)塌陷、滑坡、地震波動(dòng)效應(yīng)、斷層錯(cuò)動(dòng)引起的軸向力和彎矩、重物作用引起的沖擊荷載、海底懸跨管道在波浪和海流作用下產(chǎn)生的拖曳力和升力等。復(fù)雜環(huán)境荷載作用下管道的受力模型都可以描述為受到內(nèi)壓、軸向力和彎矩三種荷載中的一種或多種組合作用的情況。受試驗(yàn)條件的影響，目前這種全尺寸模擬試驗(yàn)主要由相應(yīng)的試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單獨(dú)加載完成，尚無一個(gè)可以聯(lián)合多工況加載的試驗(yàn)系統(tǒng)，制約了凍土區(qū)埋地管道或深水海底管道等在復(fù)雜荷載作用下的失效模式和破壞機(jī)理的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)應(yīng)具有集成性能好、控制精度高、模擬效果好、可靠性好、以及操作較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，包括設(shè)置在地坑內(nèi)的主機(jī)和組合液壓源、電控計(jì)算機(jī)、試樣運(yùn)送小車、內(nèi)壓加載裝置和測(cè)量控制系統(tǒng)，所述主機(jī)采用一個(gè)由四個(gè)反力架分別連接頂部固定梁和底座形成的框架結(jié)構(gòu)、一個(gè)軸向力加載裝置和一個(gè)彎矩加載裝置，所述軸向力加載裝置設(shè)置在所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，活動(dòng)橫梁采用液壓馬達(dá)通過四個(gè)絲杠驅(qū)動(dòng)依靠滾輪14沿反力架升降，活動(dòng)橫梁下方依次連接6000KN傳感器、上球鉸和上彎曲梁，所述底座上方設(shè)置四個(gè)絲杠和液壓馬達(dá)的安裝座，在安裝座上依次連接6000KN液壓缸、導(dǎo)向裝置、下端鉸支座和下彎曲梁；所述彎矩加載裝置設(shè)置在上彎曲梁與下彎曲梁的懸臂端之間，從上彎曲梁至下彎曲梁依次連接1000KN傳感器、1000KN彎曲油缸和連接桿；在試驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)軌上的試樣運(yùn)送小車把試樣運(yùn)送到上彎曲梁與下彎曲梁之間，用液壓馬達(dá)依次通過傳動(dòng)鏈、鏈輪、四個(gè)絲杠驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁升降，壓緊或松開試樣，通過6000KN液壓缸對(duì)試樣進(jìn)行軸向加載、通過彎曲油缸對(duì)試樣進(jìn)行彎矩加載或通過內(nèi)壓加載裝置對(duì)試樣進(jìn)行內(nèi)壓加載，采用測(cè)量控制系統(tǒng)對(duì)各加載工況進(jìn)行測(cè)量。
[0005]所述6000KN液壓缸設(shè)有液壓缸LVDT傳感器，所述試樣設(shè)有水平撓度傳感器。
[0006]所述彎曲油缸設(shè)有彎曲油缸LVDT傳感器。
[0007]所述上彎曲梁的懸臂端設(shè)有上彎曲梁傾角傳感器，所述下彎曲梁的懸臂端設(shè)有下彎曲梁傾角傳感器。
[0008]所述下彎曲梁懸臂端的下方設(shè)有下彎曲梁頂升裝置。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:這種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)包括軸向力加載裝置、彎矩加載裝置、內(nèi)壓加載裝置、液壓系統(tǒng)和測(cè)量控制系統(tǒng)等?？梢詫?duì)鋼管試樣單獨(dú)施加軸向(壓縮/拉伸)載荷、彎矩、以及內(nèi)壓等，也可以同時(shí)施加兩種或兩種以上聯(lián)合載荷，模擬油氣輸送鋼管真實(shí)受力環(huán)境。可以進(jìn)行靜態(tài)加載，也可以進(jìn)行低頻率往復(fù)加載。該機(jī)采用電液伺服閉環(huán)測(cè)量控制系統(tǒng)，可以進(jìn)行等速試驗(yàn)力(應(yīng)力)、等速位移控制，在試驗(yàn)過程中控制方式可以平穩(wěn)切換。試驗(yàn)過程中載荷、內(nèi)壓、位移、變形等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)曲線并自動(dòng)完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)，可按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)打印試驗(yàn)報(bào)表。該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)、功能、性能等符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。具有集成性能好、控制精度高、模擬效果好、可靠性好、以及操作較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)總體布置圖。
[0012]圖2是復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)主機(jī)的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0013]圖3是復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)主機(jī)的結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0014]圖中:1、主機(jī)，2、電控計(jì)算機(jī)，3、試樣運(yùn)送小車，4、試樣，5、導(dǎo)軌，6、組合液壓源，7、內(nèi)壓加載裝置，8、地坑，9、反力架，10、絲杠，11、橫梁鎖緊裝置，12、頂部固定梁，13、活動(dòng)橫梁，14、滾輪，15、提升工程油缸，16、6000KN傳感器，17、上球鉸，18、上彎曲梁提拉裝置，19、上彎曲梁傾角傳感器，20、上彎曲梁，21、1000KN傳感器,22、1000KN彎曲油缸,23、彎曲油缸LVDT傳感器，24、連接桿，25、下彎曲梁傾角傳感器，26、下彎曲梁，27.6000KN液壓缸，27a、安裝座，28、下彎曲梁頂升裝置，29、底座，30、地腳螺栓，31、液壓缸LVDT傳感器，32、導(dǎo)向裝置，33、下端鉸支座，34、水平撓度傳感器，35、液壓馬達(dá)，36、傳動(dòng)鏈、37、鏈輪。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1、2示出了一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。圖中，復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)包括設(shè)置在地坑8內(nèi)的主機(jī)I和組合液壓源6、電控計(jì)算機(jī)2、試樣運(yùn)送小車3、內(nèi)壓加載裝置7和測(cè)量控制系統(tǒng)。主機(jī)采用一個(gè)由四個(gè)反力架9分別連接頂部固定梁12和底座29形成的框架結(jié)構(gòu)、一個(gè)軸向力加載裝置和一個(gè)彎矩加載裝置。
軸向力加載裝置設(shè)置在所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，活動(dòng)橫梁13采用液壓馬達(dá)35通過四個(gè)絲杠10驅(qū)動(dòng)依靠滾輪14沿反力架9升降，活動(dòng)橫梁13下方依次連接6000KN傳感器16、上球鉸17和上彎曲梁20。底座29上方設(shè)置四個(gè)絲杠10和液壓馬達(dá)35的安裝座，在安裝座上依次連接6000KN液壓缸27、導(dǎo)向裝置32、下端鉸支座33和下彎曲梁26。6000KN液壓缸27設(shè)有液壓缸LVDT傳感器31，試樣4設(shè)有水平撓度傳感器34。
[0016]彎矩加載裝置設(shè)置在上彎曲梁20與下彎曲梁26的懸臂端之間，從上彎曲梁20至下彎曲梁26依次連接1000KN傳感器21、1000KN彎曲油缸22和連接桿24。1000KN彎曲油缸22設(shè)有彎曲油缸LVDT傳感器23。上彎曲梁20的懸臂端設(shè)有上彎曲梁傾角傳感器19，所述下彎曲梁26的懸臂端設(shè)有下彎曲梁傾角傳感器25。下彎曲梁26懸臂端的下方設(shè)有下彎曲梁頂升裝置28。
[0017]在試驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)軌5上的試樣運(yùn)送小車3把試樣4運(yùn)送到上彎曲梁20與下彎曲梁26之間，用液壓馬達(dá)35依次通過傳動(dòng)鏈36、鏈輪37、四個(gè)絲杠10驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁13升降，壓緊或松開試樣4，通過6000KN液壓缸27對(duì)試樣4進(jìn)行軸向加載、通過彎曲油缸22對(duì)試樣4進(jìn)行彎矩加載或通過內(nèi)壓加載裝置7對(duì)試樣4進(jìn)行內(nèi)壓加載，采用測(cè)量控制系統(tǒng)對(duì)各加載工況進(jìn)行測(cè)量。
[0018]采用上述的技術(shù)方案，用十孔按鈕排控制橫梁升降馬達(dá)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁13的上下移動(dòng)，用提升工程油缸15經(jīng)上彎曲梁提拉裝置18控制上彎曲梁20水平，并同時(shí)用五孔按鈕排驅(qū)動(dòng)下彎曲梁頂升裝置28調(diào)整下彎曲梁26水平。
[0019]內(nèi)壓加載裝置7包括鋼管注水、排水裝置和增壓裝置。其增壓裝置為一套由伺服油缸驅(qū)動(dòng)的不銹鋼增壓缸，采用美國MOOG公司D634伺服閥進(jìn)行控制。
[0020]液壓系統(tǒng)包括組合液壓源6、油分配器及管路，以及冷卻系統(tǒng)等。其液壓源設(shè)計(jì)為60L/min + 90L/min組合結(jié)構(gòu)，兩臺(tái)油泵共用一個(gè)油箱，共用一套調(diào)壓裝置，但可以獨(dú)立啟動(dòng)和停止。同時(shí)液壓源安裝了高效率水冷式油冷卻器，采用循環(huán)水冷卻。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)建造一座蓄水池或水箱，通過循環(huán)水泵實(shí)現(xiàn)蓄水池和熱交換器之間水流交換。為進(jìn)一步強(qiáng)化冷卻效果，實(shí)驗(yàn)室外安裝了一套冷卻塔。
[0021]測(cè)量控制系統(tǒng)包括試驗(yàn)力、位移、變形測(cè)量裝置、數(shù)據(jù)采集處理單元和三通道全數(shù)字電液伺服控制協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)。兩套彎矩油缸公用一套伺服控制通道，不同時(shí)使用，通過更換油管和更換傳感器插頭的方法實(shí)現(xiàn)切換。4套油缸選用LVDT位移傳感器和力傳感器，均可以進(jìn)行位移控制和載荷壓力控制，控制方式之間可以平滑切換。除上述傳感器之外，試驗(yàn)機(jī)上還準(zhǔn)備了變形測(cè)量傳感器，包括鋼管水平撓度傳感器34、上彎曲梁傾角傳感器19和下彎曲梁傾角傳感器25。傳感器信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元，經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換后傳送到電控計(jì)算機(jī)2中，計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)參數(shù)和各種曲線。
[0022]輔助裝置包括試樣運(yùn)送小車3、導(dǎo)軌5、橫梁升降機(jī)構(gòu)、橫梁鎖緊裝置11、上彎曲梁提拉裝置18、下彎曲梁頂升裝置28，以及安全防護(hù)裝置等。試樣運(yùn)送小車3采用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由十孔按鈕排控制沿導(dǎo)軌5前后移動(dòng)，將試樣4移動(dòng)到試驗(yàn)區(qū)。為保證試樣穩(wěn)定性和操作安全，在試樣運(yùn)送小車3上設(shè)有試樣夾持定位裝置。為便于裝卸試樣，以及試驗(yàn)機(jī)維護(hù)保養(yǎng)等，隨試驗(yàn)機(jī)配備了兩臺(tái)液壓式升降臺(tái)。
[0023]該試驗(yàn)機(jī)整機(jī)具有很高的強(qiáng)度和剛性，在試驗(yàn)過程中變形小，能精確完成管道在單一荷載或者復(fù)雜荷載聯(lián)合作用下的極限承載力試驗(yàn)，保證了復(fù)雜荷載條件下，試驗(yàn)精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。具有集成性能好、控制精度高、模擬效果好、可靠性好、以及操作較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
[0024]該復(fù)雜荷載動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如下:
1、軸向加載系統(tǒng)
最大試驗(yàn)力:壓向6000kN，拉向2000kN 試驗(yàn)力測(cè)量控制范圍:1?100%
試驗(yàn)力測(cè)量控制精度:優(yōu)于±1%
測(cè)力方式:載荷傳感器測(cè)力 試驗(yàn)空間:0?3000mm (高)
活塞有效行程:± 150mm 工作活塞上升速度:0?100mm/min 位移測(cè)量范圍:0?± 150mm 位移測(cè)量精度:優(yōu)于±1%2、彎矩加載系統(tǒng)
最大彎矩:2000kN.m
彎矩測(cè)量方式:載荷傳感器力值X彎曲梁長(zhǎng)度彎曲梁有效長(zhǎng)度:2000mm彎曲梁最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度:±15°
彎曲梁轉(zhuǎn)角測(cè)量:傾角傳感器最大試驗(yàn)力:推向IOOOkN,拉向700kN試驗(yàn)力測(cè)量控制范圍:I?100%
試驗(yàn)力測(cè)量控制精度:優(yōu)于±1%
測(cè)力方式:載荷傳感器測(cè)力活塞行程:0?800mm位移測(cè)量范圍:0?800mm位移測(cè)量精度:優(yōu)于±1%
3、內(nèi)壓加載系統(tǒng)最大內(nèi)壓:50MPa
內(nèi)壓測(cè)量控制范圍:1?100%
內(nèi)壓測(cè)量控制精度:優(yōu)于±1%
內(nèi)壓測(cè)量方式:高精度應(yīng)變式壓力傳感器增壓缸活塞彳了程:600μπ位移測(cè)量范圍:0?600mm位移測(cè)量精度:優(yōu)于±1%。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，包括設(shè)置在地坑(8)內(nèi)的主機(jī)(I)和組合液壓源(6)、電控計(jì)算機(jī)(2)、試樣運(yùn)送小車(3)、內(nèi)壓加載裝置(7)和測(cè)量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述主機(jī)采用一個(gè)由四個(gè)反力架(9)分別連接頂部固定梁(12)和底座(29)形成的框架結(jié)構(gòu)、一個(gè)軸向力加載裝置和一個(gè)彎矩加載裝置，所述軸向力加載裝置設(shè)置在所述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，活動(dòng)橫梁(13)采用液壓馬達(dá)(35)通過四個(gè)絲杠(10)驅(qū)動(dòng)依靠滾輪(14)沿反力架(9)升降，活動(dòng)橫梁(13)下方依次連接6000KN傳感器(16)、上球鉸(17)和上彎曲梁(20)，所述底座(29)上方設(shè)置四個(gè)絲杠(10)和液壓馬達(dá)(35)的安裝座(27a)，在安裝座(27a)上依次連接6000KN液壓缸(27)、導(dǎo)向裝置(32)、下端鉸支座(33)和下彎曲梁(26);所述彎矩加載裝置設(shè)置在上彎曲梁(20)與下彎曲梁(26)的懸臂端之間，從上彎曲梁(20)至下彎曲梁(26)依次連接1000KN傳感器(21) U000KN彎曲油缸(22)和連接桿(24);在試驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)軌(5)上的試樣運(yùn)送小車(3)把試樣(4)運(yùn)送到上彎曲梁(20)與下彎曲梁(26)之間，用液壓馬達(dá)(35)依次通過傳動(dòng)鏈(36)、鏈輪(37)、四個(gè)絲杠(10)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁(13)升降，壓緊或松開試樣(4)，通過6000KN液壓缸(27)對(duì)試樣(4)進(jìn)行軸向加載、通過1000KN彎曲油缸(22)對(duì)試樣(4)進(jìn)行彎矩加載或通過內(nèi)壓加載裝置(7)對(duì)試樣(4)進(jìn)行內(nèi)壓加載，采用測(cè)量控制系統(tǒng)對(duì)各加載工況進(jìn)行測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述6000KN液壓缸(27)設(shè)有液壓缸LVDT傳感器(31)，所述試樣(4)設(shè)有水平撓度傳感器(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述1000KN彎曲油缸(22)設(shè)有彎曲油缸LVDT傳感器(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述上彎曲梁(20)的懸臂端設(shè)有上彎曲梁傾角傳感器(19)，所述下彎曲梁(26)的懸臂端設(shè)有下彎曲梁傾角傳感器(25)ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)雜荷載試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述下彎曲梁(26)懸臂端的下方設(shè)有下彎曲梁頂升裝置(28 )。
【文檔編號(hào)】G01N3/02GK103499487SQ201310475144
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月13日
【發(fā)明者】李昕, 周晶, 朱彤, 蘇晨亮, 高杰 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)