一種建筑膜結(jié)構(gòu)張拉性能測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑膜材料性能檢測(cè)技術(shù)；特別是涉及一種建筑膜結(jié)構(gòu)張拉性能測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]膜結(jié)構(gòu)，是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是由多種高強(qiáng)薄膜材料(PVC或Teflon)及加強(qiáng)構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。張拉摸結(jié)構(gòu)一般通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型，其造型打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造型，簡潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。
[0003]由于膜結(jié)構(gòu)自重小且經(jīng)濟(jì)美觀，因此它被廣泛地應(yīng)用于大跨度空間結(jié)構(gòu)中，如:大型體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、裝飾小品等。在各種膜結(jié)構(gòu)體系中，張拉膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用最為廣泛。張拉膜結(jié)構(gòu)的剛度是通過給膜材施加預(yù)張力來實(shí)現(xiàn)的。為了控制實(shí)際膜張力與其設(shè)計(jì)值相符合，保證工程質(zhì)量，防止膜褶皺松弛或被撕裂，減少工程事故，對(duì)膜結(jié)構(gòu)預(yù)張力的精確檢測(cè)就顯得十分必要和重要。對(duì)使用中的建筑張拉膜結(jié)構(gòu)的預(yù)張力的檢測(cè)屬于無損檢測(cè)范疇。如何準(zhǔn)確地測(cè)量膜材預(yù)張力值一直是業(yè)界致力研宄的一個(gè)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，檢測(cè)快速，能夠精確獲取膜材料張拉性能的建筑膜結(jié)構(gòu)張拉性能測(cè)試裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:(下述技術(shù)方案中結(jié)構(gòu)描述，以裝置使用時(shí)的狀態(tài)為基礎(chǔ)進(jìn)行描述)
一種建筑膜結(jié)構(gòu)張拉性能測(cè)試裝置，包括一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，還包括設(shè)置在試驗(yàn)平臺(tái)上的用于將膜張拉展開的張拉裝置、用于發(fā)射彈珠的彈珠彈射裝置和用于檢測(cè)膜振動(dòng)情況的振動(dòng)檢測(cè)裝置；
所述張拉裝置包括沿環(huán)形布置在試驗(yàn)平臺(tái)上的多個(gè)水平設(shè)置的張拉用氣缸，每個(gè)張拉氣缸均靠張拉氣缸支撐座固定支承在試驗(yàn)平臺(tái)上且其伸縮臂沿張拉用氣缸所在環(huán)形指向圓心方向設(shè)置，伸縮臂的前端設(shè)置有下壓緊塊和上壓緊塊，所述下壓緊塊前端具有呈弧形的壓緊部，下壓緊塊后端中部具有后凸的連接凸臺(tái)且連接凸臺(tái)中部靠一個(gè)拉力計(jì)和伸縮臂前端相連，所述上壓緊塊為弧度和弧長均和壓緊部一致的弧形且貼合設(shè)置在下壓緊塊的壓緊部上，所述張拉氣缸的伸縮臂均向前伸出后能夠使得每個(gè)上壓緊塊的兩端能夠恰好抵接成一個(gè)與張拉裝置所在位置圓環(huán)同心的圓環(huán)，所述上壓緊塊和下壓緊塊的壓緊部上沿自身弧形均勻間隔設(shè)置有多個(gè)豎向螺栓孔并能夠靠螺栓壓緊固定；
所述彈珠彈射裝置設(shè)置于所述上壓緊塊圍成的環(huán)形平面的下方中部位置，且所述彈珠彈射裝置的發(fā)射口正對(duì)上壓緊塊圍成的環(huán)形圓心設(shè)置；所述彈珠彈射裝置中具有能夠檢測(cè)彈珠入射速度和反彈速度的彈珠速度檢測(cè)裝置；
所述振動(dòng)檢測(cè)裝置設(shè)置于上壓緊塊圍成的環(huán)形平面的上方位置。
[0006]本裝置使用時(shí)，先將張拉氣缸伸縮臂伸出，使得各自的壓緊塊能夠圍成一個(gè)正圓形，然后一塊匹配圓形的待檢測(cè)的膜展開后，四周靠下壓緊塊和上壓緊塊夾持并靠螺栓壓緊固定，然后啟動(dòng)張拉氣缸的伸縮臂縮回，根據(jù)拉力計(jì)讀數(shù)可以獲取膜的實(shí)際張拉力；然后通過彈珠彈射裝置對(duì)膜中心位置發(fā)射彈珠，并獲取彈珠的入射速度和反彈速度；然后通過振動(dòng)檢測(cè)裝置能夠獲取膜面振動(dòng)情況，進(jìn)而得到待檢測(cè)膜的張拉性能。(膜的張拉性能主要是指膜所受張拉力、和膜受到的沖擊載荷以及膜的振動(dòng)情況三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如能夠獲取膜在一定張拉力的作用下能夠承受的極限沖擊載荷，或者膜在一定張拉力的作用下，當(dāng)沖擊載荷改變時(shí)其振動(dòng)幅度的對(duì)應(yīng)改變情況，或者膜能夠承受最大沖擊載荷的張拉力大小等等性能均可以得到測(cè)試和驗(yàn)證)
作為優(yōu)化，所述彈珠彈射裝置包括設(shè)置在試驗(yàn)平臺(tái)上的底板，底板上豎向并列向上設(shè)置有一根立柱和一塊立柱固定板；
所述立柱整體呈空心圓管狀，立柱內(nèi)腔中部位置具有一段直徑變小的限位臺(tái)階段，限位臺(tái)階段上部相鄰位置具有一橫向設(shè)置的彈珠入口，彈珠入口外部設(shè)置有一個(gè)固定在立柱上的橫向連接塊，橫向連接塊上方還具有豎向設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)料管，橫向連接塊遠(yuǎn)離立柱方向的端部還設(shè)置有一個(gè)送料氣缸，所述橫向連接塊內(nèi)部具有水平設(shè)置的彈珠通道，彈珠通道一端和立柱上的彈珠入口對(duì)接，另一端和上方的儲(chǔ)料管連通設(shè)置，所述送料氣缸的伸縮臂正對(duì)彈珠通道設(shè)置且能夠?qū)碜詢?chǔ)料管的彈珠推送入彈珠入口 ；立柱內(nèi)腔中還豎向設(shè)置有用于撞擊彈珠的撞針，撞針整體呈圓柱形，其上部為配合在立柱內(nèi)腔限位臺(tái)階段內(nèi)部的小直徑段，撞針下部設(shè)置有一圈直徑變大的限位凸環(huán)，撞針下端到立柱內(nèi)腔底部之間抵接設(shè)置有強(qiáng)力彈簧，所述撞針對(duì)應(yīng)位置的立柱內(nèi)壁上還豎向設(shè)置有和外界連通的豎槽；
所述立柱固定板上還固定設(shè)置有一個(gè)豎向伸縮氣缸，豎向伸縮氣缸具有一個(gè)可豎向向下伸縮的伸縮臂且該伸縮臂上固定設(shè)置有一個(gè)安裝板，安裝板上固定設(shè)置有一個(gè)橫向伸縮氣缸，橫向伸縮氣缸具有一個(gè)可橫向伸縮的伸縮臂且該伸縮臂前端固定設(shè)置有扳機(jī)件，扳機(jī)件前端面正對(duì)立柱上的豎槽設(shè)置有一個(gè)凸起，所述橫向伸縮氣缸的伸縮臂伸出后能夠帶動(dòng)扳機(jī)件的凸起進(jìn)入到立柱豎槽內(nèi)并掛住撞針的限位凸環(huán)；
所述彈珠速度檢測(cè)裝置包括一個(gè)同軸套設(shè)在立柱上端的套管和設(shè)置在套管內(nèi)部的速度檢測(cè)計(jì)。
[0007]這樣，彈珠彈射裝置使用時(shí)，預(yù)先將彈珠裝入到儲(chǔ)料管內(nèi)，啟動(dòng)送料氣缸的伸縮臂伸出將儲(chǔ)料管最下方的彈珠從彈珠通道推送入彈珠入口進(jìn)入到立柱內(nèi)，彈珠停留在立柱內(nèi)腔限位臺(tái)階段上端位置；然后啟動(dòng)橫向伸縮氣缸的伸縮臂橫向伸出，使得扳機(jī)件的凸起進(jìn)入到立柱豎槽內(nèi)并掛住撞針的限位凸環(huán)，然后啟動(dòng)豎向伸縮氣缸的伸縮臂向下伸出，通過橫向伸縮氣缸和扳機(jī)件帶動(dòng)撞針克服強(qiáng)力彈簧的彈力向下運(yùn)動(dòng)，壓縮強(qiáng)力彈簧后處于擊發(fā)狀態(tài)，然后控制橫向伸縮氣缸的伸縮臂橫向縮回，釋放撞針向上沖出，撞針撞擊彈珠使其向上發(fā)射出去。彈珠經(jīng)過立柱上端的套管時(shí)靠其內(nèi)的速度檢測(cè)計(jì)可以檢測(cè)入射速度；同時(shí)由于立柱和套管均為正對(duì)待檢測(cè)膜被夾持的圓形圓心豎直設(shè)置，故彈珠撞擊待檢測(cè)膜后可以原路返回到套管內(nèi)靠速度檢測(cè)計(jì)檢測(cè)其反彈速度。故具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，控制可靠，檢測(cè)快捷等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]作為優(yōu)化，立柱固定板上端橫向延伸固定有立柱限位板，立柱限位板和立柱上部固定連接。
[0009]這樣，可以更好地提高立柱的固定強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0010]作為優(yōu)化，所述撞針上端面中部具有向下設(shè)置的球冠形面。
[0011]這樣，撞針靠球冠形面撞擊彈珠進(jìn)行擊發(fā)，能夠更好地傳遞擊發(fā)沖擊力且擊發(fā)更加穩(wěn)定可靠。
[0012]作為優(yōu)化，所述底板上還向上固定設(shè)置有三角形的加強(qiáng)板，加強(qiáng)板一側(cè)和立柱固定板固定連接。
[0013]這樣，可以加強(qiáng)立柱固定板的固定強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0014]作為優(yōu)化，所述底板包括下底板和上底板，所述上底板四角通過向下旋設(shè)的調(diào)節(jié)螺栓支撐在下底板上。
[0015]這樣，可以更加方便根據(jù)彈珠實(shí)際發(fā)射返回情況，調(diào)節(jié)上底板的水平度，使其上的立柱能夠垂直正對(duì)待檢測(cè)膜中心，以使得調(diào)節(jié)后保證發(fā)射的彈珠能夠原路返回到套管內(nèi)，從而準(zhǔn)確地檢測(cè)到彈珠的反彈速度。
[0016]作為優(yōu)化，所述立柱固定板下部還具有一個(gè)水平貫穿設(shè)置的限位底板，限位底板一端位于立柱固定板和立柱相鄰的一側(cè)，另一端位于立柱固定板背離立柱的一側(cè)，所述豎向伸縮氣缸的伸縮臂的下端還設(shè)置有一個(gè)向下的檢測(cè)限位開關(guān)，所述檢測(cè)限位開關(guān)和豎向伸縮氣缸的控制裝置相連，所述檢測(cè)限位開關(guān)正對(duì)并用于檢測(cè)限位底板位于立柱端，進(jìn)行豎