[發(fā)明專利]動(dòng)態(tài)安全帶拉力試驗(yàn)臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310268660.3
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103411829A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;王新榮;彭春林
• 申請（專利權(quán)）人: 南寧鐵路局柳州供電段
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 李志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種安全試驗(yàn)裝置，特別是涉及一種用于安全帶/繩校驗(yàn)安全試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)安全帶拉力試驗(yàn)臺。

背景技術(shù)

安全帶拉力試驗(yàn)是一項(xiàng)比較特殊的試驗(yàn)工作過程，由于安全帶柔性好，具有著較強(qiáng)的拉伸延展性，試驗(yàn)過程中常會(huì)發(fā)生斷帶/散股現(xiàn)象，斷帶/散股發(fā)生后斷帶飛出，具有一定的傷害性，現(xiàn)有的通用形式拉力試驗(yàn)機(jī)不是針對安全帶/安全繩開發(fā)的試驗(yàn)平臺，使用過程中存在以下不足：

1．安全防護(hù)達(dá)不到要求：試驗(yàn)臺沒有全面人身安全保護(hù)設(shè)施，一旦試驗(yàn)過程中安全帶被拉斷，飛濺斷帶危及試驗(yàn)人員；

2．試驗(yàn)項(xiàng)目性能無法滿足要求：長度通常只能達(dá)到150Cm，最大拉力為5000N；而安全帶、安全繩常規(guī)長度為300Cm～500Cm，有些安全繩試驗(yàn)最大拉力需10000N；

3．現(xiàn)有的拉力試驗(yàn)機(jī)其傳動(dòng)/加載方式均采用絲桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，雖然具有精度高、力距大的優(yōu)點(diǎn)，但也存在明顯的缺點(diǎn)：絲桿造價(jià)高、維護(hù)次數(shù)頻繁，維護(hù)難度大、維護(hù)成本高；試驗(yàn)加載速度慢，加長了試驗(yàn)時(shí)間。?

4．拉力值無法動(dòng)態(tài)控制：安全帶、安全繩具有的彈性特性在試驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生彈性形變，拉力值回差較大，導(dǎo)致試驗(yàn)拉力值有較大變化，現(xiàn)有拉力試驗(yàn)機(jī)對此沒有考慮，試驗(yàn)方式為過程持續(xù)加載，一旦達(dá)到拉力設(shè)定值就進(jìn)入靜態(tài)鎖定狀態(tài)，或者拉斷被測介質(zhì)，記錄拉斷最大值，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤穩(wěn)定拉力值，導(dǎo)致試驗(yàn)鑒定結(jié)果誤差較大；

5．效率低下、浪費(fèi)人力：現(xiàn)有安全帶拉力試驗(yàn)臺不是自動(dòng)校驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)過程需要人員監(jiān)控，無法滿足工裝設(shè)施大量、及時(shí)、快速試驗(yàn)需求，甚至還有大量的試驗(yàn)臺依靠人力驅(qū)動(dòng)，浪費(fèi)人力資源、效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種安全可靠、效率高的動(dòng)態(tài)安全帶拉力試驗(yàn)臺，以克服已有技術(shù)所存在的上述不足。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種動(dòng)態(tài)安全帶拉力試驗(yàn)臺，所述拉力試驗(yàn)臺包括臺架、安裝在臺架上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制柜、以及安裝在臺架試驗(yàn)區(qū)的拉力檢測單元、連接受試安全帶的導(dǎo)索、防護(hù)檢測單元和防護(hù)門柵，所述控制柜用于安裝控制系統(tǒng)；所述導(dǎo)索通過滑輪和套管安裝在臺架試驗(yàn)區(qū)的專用支架上，試驗(yàn)區(qū)的一側(cè)設(shè)有滑動(dòng)頭，導(dǎo)索的一端通過滑動(dòng)頭連接用于掛接受試安全帶的掛環(huán)，導(dǎo)索的另一端穿過套管與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在控制系統(tǒng)的控制下帶動(dòng)導(dǎo)索的拉伸或復(fù)原；所述拉力檢測單元固定在試驗(yàn)區(qū)與滑動(dòng)頭相向的另一側(cè)，拉力檢測單元前部連接用于掛接受試安全帶的掛環(huán)；所述防護(hù)門柵安裝在試驗(yàn)區(qū)的正面，包括左門柵和右門柵，所述防護(hù)檢測單元安裝在左門柵和右門柵的閉合處；所述控制系統(tǒng)分別與拉力檢測單元、防護(hù)檢測單元和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電路連接，所述控制系統(tǒng)用于根據(jù)設(shè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和控制參數(shù)以及拉力檢測單元、防護(hù)檢測單元反饋的的監(jiān)測信息控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作。

所述控制系統(tǒng)包括主控單元、PLC控制器、人機(jī)界面、顯示單元和電源單元：

所述主控單元作為控制系統(tǒng)的核心，用于根據(jù)設(shè)定的程序以及拉力檢測單元、防護(hù)檢測單元反饋的的監(jiān)測信息向PLC控制器發(fā)出控制指令，所述主控單元包括單片機(jī)、調(diào)制解調(diào)電路、變送放大器和DSP/PID數(shù)字處理電路，所述單片機(jī)用于處理DSP/PID數(shù)字處理電路、人機(jī)界面送來的信息，并將所得到的新的控制信息向顯示單元、PLC控制器發(fā)出控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的指令，所述調(diào)制解調(diào)電路用于將拉力檢測單元測出的實(shí)時(shí)拉力值轉(zhuǎn)為電信號進(jìn)行調(diào)制處理，所述變送放大器用于將經(jīng)過調(diào)制處理的信號進(jìn)行整形、放大和信號轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)輸送給單片機(jī)進(jìn)行電路數(shù)字化處理，所述DSP/PID數(shù)字處理電路用于將變送放大器輸送來的試驗(yàn)實(shí)時(shí)信號與單片機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號處理、測量、與設(shè)定數(shù)據(jù)對比，并將處理后數(shù)據(jù)上傳給單片機(jī)；

所述PLC控制器用于根據(jù)主控單元的指令控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)的運(yùn)作；

所述人機(jī)界面用于向主控單元輸入設(shè)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)和控制參數(shù)；

所述顯示單元安裝在試驗(yàn)區(qū)上部的正面，用于顯示運(yùn)行狀態(tài)信息和試驗(yàn)狀態(tài)信息，包括電路的啟動(dòng)、停止、拉力設(shè)定值、拉力保壓時(shí)間、電路正常運(yùn)行、非正常運(yùn)行的狀態(tài)及報(bào)警信號；

所述電源單元為主控單元提供工作電源。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述單片機(jī)為帶ARM7內(nèi)核的工業(yè)級微控制器LPC2214，并帶有256kB?嵌入高速Flash?存儲器、128?位寬度的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)。

其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述PLC控制器采用西門子S7－200系列，其內(nèi)包括微處理器、存儲器、RS485通信端口以及定時(shí)器電路，所述定時(shí)器電路用于提供試驗(yàn)定時(shí)信號時(shí)間。

所述拉力檢測單元采用帶霍爾拉力傳感器的拉力計(jì)。