[發明專利]一種海洋絞車纜繩擺角導向綜合測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201510025846.5
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104535116B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 郭勇;黃良沛;劉德順;胡燕平;吳佳;劉厚才
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 顏昌偉

1.一種海洋絞車纜繩擺角導向綜合測試裝置，其特征在于，包括滑輪架、導輪、測試滑輪、軸、霍爾轉速傳感器、測速齒輪、螺紋應變計；在測試滑輪的左上方和右下方分別安裝有一個導輪，纜繩依次穿過滑輪架、左上方導輪、測試滑輪、右下方導輪，再回到滑輪架，纜繩在左上方導輪和右下方導輪與滑輪架之間的纜繩夾角恒為90°，所述導輪和測試滑輪均通過軸固定在滑輪架上，所述滑輪架固定安裝在基座上；測試齒輪、螺紋應變計與所述測試滑輪固定安裝在同一軸上，所述測試齒輪上安裝有霍爾轉速傳感器。

2.如權利要求1所述的海洋絞車纜繩擺角導向綜合測試裝置，其特征在于，所述測試滑輪和導輪內孔裝有高分子滑動軸承。

3.如權利要求1所述的海洋絞車纜繩擺角導向綜合測試裝置，其特征在于，所述測試齒輪上設有防塵罩。

4.使用如權利要求1所述的海洋絞車纜繩擺角導向綜合測試裝置進行測試的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)調節霍爾轉速傳感器與測試齒輪頂部的距離，至信號正常；

(2)通過采集霍爾轉速傳感器輸出的脈沖信號，結合測試齒輪的齒數計算出測試滑輪轉速，進一步獲得纜繩速度，處理公式如下:

$v=\frac{2\mathrm{\π}f}{z}r$

式中，v-纜繩速度，m/s；f-通過霍爾傳感器采集的脈沖數，HZ；z-測試齒輪的齒數；r-纜繩繞測試滑輪的有效半徑，m；

(3)通過螺紋應變計獲得軸上測試點處的應變，結合測試點的布置位置以及纜繩繞滑輪的包角為90°的特點，進一步獲得纜繩張力，其計算公式如下:

$F=\frac{\sqrt{2}\mathrm{\π}E\left|\mathrm{\ϵ}\right|{D_r}^3}{32C}$

式中，E-為軸材料的彈性模量，P_a；ε-軸上測點處的應變；D_r-軸的直徑，m；C-測試點離最近支撐點的距離，m。