[發(fā)明專利]一種可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置

在審

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• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107741369A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張武翔;王植;丁希侖
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所11121
• 代理人: 周長琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于試驗測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，可用于鋼絲繩、凱夫拉繩等耐磨性的研究。

背景技術(shù)

繩驅(qū)動作為一種較常使用的驅(qū)動方式，具有自重輕、強度高、承載大、運行平穩(wěn)且無噪聲、彈性好、能夠傳遞長距離的載荷、能承受多種載荷和變載荷等特點，適宜于牽引、拉拽、捆扎等多方面的用途，廣泛應(yīng)用于航空、機械、造船、采礦、農(nóng)林業(yè)中。

繩驅(qū)動在長期使用中，除繩的外層繞過卷筒或滑輪時受到強大的拉力外，還反復(fù)受到彎曲與擠壓作用而引起疲勞，再加上磨損，導(dǎo)致繩系統(tǒng)失效，嚴(yán)重可導(dǎo)致繩的斷裂。因此，在重要場合中繩系統(tǒng)的疲勞磨損測試是必不可少的，典型的繩系統(tǒng)是由驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪與從動輪組合而成，且具有不同包角，而現(xiàn)在缺少一種通用的測試工裝進行試驗。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，可對不同的繩系統(tǒng)進行疲勞磨損測試。

本發(fā)明可調(diào)節(jié)繩包角的繩磨損測試裝置，在支撐框架頂部左右兩側(cè)設(shè)置有驅(qū)動輪與從動輪；同時在支撐框架上還安裝有導(dǎo)向輪；導(dǎo)向輪軸心位于驅(qū)動輪與從動輪軸心連線的垂直平分線上；且驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪與從動輪軸心位于同一豎直平面上。

上述導(dǎo)向輪安裝于拉壓傳感器上，并一同安裝于調(diào)節(jié)機構(gòu)上，由調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪上下位置，由拉壓傳感器測量對導(dǎo)向輪上繩的張緊力進行檢測。上述

被測繩纏繞于驅(qū)動輪上，始端與驅(qū)動輪固定，被測繩繞過導(dǎo)向輪，通過導(dǎo)向輪使被測繩產(chǎn)生包角，最后被測繩繞過從動輪，末端懸掛砝碼。

本發(fā)明可調(diào)節(jié)繩包角的繩磨損測試裝置由控制部分進行控制，包括電機驅(qū)動器、數(shù)據(jù)放大器與采集器與主控器。其中，電機驅(qū)動器控制直流伺服電機精確的轉(zhuǎn)動速度與方向；數(shù)據(jù)放大器與采集器用來獲得拉壓力傳感器測得受力；主控器用來對電機驅(qū)動器、拉壓傳感器、直流伺服電機的控制；且具有參數(shù)設(shè)置模塊，包括導(dǎo)向輪的包角設(shè)置、加載重量設(shè)置、被測繩牽拉速度設(shè)置、從動輪直徑設(shè)置、單次行程設(shè)置、試驗次數(shù)設(shè)置。

針對上述可調(diào)節(jié)繩包角的繩磨損測試裝置的測試方法為：

步驟1：將所被測繩一端固定安裝于驅(qū)動輪上，隨后將被測繩由導(dǎo)向輪下方繞過導(dǎo)向輪，隨后再由從動輪上方繞過從動輪，并在被測繩末端掛上所需拉力對應(yīng)的砝碼。

步驟2：設(shè)置試驗次數(shù)、加載重量、導(dǎo)向輪的包角、從動輪的直徑、被測繩牽拉速度、單次行程參數(shù)，并根據(jù)要求的包角值與砝碼重量計算傳感器的理論值，調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪上下位置使傳感器實際值與理論值相等。

步驟3：依照設(shè)置參數(shù)進行循環(huán)運行，被測繩反復(fù)進行往復(fù)運動，測試被測繩疲勞磨損性能，達到試驗次數(shù)設(shè)置或被測繩斷裂時自動停止試驗。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，可對被測繩包角進行調(diào)節(jié)，可針對不同工況進行試驗，適應(yīng)性廣；

2、本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，可設(shè)置試驗次數(shù)、加載重量、從動輪直徑、拉繩速度、單次行程等參數(shù)，試驗裝置自動運行，操作方便；

3、本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，通過拉壓力傳感器實時監(jiān)控繩拉力，繩磨損斷裂或出現(xiàn)異常自動停止試驗；

4、本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，軸系與輪間使用鍵與螺母進行安裝，方便更換；

5、本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置，結(jié)構(gòu)易于拆卸安裝，且四角裝有福馬輪，可快速挪動固定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置中驅(qū)動輪組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置中導(dǎo)向輪組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置試驗裝置中包角調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明可調(diào)節(jié)包角的繩疲勞磨損測試裝置中從動輪組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

1-驅(qū)動輪組件2-導(dǎo)向輪組件3-從動輪組件

4-包角調(diào)節(jié)機構(gòu)5-支撐框架6-被測繩

101-驅(qū)動源102-驅(qū)動輪軸承座103-驅(qū)動輪軸

104-驅(qū)動輪105-驅(qū)動輪組件安裝板106-聯(lián)軸器

201-拉壓傳感器202-導(dǎo)向輪軸承座203-導(dǎo)向輪軸

204-導(dǎo)向輪205-導(dǎo)向輪組件安裝架206-傳感器連接架

207-凸臺301-從動輪302-從動輪軸