[發(fā)明專利]一種用于測量拉索索力的裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711084167.0 | 申請日： | 2017-11-07 |
| 公開（公告）號： | CN107941402B | 公開（公告）日： | 2023-09-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何華陽;周毅姝;陳南 | 申請（專利權(quán)）人： | 交通運輸部公路科學研究所 |
| 主分類號： | G01L5/04 | 分類號： | G01L5/04 |
| 代理公司： | 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203 | 代理人： | 劉萍 |
| 地址： | 100088*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 測量 索索 裝置 方法 | ||
1.一種用于測量拉索索力的裝置，其特征在于，包括：被測拉索，拉索捕捉單元，拉索捕捉單元接頭，振動傳送單元，輔助支架，主滑動單元，主滑動槽，主轉(zhuǎn)動桿，轉(zhuǎn)動支架，轉(zhuǎn)動連接件，從轉(zhuǎn)動桿，從滑動單元，從滑動槽，位移頭，位移測量單元，主體底座和數(shù)據(jù)分析單元；
拉索捕捉單元能夠緊緊鎖住拉索，使其工作時不在拉索上發(fā)生移動；拉索捕捉單元上安裝有拉索捕捉單元接頭；拉索捕捉單元接頭上能夠安裝振動傳送單元；振動傳送單元通過輔助支架固定，使得振動傳送單元與輔助支架保持水平，且振動傳送單元能夠與輔助支架產(chǎn)生水平位移；振動傳送單元下端連接有主滑動槽；主滑動單元能夠在主滑動槽中沿著長邊方向水平移動；主轉(zhuǎn)動桿連接在主滑動單元上，且與從轉(zhuǎn)動桿形成一個夾角；主轉(zhuǎn)動桿和從轉(zhuǎn)動桿的連接處為轉(zhuǎn)動連接件，轉(zhuǎn)動連接件使得主轉(zhuǎn)動桿和從轉(zhuǎn)動桿之間的相對位置不發(fā)生變化，且主轉(zhuǎn)動桿和從轉(zhuǎn)動桿形成的結(jié)構(gòu)能夠以轉(zhuǎn)動連接件為圓心進行旋轉(zhuǎn)運動；從轉(zhuǎn)動桿的另一端連接有從滑動單元；從滑動單元安裝在從滑動槽中，從滑動單元能夠在從滑動槽中按長邊方向水平移動；從滑動槽的一端連接在位移頭上；位移頭在位移測量單元上移動；位移測量單元測得位移頭的位移，并將位移信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析單元上；數(shù)據(jù)分析單元具有顯示位移曲線、顯示頻譜圖、顯示頻率、顯示索力值以及數(shù)據(jù)計算的功能；主體底座用于固定位移測量單元、轉(zhuǎn)動支架以及輔助支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，主滑動槽或從滑動槽選用氣浮導軌或磁浮導軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位移測量單元能夠選用高精度光柵尺、容柵式數(shù)字位移傳感器、激光測距傳感器或拉線編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)分析單元能夠選用計算機或手機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主滑動單元、主滑動槽、主轉(zhuǎn)動桿、轉(zhuǎn)動支架、轉(zhuǎn)動連接件、從轉(zhuǎn)動桿、從滑動單元、從滑動槽以及位移頭，用于按一定比值傳送拉索的振動；其中，比值的大小與主轉(zhuǎn)動桿和從轉(zhuǎn)動桿的長度成正相關(guān)關(guān)系；設(shè)主轉(zhuǎn)動桿長L，轉(zhuǎn)動角度θ，則主轉(zhuǎn)動桿移動的垂直距離為
6.應用如權(quán)利要求1-5任意一項所述裝置的方法，其特征在于，實現(xiàn)過程如下：
(1)將拉索捕捉單元安裝到被測拉索上，使得拉索捕捉單元和被測拉索緊密貼合；
(2)將主體底座安放在平穩(wěn)的地面上，并且使得振動傳送單元長邊能夠垂直于地面；
(3)裝置上電初始化，主轉(zhuǎn)動桿和從轉(zhuǎn)動桿達到平衡狀態(tài)；
(4)激勵被測拉索，使得拉索產(chǎn)生振動；
(5)振動傳送單元隨著拉索振動產(chǎn)生上下位移，位移方向應平行于輔助支架；
(6)主滑動槽受到振動傳送單元移動產(chǎn)生的推拉力，發(fā)生位移，使得主滑動單元受迫在主滑動槽內(nèi)產(chǎn)生左右往復運動，運動方向應平行于主滑動槽；
(7)主滑動單元的移動帶動主轉(zhuǎn)動桿繞著連接件做往復轉(zhuǎn)動；
(8)從轉(zhuǎn)動桿因主轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動而發(fā)生往復轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向與主轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動方向保持一致；
(9)從轉(zhuǎn)動桿往復轉(zhuǎn)動時帶動從滑動單元產(chǎn)生位移；
(10)從滑動單元在從滑動槽內(nèi)做左右往復運動，運動方向與從滑動槽水平；
(11)從滑動槽受到從滑動單元施加的力，從而帶動位移頭沿著豎直方向進行往復運動；
(12)位移測量單元測量位移頭的移動情況；
(13)位移測量單元將測得的位移信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析單元中；
(14)數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)位移測量單元傳輸?shù)奈灰茢?shù)據(jù)實時顯示位移的時程曲線；
(15)數(shù)據(jù)分析單元計算并繪制出頻譜圖；
(16)數(shù)據(jù)分析單元計算出位移曲線的頻率和索力值。
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