[發明專利]一種拉力緩沖油缸模型試驗模擬裝置

在審

• 申請號: 201810102127.2
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108279168A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 寇雨豐;王新茹;彭濤;肖龍飛;陳世海;姚宗
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種拉力緩沖油缸模型試驗模擬裝置，包括：支撐框架，頂部設有繩索通過的開孔；閾值重塊，設于支撐框架中并可在支撐框架內沿豎直方向升降，用于模擬拉力緩沖油缸開始產生緩沖作用的初始拉力；限位器，設于支撐框架內，用于限制閾值重塊在限位器和支撐框架頂部之間的范圍內升降，模擬拉力緩沖油缸的行程；上彈簧和下彈簧，上彈簧通過繩索與閾值重塊頂部連接，下彈簧的兩端分別與閾值重塊的底部和支撐框架連接。與現有技術相比，本發明模擬精度高，能準確模擬緩沖油缸的啟動拉力閾值、拉伸剛度以及有效行程等關鍵參數，準確模擬“緩沖油缸+纜繩”系統在拉力作用下的交變拉伸剛度特性。

技術領域

本發明涉及一種試驗模擬裝置，尤其是涉及一種拉力緩沖油缸模型試驗模擬裝置。

背景技術

拉力緩沖油缸在船舶與海洋工程的吊裝、打撈等系統中廣泛采用，具有減少能量沖擊、平衡纜繩受力以及提供運動補償等功能。緩沖油缸的前端連接纜繩，當纜繩上拉力達到閾值時(閾值與油缸油壓有關)緩沖油缸的拉桿被拉開起到緩沖拉力作用，當緩沖油缸的拉桿達到最大行程后緩沖作用消失。由于纜繩的拉伸剛度較大，緩沖油缸被拉開后拉伸剛度較小，“緩沖油缸+纜繩”系統在承受拉力過程中具有“強-弱-強”的交變剛度特性。

在模型試驗中，需要準確模擬緩沖油缸的啟動拉力閾值、拉伸剛度以及有效行程等關鍵參數，目前定制小型油(氣)缸不僅價格高昂、而且無法達到模型試驗的精度要求。用彈簧來模擬緩沖拉伸剛度是一種通常的做法，在很多試驗機構中均有運用，例如，公開號為CN107101821A的發明“吊弦疲勞試驗機”采用彈簧來緩沖作用于吊弦試樣上的慣性力。盡管如此，目前尚沒有一種能夠同時有效模擬緩沖油缸上述各項關鍵參數的試驗機構。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種拉力緩沖油缸模型試驗模擬裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種拉力緩沖油缸模型試驗模擬裝置，包括：

支撐框架，頂部設有繩索通過的開孔；

閾值重塊，設于支撐框架中并可在支撐框架內沿豎直方向升降，上彈簧用于模擬拉力緩沖油缸纜繩的拉伸剛度，下彈簧用于模擬拉力緩沖油缸的拉伸剛度；

限位器，設于支撐框架內，用于限制閾值重塊在限位器和支撐框架頂部之間的范圍內升降，模擬拉力緩沖油缸的行程；

上彈簧和下彈簧，上彈簧通過繩索與閾值重塊頂部連接，下彈簧的兩端分別與閾值重塊的底部和支撐框架連接，分別用于模擬纜繩、拉力緩沖油缸的拉伸剛度。

所述限位器包括兩塊限位板，兩塊限位板分別固定于支撐框架兩側。

所述限位板由用于支撐閾值重塊的支撐部和用于連接支撐框架的固定部組成，所述固定部通過螺釘固定于支撐框架上，所述支撐框架的兩個側面上均設有一個或多個用于螺釘穿過的高度調節孔，每個高度調節孔豎直排布。

所述高度調節孔為腰形孔，通過調節螺釘在腰形孔中的高度調節限位板的高度。

所述支撐框架兩側還設有豎直設置的凹槽導軌，所述閾值重塊兩側設有與該凹槽導軌配合的滾輪，所述閾值重塊通過滾輪沿該凹槽導軌豎直升降。

所述支撐框架由底板、頂板和兩塊側板組成，所述底板和頂板水平設置，兩塊側板豎直設置于底板和頂板之間，用于繩索通過的所述開孔設于頂板上。

所述裝置還包括用于改變上彈簧通過繩索對閾值重塊施加拉力的方向的導向滑輪，所述繩索自閾值重塊頂部穿過所述開孔并繞過導向滑輪后與上彈簧連接。

所述下彈簧的自然長度與限位器和支撐框架底部之間的高度配合，所述閾值重塊位于限位器上時，所述下彈簧處于自然狀態。

繩索為鋼絲繩。