一种测定钢丝绳绳芯动态挠曲性能的装置的制作方法

本发明属于钢丝绳绳芯检测设备技术领域，主要涉及的是一种测定钢丝绳绳芯动态挠曲条件下抗挤压、抗磨损、抗弯曲和抗拉伸性能并评价其质量优劣的试验装置。

背景技术：

钢丝绳由钢丝、股、绳芯，按设计规则排列组合而成。其中，绳芯在钢丝绳中的作用主要是支撑外层股绳的压力，确保钢丝绳在运行过程中受到弯曲和负载挤压作用时，仍能保持原有的形态；其次绳芯能够储存油脂，在钢丝绳运行过程中作为钢丝绳润滑之源，使钢丝润滑良好，改善钢丝绳股间、丝间的接触，减缓磨损损伤；同时，由于钢丝绳在工作过程中会受到较大的冲击和挤压载荷，反复冲击和挤压后，绳芯有变碎的趋势，破碎的绳芯从股缝隙间露出严重影响钢丝绳的使用寿命。因此绳芯性能的优劣对于钢丝绳使用有着至关重要的影响，而对于绳芯性能进行测试也具有不可替代的重要作用及意义。

作为钢丝绳绳芯性能检测的一个重要指标，绳芯动态挠曲试验可用于模拟钢丝绳滑过滑轮时，钢丝绳中钢丝和股对绳芯的挤压和磨损，形象直观地阐释绳芯的综合性能。然而目前仍未有一种适用的绳芯动态挠曲性能测试装置来进行相应的试验，因此设计并开发出一种测定绳芯动态挠曲性能的试验装置，检测并评价绳芯品质的优劣,为绳芯的设计者、制造商、使用者和检测机构提供设计、制造、使用和检测的依据，避免使用过程中钢丝绳由于绳芯破坏引发的安全事故和质量事故，具有创造性的作用。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种测定钢丝绳绳芯动态挠曲性能的装置。利用本发明的装置可实现绳芯动态挠曲性能准确、方便、快速、安全的测定，从而达到评价绳芯质量优劣的目的。

本发明提供的试验装置是通过一种材料相对于另一种材料或一种结构相对于另一种结构的相对性能比对性试验，可用于测定绳芯经反复循环加载直至破坏时的动态挠曲寿命。本发明的测定原理是：将适宜长度的绳芯安装在专门设计的动态挠曲试验机上，与绳芯接触的试验轮绳槽表面有机加工或焊接钢筋的交叉穹肋，绳芯一端加有一定的张力或挂有一定载荷的砝码，另一端固定在等速等行程式双活塞杆液压缸（以下简称“液压缸”）端部，绳芯在滑轮上以一定的速率反复循环运行，以模拟实际应用中的钢丝绳通过滑轮时钢丝和股对绳芯的挤压和磨损，考核绳芯的抗动态挠曲疲劳寿命。

本发明的技术措施如下：

本发明的测定钢丝绳绳芯动态挠曲性能的装置包括机架，安装在机架顶部的导向轮，以竖直设置的方式安装在机架一侧立柱上的液压缸，安装在液压缸下方的试验轮；所述液压缸为等速等行程式双活塞杆液压缸；被测钢丝绳的绳芯一端与液压缸下端相连接，另一端绕经安装在液压缸下方的试验轮后与传动钢丝绳的一端相连接，所述钢丝绳的另一端绕经导向轮后与砝码相固接；在所述液压缸安装位置上部的立柱上安装有上下两个行程开关，在两个行程开关之间安装有计数器。

本发明中所述试验轮在与绳芯接触的绳槽表面加工有用于模拟钢丝绳滑过滑轮时钢丝股对绳芯的挤压和磨损效果的与钢丝绳中钢丝合股结构相配合的交叉穹肋。所述导向轮的绳槽表面为光滑的弧形槽结构或与试验轮的绳槽表面结构相同。

本发明的工作原理及有益效果如下：

本发明的装置以液压缸作为动力源，带动钢丝绳绳芯反复循环运动，计数器用于自动记录绳芯往复运动的次数，砝码用于模拟绳芯反复循环时承受的加载载荷，试验轮在与绳芯接触的绳槽表面为机加工或焊接钢筋形成的交叉穹肋，以模拟钢丝绳通过滑轮时钢丝绳中钢丝和股对绳芯的挤压和磨损。该装置实现绳芯动态挠曲性能的测定，为绳芯的设计者、制造商、使用者和检测机构提供设计、制造、使用和检测的依据，避免使用过程中钢丝绳由于绳芯破坏导致钢丝绳断裂并引发安全事故和质量事故。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为试验轮的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为图3的A向视图。

图5为图2的B-B剖视图。

图中序号：1、液压缸，2、计数器，3、导向轮，4、机架，5、绳芯，6、试验轮，7、传动钢丝绳，8、砝码，9、行程开关。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本发明的测定钢丝绳绳芯动态挠曲性能的装置包括机架4，安装在机架顶部的导向轮3，以竖直设置的方式安装在机架一侧立柱上的液压缸1，安装在液压缸1下方的试验轮6；所述液压缸1为等速等行程式双活塞杆液压缸；被测钢丝绳的绳芯5一端与液压缸1下端相连接，另一端绕经安装在液压缸1下方的试验轮6后与传动钢丝绳7的一端相连接，所述钢丝绳7的另一端绕经导向轮3后与砝码8相固接；在所述液压缸1安装位置上部的立柱上安装有上下两个行程开关9，在两个行程开关9之间安装有计数器2。

如图2、3、4、5所示，本发明中所述试验轮6在与绳芯5接触的绳槽表面加工有用于模拟钢丝绳滑过滑轮时钢丝股对绳芯的挤压和磨损效果的与钢丝绳中钢丝合股结构相配合的交叉穹肋。

本发明中所述导向轮3的绳槽表面为光滑的弧形槽结构，也可采用与试验轮6的绳槽表面相同的结构。

本发明的操作使用方法如下：

本发明中的液压缸1可往复运动，用于牵引被测钢丝绳的绳芯5往复运动并起到固定绳芯的作用；计数器2用于自动记录绳芯5往复运动的次数，砝码8用于模拟绳芯5往复循环加载载荷，试验轮6在与绳芯5接触的的绳槽表面机加工或焊接钢筋的交叉穹肋，以模拟钢丝绳滑过滑轮时钢丝绳股对绳芯5的挤压和磨损。本发明在使用时，先按图1所示将绳芯试样安装在动态挠曲试验机上，绳芯5用U型绳卡与传动钢丝绳7牢固连接；调整好砝码架距地面的高度后，装上不同质量的砝码8，调整试验轮6起始位置为标记点（即绳芯5与试验轮6的切点）；接通电源，设定试验频率，并将计数器2清零；启动试验机，被测钢丝绳的绳芯5在试验轮6上反复循环运行；连续试验直至绳芯5断裂并记录往复循环次数，或者连续试验至规定循环次数后再测定其破断拉力。该循环次数或破断拉力即是评价绳芯动态挠曲性能优劣的指标。

进一步说，图1中的试验轮6轮径为模拟不同直径钢丝绳的直径，砝码8为模拟不同规格绳芯反复循环加载载荷，图2、3、4、5中绳槽表面机加工或焊接钢筋的交叉穹肋为模拟钢丝绳中钢丝和股对绳芯5的挤压和磨损方式，共同组合一起即为本测定装置一种模拟形态。对于更加复杂结构、更高强度级、更大直径和不同表面状态的钢丝绳，可以设计不同尺寸的试验轮及其内部钢筋表面交叉穹肋结构，或采用不同质量的砝码用来进行模拟试验。从而实现特殊绳芯动态挠曲性能准确、可靠、有效、安全、快捷地测定，有效解决目前仍未有一种适用的绳芯动态挠曲性能测试装置可用于进行相应的试验的现状。