钢索拉伸实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种拉伸试验仪器，尤其是涉及一种钢索拉伸实验装置。

背景技术：

随着工业的迅速发展，许多大型设备中的牵引装置和传动装置都离不开钢索部件的参与。特别在航空行业中，在飞机的操纵系统中，诸多飞行动作的操纵装置和执行装置之间都是依靠钢索来实现完成的。而钢索所能承受的最大拉力和最多拉伸次数，直接关系到飞机和大型设备的安全性能及其使用寿命。同时由于不同用途的钢索长度不同，一般的钢索拉伸试验仪只能进行较短的钢索拉伸试验，且可拉伸钢索的长度固定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种钢索拉伸实验装置，该钢索拉伸实验装置通过电机和传动装置进行加载，控制简单，加载速度快，该钢索拉伸实验装置的钢索限位器可拆卸安装在钢索限位器导轨上，可以根据钢索的长度进行调整，实现对不同长度的钢索试件的测试。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：包括控制系统、动力加载系统、钢索拉伸试验系统和钢索定位配重系统，所述控制系统包括控制操作控制台，所述操作控制台与动力加载系统连接且用于控制动力加载系统对钢索进行加载，所述操作控制台与钢索拉伸试验系统连接且用于控制钢索拉伸试验系统上装载的监测设备工作和用于显示钢索拉伸试验系统上装载的监测设备反馈的数据，所述动力加载系统与钢索拉伸试验系统连接且用于为钢索拉伸试验系统提供拉力，所述钢索定位配重系统与钢索拉伸试验系统连接且用于固定钢索和通过钢索定位配重系统增加钢索拉伸试验系统的稳定性；

所述钢索拉伸试验系统包括实验台桌、第一导轨、第二导轨、第三导轨、第一滑台、第二滑台、第三滑台、支撑杆、第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板、第四支撑板和钢索限位器导轨，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板均竖直固定在实验台桌的上表面上，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板从左至右依次间隔设置在同一直线上，所述第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和第四支撑板相互平行设置，所述支撑杆的一端与第一支撑板固定连接，所述支撑杆的另一端穿过第二支撑板和第三支撑板后与第四支撑板固定连接，所述第一导轨、第二导轨和第三导轨均沿实验台桌的长度方向设置且固定在实验台桌的上表面上，所述第一导轨、第二导轨和第三导轨依次间隔设置且设置在同一直线上，所述第一导轨设置在第一支撑板与第二支撑板之间，所述第二导轨设置在第二支撑板与第三支撑板之间，所述第三导轨设置在第三支撑板与第四支撑板之间，所述钢索限位器导轨固定在实验台桌的上表面上；

所述钢索限位器导轨包括第一钢索限位器导轨、第二钢索限位器导轨和第三钢索限位器导轨，所述第一钢索限位器导轨、第二钢索限位器导轨和第三钢索限位器导轨依次间隔设置且设置在同一直线上，所述第一钢索限位器导轨设置在第二支撑板与第三支撑板之间且靠近第二支撑板的一侧，所述第二钢索限位器导轨设置在第三支撑板与第四支撑板之间且靠近第三支撑板的一侧，所述第三钢索限位器导轨设置在第四支撑板的右侧，所述第一滑台滑动安装在第一导轨上，所述第二滑台滑动安装在第二导轨上，所述第三滑台滑动安装在第三导轨上；

所述钢索定位配重系统包括钢索限位器、配重块和连接板，所述钢索限位器可拆卸安装在钢索限位器导轨上且用于固定被拉伸钢索的一端，所述配重块通过连接板与实验台桌的桌腿可拆卸连接。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述动力加载系统包括电机、加载装置基座、皮带传动装置、齿轮减速装置和拉伸装置，所述电机、皮带传动装置和齿轮减速装置均设置在加载装置基座上，所述电机与皮带传动装置连接且用于将电机输出的转矩传递给皮带传动装置，所述皮带传动装置与齿轮减速装置连接且用于将皮带传动装置的转矩传递给齿轮减速装置，所述齿轮减速装置与拉伸装置连接且用于将齿轮减速装置的转矩传递给拉伸装置，所述拉伸装置固定设置在实验台桌的上表面上且用于将齿轮减速装置专递的转矩转化成直线运动。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述皮带传动装置包括小皮带轮、大皮带轮、皮带、第一轴、第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座、第四轴承座和第二轴，所述小皮带轮固定安装在第一轴的中部，所述大皮带轮固定安装在第二轴上，所述第一轴通过第一轴承座和第二轴承座可转动安装在加载装置基座上，所述第二轴通过第三轴承座和第四轴承座可转动安装在加载装置基座上，所述小皮带轮和大皮带轮通过皮带连接且通过皮带将小皮带轮的转矩传递给大皮带轮，所述第一轴的一端与电机的输出轴相连接。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述皮带传动装置还包括皮带张紧装置，所述皮带张紧装置包括张紧轮、张紧轮轴和张紧轮座，所述张紧轮轴的一端可转动安装在张紧轮座上，所述张紧轮固定安装在张紧轮轴的另一端，所述张紧轮座固定安装在加载装置基座上，所述张紧轮的外表面与皮带的外表面相接触且压紧在皮带的外表面上。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述齿轮减速装置包括大齿轮、第三齿轮、第三轴、第四齿轮、第五轴承座和第六轴承座，所述大齿轮固定安装在第二轴上，所述第三轴的一端通过第六轴承座可转动安装在加载装置基座上，所述第三轴的另一端通过第五轴承座可转动安装在实验台桌的上部左侧，所述第三齿轮固定套装在第三轴的左侧，所述第四齿轮固定套装在第三轴的右侧，所述大齿轮与第三齿轮相啮合。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述拉伸装置包括第一丝杠、第二丝杠、第一支撑座、第二支撑座、第三支撑座、第四支撑座和拉伸板，所述第一丝杠和第二丝杠平行设置，所述第一丝杠通过第一支撑座和第二支撑座可转动安装在在实验台桌的左侧上方，所述第二丝杠通过第三支撑座和第四支撑座可转动安装在实验台桌的左侧上方，所述拉伸板的一端与第一丝杠相配合，所述拉伸板的另一端与第二丝杠相配合，所述第一丝杠的一端设置有第一齿轮，所述第一齿轮与第四齿轮相啮合，所述第二丝杠的一端设置有第二齿轮，所述第二齿轮与第四齿轮相啮合，所述第一丝杠和第二丝杠的螺纹旋向相反。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述支撑杆的数量为四个，四个所述支撑杆平行设置，所述四个支撑杆的一端分别固定在第一支撑板的四个边角上，所述四个支撑杆的另一端依次穿过第二支撑板和第三支撑板后分别与第四支撑板的四个边角固定连接。

上述的一种钢索拉伸实验装置，其特征在于：所述第一支撑板与第二支撑板之间的距离为3～4米，所述第二支撑板与第三支撑板之间的距离为1～2米，所述第三支撑板与第四支撑板之间的距离为1～2米。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过电机和传动装置进行加载，控制简单，加载速度快。

2、本实用新型通过平行设置的第一丝杠和第二丝杠传动对钢索试件施加拉力，结构简单，运行平稳。

3、本实用新型的钢索限位器可拆卸安装在钢索限位器导轨上，可以根据钢索的长度进行调整，实现对不同长度的钢索试件的测试。

4、本实用新型的第一滑台、第二滑台和第三滑台可以沿着待测试钢索方向滑动，设置在第一滑台、第二滑台或者第三滑台上的实验仪器或者架设高倍镜拍摄装置移动方便灵活。

5、本实用新型的配重块通过连接板与实验台桌的桌腿可拆卸连接，可以根据实验所测钢索长度的不同，调节配重块和钢索限位器的位置。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型俯视图。

图4为图1的Ⅰ处局部放大图。

图5为图1的Ⅱ处局部放大图。

图6为图2的Ⅲ处局部放大图。

图7为图3的Ⅳ处局部放大图。

附图标记说明:

1—控制操作控制台； 2—实验台桌； 3—第一导轨；

4—第二导轨； 5—第三导轨； 6—第一滑台；

7—第二滑台； 8—第三滑台； 9—支撑杆；

10—第一支撑板； 11—第二支撑板； 12—第三支撑板；

13—第四支撑板； 14—第一钢索限位器导轨；

15—第二钢索限位器导轨； 16—第三钢索限位器导轨；

17—钢索限位器； 18—配重块； 19—连接板；

20—电机； 21—小皮带轮； 22—大皮带轮；

23—皮带； 24—钢索； 25—加载装置基座；

26—第一轴； 27—第一轴承座； 28—第二轴承座；

29—第三轴承座； 30—第四轴承座； 31—第二轴；

32—张紧轮； 33—张紧轮轴； 34—张紧轮座；

35—大齿轮； 36—第三轴； 37—第五轴承座；

38—第六轴承座； 39—第一支撑座； 40—第二支撑座；

41—第三支撑座； 42—第四支撑座； 43—第一丝杠；

43-1—第一齿轮； 44—第二丝杠； 44-1—第二齿轮；

45—拉伸板； 46—第三齿轮； 45—第四齿轮。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型包括控制系统、动力加载系统、钢索拉伸试验系统和钢索定位配重系统，所述控制系统包括控制操作控制台1，所述操作控制台1与动力加载系统连接且用于控制动力加载系统对钢索24进行加载，所述操作控制台1与钢索拉伸试验系统连接且用于控制钢索拉伸试验系统上装载的监测设备工作和用于显示钢索拉伸试验系统上装载的监测设备反馈的数据，所述动力加载系统与钢索拉伸试验系统连接且用于为钢索拉伸试验系统提供拉力，所述钢索定位配重系统与钢索拉伸试验系统连接且用于固定钢索和通过钢索定位配重系统增加钢索拉伸试验系统的稳定性；

所述钢索拉伸试验系统包括实验台桌2、第一导轨3、第二导轨4、第三导轨5、第一滑台6、第二滑台7、第三滑台8、支撑杆9、第一支撑板10、第二支撑板11、第三支撑板12、第四支撑板13和钢索限位器导轨，所述第一支撑板10、第二支撑板11、第三支撑板12和第四支撑板13均竖直固定在实验台桌2的上表面上，所述第一支撑板10、第二支撑板11、第三支撑板12和第四支撑板13从左至右依次间隔设置在同一直线上，所述第一支撑板10、第二支撑板11、第三支撑板12和第四支撑板13相互平行设置，所述支撑杆9的一端与第一支撑板10固定连接，所述支撑杆9的另一端穿过第二支撑板11和第三支撑板12后与第四支撑板13固定连接，所述第一导轨3、第二导轨4和第三导轨5均沿实验台桌2的长度方向设置且固定在实验台桌2的上表面上，所述第一导轨3、第二导轨4和第三导轨5依次间隔设置且设置在同一直线上，所述第一导轨3设置在第一支撑板10与第二支撑板11之间，所述第二导轨4设置在第二支撑板11与第三支撑板12之间，所述第三导轨5设置在第三支撑板12与第四支撑板13之间，所述钢索限位器导轨固定在实验台桌2的上表面上；

所述钢索限位器导轨包括第一钢索限位器导轨14、第二钢索限位器导轨15和第三钢索限位器导轨16，所述第一钢索限位器导轨14、第二钢索限位器导轨15和第三钢索限位器导轨16依次间隔设置且设置在同一直线上，所述第一钢索限位器导轨14设置在第二支撑板11与第三支撑板12之间且靠近第二支撑板11的一侧，所述第二钢索限位器导轨15设置在第三支撑板12与第四支撑板13之间且靠近第三支撑板12的一侧，所述第三钢索限位器导轨16设置在第四支撑板13的右侧，所述第一滑台6滑动安装在第一导轨3上，所述第二滑台7滑动安装在第二导轨4上，所述第三滑台8滑动安装在第三导轨5上；所述第一滑台6、第二滑台7和第三滑台8上可以用来安装各种实验仪器或者架设高倍镜拍摄装置对实验结果进行收集，最终通过连接线，将收集的实验结果传送给操作控制台1。由于第一滑台6、第二滑台7和第三滑台8可以沿着待测试钢索24方向滑动，所以方便灵活的移动实验仪器或者架设高倍镜拍摄装置的位置。

所述钢索定位配重系统包括钢索限位器17、配重块18和连接板19，所述钢索限位器17可拆卸安装在钢索限位器导轨上且用于固定被拉伸钢索24的一端，可以根据钢索24的长度，将钢索限位器17拆卸下来安装到合适的实验位置，这样就可完成对不同长度的钢索试件的测试；所述配重块18通过连接板与实验台桌2的桌腿可拆卸连接，这样可以增加实验台桌2的稳定性，避免试样在拉伸过程中由于动力加载系统和钢索拉伸试验系统中零部件的运动、变形或者震动而使得实验台桌2上固定的试样设备测量和监测出现偏差，影响测量的准确性。

如图4、图6和图7所示，所述动力加载系统包括电机20、加载装置基座25、皮带传动装置、齿轮减速装置和拉伸装置，所述电机20、皮带传动装置和齿轮减速装置均设置在加载装置基座25上，所述电机20与皮带传动装置连接且用于将电机20输出的转矩传递给皮带传动装置，所述皮带传动装置与齿轮减速装置连接且用于将皮带传动装置的转矩传递给齿轮减速装置，所述齿轮减速装置与拉伸装置连接且用于将齿轮减速装置的转矩传递给拉伸装置，所述拉伸装置固定设置在实验台桌2的上表面上且用于将齿轮减速装置专递的转矩转化成直线运动。

如图4、图6和图7所示，所述皮带传动装置包括小皮带轮21、大皮带轮22、皮带23、第一轴26、第一轴承座27、第二轴承座28、第三轴承座29、第四轴承座30和第二轴31，所述小皮带轮21固定安装在第一轴26的中部，所述大皮带轮22固定安装在第二轴31上，所述第一轴26通过第一轴承座27和第二轴承座28可转动安装在加载装置基座25上，所述第二轴31通过第三轴承座29和第四轴承座30可转动安装在加载装置基座25上，所述小皮带轮21和大皮带轮22通过皮带23连接且通过皮带23将小皮带轮21的转矩传递给大皮带轮22，所述第一轴26的一端与电机20的输出轴相连接。

如图4、图6和图7所示，所述皮带传动装置还包括皮带张紧装置，所述皮带张紧装置包括张紧轮32、张紧轮轴33和张紧轮座34，所述张紧轮轴33的一端可转动安装在张紧轮座34上，所述张紧轮32固定安装在张紧轮轴33的另一端，所述张紧轮座34固定安装在加载装置基座25上，所述张紧轮32的外表面与皮带23的外表面相接触且压紧在皮带23的外表面上。

如图4、图6和图7所示，所述齿轮减速装置包括大齿轮35、第三齿轮46、第三轴36、第四齿轮47、第五轴承座37和第六轴承座38，所述大齿轮35固定安装在第二轴31上，所述第三轴36的一端通过第六轴承座38可转动安装在加载装置基座25上，所述第三轴36的另一端通过第五轴承座37可转动安装在实验台桌2的上部左侧，所述第三齿轮46固定套装在第三轴36的左侧，所述第四齿轮47固定套装在第三轴36的右侧，所述大齿轮35与第三齿轮46相啮合。

如图4、图6和图7所示，所述拉伸装置包括第一丝杠43、第二丝杠44、第一支撑座39、第二支撑座40、第三支撑座41、第四支撑座42和拉伸板45，所述第一丝杠43和第二丝杠44平行设置，所述第一丝杠43通过第一支撑座39和第二支撑座40可转动安装在在实验台桌2的左侧上方，所述第二丝杠44通过第三支撑座41和第四支撑座42可转动安装在实验台桌2的左侧上方，所述拉伸板45的一端与第一丝杠43相配合，所述拉伸板45的另一端与第二丝杠44相配合，所述第一丝杠43的一端设置有第一齿轮43-1，所述第一齿轮43-1与第四齿轮47相啮合，所述第二丝杠44的一端设置有第二齿轮44-1，所述第二齿轮44-1与第四齿轮47相啮合，所述第一丝杠43和第二丝杠44的螺纹旋向相反。

第四齿轮47同时与第一齿轮43-1和第二齿轮44-1进行啮合，第一丝杠43与第二丝杠44的螺纹旋向相反，第四齿轮47转动带动第一丝杠43和第二丝杠44同时转动，第一丝杠43和第二丝杠44带动拉伸板45沿着第一丝杠43和第二丝杠44做直线运动。拉伸板45对一头固定在它上的钢索24进行拉伸。

如图1和图4所示，所述支撑杆9的数量为四个，四个所述支撑杆9平行设置，所述四个支撑杆9的一端分别固定在第一支撑板10的四个边角上，所述四个支撑杆9的另一端依次穿过第二支撑板11和第三支撑板12后分别与第四支撑板13的四个边角固定连接。

本实施例中，所述第一支撑板10与第二支撑板11之间的距离为3～4米，所述第二支撑板11与第三支撑板12之间的距离为1～2米，所述第三支撑板12与第四支撑板13之间的距离为1～2米。

本实用新型的工作原理为：打开电源，启动电机20，电机20带动第一轴26转动，轴一26带动安装在它上面的小皮带轮21转动，小皮带轮21通过皮带23带动大皮带轮22转动，大皮带轮22带动第二轴31转动，轴二31带动安装在它右侧的大齿轮35转动，大齿轮35带动与它啮合的第三齿轮46转动，第三齿轮46带动第三轴36转动，第三轴36带动第四齿轮47转动，第四齿轮47带动与它啮合的第一齿轮43-1和第二齿轮44-1齿轮转动，第一齿轮43-1带动第一丝杠43转动，第二齿轮44-1带动第二丝杠44转动，第一丝杠43和第二丝杠44共同转动下带动拉伸板45沿着第一丝杠43和第二丝杠44向左做直线运动，钢索24的一头固定在拉伸板45上，钢索24的另一头固定在钢索限位器17上，拉伸板45向左移动拉伸钢索24。

第一滑台6、第二滑台7和第三滑台8上可以架设高倍镜拍摄装置对实验结果进行收集，并传送给操作控制台1；在钢索24上贴多应变片，通过钢索的微小形变进行力值的测算，并在操作控制台1上的显示控制装置上将拉力和形变量的关系图进行显示等。

加载装置基座25和配重块18可以根据钢索24长度的不同进行位置的调整，配重块18采用可拆卸的连接方式，方便调整移动。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。