本发明涉及锚链轮检测,具体为一种锚链轮应力检测方法。
背景技术:
1、锚链轮是船舶锚绞设备的核心部件,主要用于收放锚链,实现船舶的锚泊定位,其结构强度与应力分布直接关系到船舶的航行安全。随着航运业的快速发展,船舶向大型化、高速化方向发展,对锚泊载荷的要求不断提高,同时设备轻量化设计成为行业趋势,传统直接选用标准锚链轮的设计方式已难以满足现代船舶的使用需求。
2、在锚链轮的设计与优化过程中,准确获取其受载状态下的应力分布是关键。然而,锚链轮在实际收放锚链过程中,锚链与锚链轮的接触姿态易受船舶颠簸、锚链自重等因素影响,难以保持固定,导致传统仿真软件无法精准模拟锚链轮的实际受载情况,仿真结果与真实应力分布存在较大偏差,严重影响锚链轮的结构优化效率。
3、现有锚链轮应力检测方法还存在加载方式单一,仅能模拟静态载荷,无法还原船舶航行过程中的动态载荷工况。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种锚链轮应力检测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种锚链轮应力检测方法,包括以下步骤:
3、步骤一:将锚链轮安装在锚机驱动设备上,通过锚链轮上的锚链牙块绷紧锚链;
4、步骤二:将锚链与加载试验台的钢丝绳通过卸扣进行连接;
5、步骤三:通过加载试验台的定滑轮利用钢丝绳吊装砝码,模拟锚链轮在船上的受载状态;
6、步骤四:在锚链轮处于制动状态时,将应变片贴敷于锚链轮的主要受力链窝与相邻次要受力链窝背面区域,其中主要受力链窝背面布置5个检测点,次要受力链窝背面布置4个检测点;
7、步骤五:将应变片的外接线连接至应力检测设备,并通过吸铁石将应力检测设备吸附固定在锚链轮上;
8、步骤六:通过无线信号传输设备将应力检测设备采集的应力数据信号传递至电脑处理软件;
9、步骤七:利用电脑对接收的应力数据进行采集与后处理,完成锚链轮应力检测。
10、优选的,步骤一中在锚链牙块与锚链的接触表面涂抹润滑脂,减少锚链与牙块间的摩擦损耗,保证受力传递准确性。
11、优选的,步骤三中加载试验台的定滑轮表面设置防滑纹路,防止钢丝绳在吊装砝码过程中打滑。
12、优选的,步骤三中砝码为可拆卸式组合结构,单个砝码重量为10kg,通过增减砝码数量实现50kg-500kg范围内的载荷调节,适配不同吨位锚链轮的检测需求。
13、优选的,步骤四中应变片采用高强度环氧粘结剂贴敷,粘结剂的粘结强度≥5mpa,确保应变片在锚链轮受力振动过程中不脱落。
14、优选的,步骤四中应变片的检测范围为-2000με至2000με,线性误差≤±0.5%,满足锚链轮不同受力状态下的应力检测需求。
15、优选的,步骤五中应力检测设备内置数据缓存模块,缓存容量≥16gb,可在无线信号传输设备的信号中断时临时存储检测数据,避免数据丢失。
16、优选的,步骤五中应力检测设备的供电方式为可充电锂电池。
17、优选的,步骤六中无线信号传输装置为路由器,用于无线传输数据信号至电脑。
18、优选的,步骤四中,5个应变片贴敷于锚链轮的主要受力链窝背面,其中一个应变片位于主要受力链窝底部背面中央,用于捕捉最大应力值,其中两个位于主要受力链窝两侧齿根背面,用于监测剪切应力梯度,其中一个位于主要受力链窝边缘过渡圆角背面,用于监测附加应力,4个应变片贴附于次要受力链窝,其中两个应变片位于锚链轮轮毂与链轮本体的结合面,用于验证应力从链窝向轮毂的传递效率,另外两个应变片位于次要受力链窝的齿根与底部背面,用于监测次要受力链窝与链轮在部分啮合或即将啮合状态下的应力水平。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、本发明通过锚机驱动设备、应变片和定滑轮等设备,直接在物理样机上还原锚链与锚链轮的真实啮合、受载过程,避免了仿真软件因接触姿态模拟不足导致的应力分布偏差,使应力检测结果与实际工况高度契合,为锚链轮结构优化提供了精准的动态实测数据依据;对主要受力链窝背面5个检测点和次要受力链窝背面4个检测点的进行差异化布点方式,既聚焦了应力集中的核心区域,又覆盖了载荷传递的关键路径,实现了锚链轮应力分布的全面、精准捕捉,彻底解决了传统布点漏检关键区域、数据代表性不足的缺陷,为锚链轮的结构优化与船舶锚泊设备的可靠性提升提供了关键数据支撑。
21、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
1.一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤一中在锚链牙块与锚链的接触表面涂抹润滑脂,减少锚链与牙块间的摩擦损耗,保证受力传递准确性。
3.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤三中加载试验台的定滑轮表面设置防滑纹路,防止钢丝绳在吊装砝码过程中打滑。
4.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤三中砝码为可拆卸式组合结构,单个砝码重量为10kg,通过增减砝码数量实现50kg-500kg范围内的载荷调节,适配不同吨位锚链轮的检测需求。
5.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤四中应变片采用高强度环氧粘结剂贴敷,粘结剂的粘结强度≥5mpa,确保应变片在锚链轮受力振动过程中不脱落。
6.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤四中应变片的检测范围为-2000με至2000με,线性误差≤±0.5%,满足锚链轮不同受力状态下的应力检测需求。
7.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤五中应力检测设备内置数据缓存模块,缓存容量≥16gb,可在无线信号传输设备的信号中断时临时存储检测数据,避免数据丢失。
8.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤五中应力检测设备的供电方式为可充电锂电池。
9.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤六中无线信号传输装置为路由器,用于无线传输数据信号至电脑。
10.根据权利要求1的一种锚链轮应力检测方法,其特征在于:步骤四中,5个应变片贴敷于锚链轮的主要受力链窝背面,其中一个应变片位于主要受力链窝底部背面中央,用于捕捉最大应力值,其中两个位于主要受力链窝两侧齿根背面,用于监测剪切应力梯度,其中一个位于主要受力链窝边缘过渡圆角背面,用于监测附加应力,4个应变片贴附于次要受力链窝,其中两个应变片位于锚链轮轮毂与链轮本体的结合面,用于验证应力从链窝向轮毂的传递效率,另外两个应变片位于次要受力链窝的齿根与底部背面,用于监测次要受力链窝与链轮在部分啮合或即将啮合状态下的应力水平。