大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)是通過拉伸來測(cè)量鋼絲繩剛度、彈性、塑性、韌性、延展性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)裝置，試驗(yàn)機(jī)測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是從事工程設(shè)計(jì)和保證產(chǎn)品安全工作的依據(jù)，沒有精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再生產(chǎn)過程中可能造成材料浪費(fèi)，甚至造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。通常拉力試驗(yàn)機(jī)由機(jī)械部分、數(shù)據(jù)采集部分、伺服驅(qū)動(dòng)部分、數(shù)據(jù)處理部分組成，但是這些拉力試驗(yàn)機(jī)通常存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測(cè)量精度低、穩(wěn)定性差等諸多問題，嚴(yán)重的限制了拉力試驗(yàn)機(jī)的推廣應(yīng)用，對(duì)大型鋼絲繩來說，需要大量程精確度高的拉伸試驗(yàn)機(jī)來記錄小形變量、需要擴(kuò)大試樣加載時(shí)的載荷力量、需要增加數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理以及閉環(huán)控制，因此發(fā)展大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，提高數(shù)據(jù)采集的精度、速度、控制拉力試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)的范圍和穩(wěn)定度，同時(shí)提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，是非常必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)拉力試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展需求，提出大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，包括底座、固定在底座上上呈正三角的三根立柱以及控制器，三根立柱之間固定有三根等高橫梁，其特征在于:還包括三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件以及上夾具和下夾具，所述橫梁上分別設(shè)有定滑輪，所述三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件的一端分別纏繞在對(duì)應(yīng)的鋼絲繩伺服電機(jī)一驅(qū)動(dòng)軸上，另一端分別穿過三根橫梁上的定滑輪連接位于三根橫梁之間的上夾具，所述上夾具上設(shè)有測(cè)力傳感器和形變傳感器，所述下夾具位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)模塊，所述測(cè)力傳感器、形變傳感器連接控制器。
[0006]所述鋼絲繩伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上還設(shè)有增量式光電編碼器，所述增量式光電編碼器輸出端連接控制器。
[0007]所述控制器為AT89C51單片機(jī)，所述單片機(jī)外圍設(shè)有RS232通訊模塊用于與上位機(jī)通訊、狀態(tài)指示燈。
[0008]所述鋼絲繩伺服電機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一驅(qū)動(dòng)，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一連接控制器；所述伺服驅(qū)動(dòng)模塊包括伺服電機(jī)二以及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二連接控制器。
[0009]所述測(cè)力傳感器、形變傳感器與控制器之間依次連接有一級(jí)放大電路、RC低通濾波器、二級(jí)濾波電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0011]本實(shí)用新型通過三立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件的使用，實(shí)現(xiàn)了上夾具的控制位置和方位的變化測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大型鋼絲繩性能的測(cè)試；同時(shí)，通過控制器以及連接控制器的傳感器和所有伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0013]本實(shí)用新型一改傳統(tǒng)的拉力試驗(yàn)機(jī)的雙立柱結(jié)構(gòu)，變化為三立柱結(jié)構(gòu)，采用活動(dòng)的上夾具，上夾具的位置和坐標(biāo)通過連接上夾具的三個(gè)鋼絲繩的拉力以及鋼絲繩驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的增量式光電編碼器讀取的鋼絲繩位移進(jìn)行計(jì)算獲得，相比傳統(tǒng)的拉力試驗(yàn)機(jī)，設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，測(cè)量精度更高。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型控制連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]其中:1、底座；2、立柱；3、控制器；4、橫梁；5、鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件；6、上夾具；7、下夾具；8、定滑輪；9、測(cè)力傳感器；10、形變傳感器；11、RS232通訊模塊；12、增量式光電編碼器；13、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一 ；14、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二 ；15、一級(jí)放大電路；16、RC低通濾波器；17、二級(jí)濾波電路；18、A/D轉(zhuǎn)換電路。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1和圖2所示，一種大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，包括底座1、固定在底座上上呈正三角的三根立柱2以及控制器3，三根立柱3之間固定有三根等高橫梁4，其特征在于:還包括三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件5以及上夾具6和下夾具7，所述橫梁4上分別設(shè)有定滑輪8，所述三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件5的一端分別纏繞在對(duì)應(yīng)的鋼絲繩伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸上，另一端分別穿過三根橫梁上的定滑輪8連接位于三根橫梁之間的上夾具6，所述上夾具6上設(shè)有測(cè)力傳感器9和形變傳感器10，所述下夾具7位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)模塊。
[0018]所述控制器3為AT89C51單片機(jī)，所述單片機(jī)外圍設(shè)有RS232通訊模塊11用于與上位機(jī)通訊、狀態(tài)指示燈模塊19。
[0019]所述測(cè)力傳感器9、形變傳感器10連接控制器。所述測(cè)力傳感器9、形變傳感器10與控制器之間依次連接有一級(jí)放大電路15、RC低通濾波器16、二級(jí)濾波電路17以及A/D轉(zhuǎn)換電路18。
[0020]所述鋼絲繩伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上還設(shè)有增量式光電編碼器12，所述增量式光電編碼器輸出端連接控制器。
[0021]所述鋼絲繩伺服電機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一驅(qū)動(dòng)，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一 13連接控制器；所述伺服驅(qū)動(dòng)模塊包括伺服電機(jī)二以及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二 14，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二 14連接控制器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，包括底座、固定在底座上上呈正三角的三根立柱以及控制器，三根立柱之間固定有三根等高橫梁，其特征在于:還包括三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件以及上夾具和下夾具，所述橫梁上分別設(shè)有定滑輪，所述三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件的一端分別纏繞在對(duì)應(yīng)的鋼絲繩伺服電機(jī)一驅(qū)動(dòng)軸上，另一端分別穿過三根橫梁上的定滑輪連接位于三根橫梁之間的上夾具，所述上夾具上設(shè)有測(cè)力傳感器和形變傳感器，所述下夾具位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)模塊，所述測(cè)力傳感器、形變傳感器連接控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述鋼絲繩伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上還設(shè)有增量式光電編碼器，所述增量式光電編碼器輸出端連接控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述控制器為AT89C51單片機(jī)，所述單片機(jī)外圍設(shè)有RS232通訊模塊用于與上位機(jī)通訊、狀態(tài)指示燈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述鋼絲繩伺服電機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一驅(qū)動(dòng)，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一連接控制器；所述伺服驅(qū)動(dòng)模塊包括伺服電機(jī)二以及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二連接控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于:所述測(cè)力傳感器、形變傳感器與控制器之間依次連接有一級(jí)放大電路、RC低通濾波器、二級(jí)濾波電路以及A/D轉(zhuǎn)換電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大型鋼絲繩拉力試驗(yàn)機(jī)，包括底座、固定在底座上上呈正三角的三根立柱以及控制器，三根立柱之間固定有三根等高橫梁，還包括三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件以及上夾具和下夾具，橫梁上分別設(shè)有定滑輪，三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件的一端分別纏繞在對(duì)應(yīng)的鋼絲繩伺服電機(jī)一驅(qū)動(dòng)軸上，另一端分別穿過三根橫梁上的定滑輪連接位于三根橫梁之間的上夾具，下夾具位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方設(shè)有伺服驅(qū)動(dòng)模塊。本實(shí)用新型通過三立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及三根鋼絲繩拉伸傳動(dòng)件的使用，實(shí)現(xiàn)了上夾具的控制位置和方位的變化測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大型鋼絲繩性能的測(cè)試；同時(shí)，通過控制器以及連接控制器的傳感器和所有伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確的閉環(huán)控制。
【IPC分類】G01N3/08
【公開號(hào)】CN204630826
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520175445
【發(fā)明人】周科, 陳利華, 張亮
【申請(qǐng)人】杭州盛諾檢測(cè)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日