一种高程拉力测试装置的制作方法

本发明涉及机电工程测试设备技术领域，尤其涉及一种高程拉力测试装置。

背景技术：

升降设备工作过程中，需模拟风荷对其工作过程的影响，根据伯努利方程，将风荷强度转换为水平拉力，通过测试拉力可完整反映设备工作过程抗风能力，传统设备需要工作人员站在地面手持拉力计进行测试，由于工作人员和设备连线与水平位置存在角度差，测试时需将水平拉力换算为斜度拉力，设备一直处于升降运动过程，而手动拉力不可能维持恒定速度和加速度，设备升降过程都会影响拉力读数，所以需要先将设备停止工作，再进行拉力测试，整个测试过程操作复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高程拉力测试装置，旨在解决现有技术中的现有设备操作复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种高程拉力测试装置，包括施力装置、行走装置、导轨、固定装置、第一滑轮组、第二滑轮组、动力装置和钢丝绳，所述施力装置与所述行走装置可拆卸连接，并位于所述行走装置的左侧，所述行走装置与所述导轨滑动连接，并位于所述导轨的左侧，所述行走装置包括两个行走滑轮，每个所述行走滑轮与所述施力装置可拆卸连接，并位于所述行走装置的右侧，所述导轨与所述固定装置可拆卸连接，并位于所述固定装置的左侧，所述固定装置设置在地面，所述第一滑轮组和第二滑轮组均包括两个滑轮座，所述第一滑轮组位于第二滑轮组的上方，两个所述滑轮座与所述固定装置可拆卸连接，且两个所述滑轮座分别位于所述固定装置的两侧，所述动力装置设置于所述固定装置的右侧，所述动力装置、所述第一滑轮组和所述行走装置通过所述钢丝绳连接，所述动力装置、所述第二滑轮组和所述施力装置通过所述钢丝绳连接。

其中，所述施力装置包括第一挡板、第二挡板、传感器、第三滑轮和支撑板，所述第一挡板的一端与所述支撑板可拆卸连接，并位于所述支撑板的左侧，所述第二挡板的一端与所述支撑板可拆卸连接，并位于所述第一挡板的下方，所述传感器放置于所述第一挡板和所述第二挡板的中间，所述第三滑轮与所述第二挡板可拆卸连接，并位于所述第二挡板的顶部。

其中，所述动力装置包括伺服电机、减速器和卷筒装置，所述伺服电机与所述减速器可拆卸连接，并位于所述减速器的右侧，所述卷筒装置与所述减速器可拆卸连接，并位于所述减速器的左侧，所述减速器具有第一转轴，所述第一转轴位于所述减速器的左侧。

其中，所述卷筒装置包括第一支座、第一转盘、第一卷筒、第二转盘、第二卷筒、第三转盘和第二支座，所述第一支座与所述第一转盘固定连接，并位于所述第一转盘的左侧，所述第一卷筒的一端与所述第二转盘转动连接，所述第一卷筒的另一端与所述第二转盘转动连接，所述第一卷筒位于所述第一转盘和所述第二转盘之间，所述第二卷筒的一端与所述第二转盘转动连接，所述第二卷筒的另一端与所述第三转盘转动连接，所述第二卷筒位于所述第二转盘和第三转盘之间，所述第二支座与所述第三转盘固定连接，并位于所述第三转盘的右侧。

其中，所述第一转轴的一端从右到左依次贯穿第三转盘和所述第二转盘，并与所述第三转盘转动连接。

其中，所述第一卷筒包括第二转轴、棘轮、第一齿轮、第二齿轮和锁止块，所述第二转轴的一端与所述第一转盘转动连接，所述第二转轴的另一端与所述第二转盘转动连接，并位于所述第一转盘和所述第二转盘之间，所述棘轮套设于所述第二转轴的外表面，并位于所述第一转盘和所述第二转盘之间，所述第一齿轮套设于所述第一转轴的外表面，并位于所述棘轮的右侧，所述第二齿轮套设于所述第二转轴的外表面，并位于所述第二齿轮的上方，所述锁止块套设于所述第一转轴的外表面，并位于所述棘轮的左侧。

其中，所述第二卷筒包括第三转轴、皮带、拔叉和离合器，所述第三转轴的一端与第二转盘转动连接，所述第三转轴的另一端与所述第三转盘转动连接，并位于所述第二转盘和所述第三转盘的中间，所述皮带套设于所述第一转轴和所述第二转轴的外表面，所述拔叉与所述第三转轴可拆卸连接，并位于所述第三转轴的表面，所述离合器套设于所述第三转轴的外表面，并位于所述拔叉的右侧。

本发明的有益效果体现在：所述施力装置通过所述传感器将被测设备所受的力通过电信号传递给数据采集卡中，数据采集卡对信号进行简单的去噪处理，通过usb协议传递计算机中，所述动力装置通过所述伺服电机将电机的转速和方向传递到计算机中，最终通过计算机种编译好的labview界面显示出来，从而获得被测设备的相关数据，同时通过计算机能够直接控制动力装置，从而间接控制所述施力装置和行走装置，实现了测试的自动化，减少了工作人员的操作流程，并保证了工作人员的操作安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的高程拉力测试装置的整体结构示意图。

图2是本发明的卷筒装置的整体结构示意图。

图3是本发明的工作流程图。

1-施力装置、2-行走装置、3-导轨、4-固定装置、5-第一滑轮组、6-第二滑轮组、7-动力装置、9-钢丝绳、10-行走滑轮、11-滑轮座、12-第一挡板、13-第二挡板、14-传感器、15-第三滑轮、16-支撑板、17-伺服电机、18-减速器、19-卷筒装置、20-第一转轴、21-第一支座、22-第一转盘、23-第一卷筒、24-第二转盘、25-第二卷筒、26-第三转盘、27-第二支座、28-第二转轴、29-棘轮、30-第一齿轮、31-第二齿轮、32-锁止块、34-第三转轴、35-皮带、36-拔叉、37-离合器、38-绕线轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，本发明提供了一种高程拉力测试装置，包括施力装置1、行走装置2、导轨3、固定装置4、第一滑轮组5、第二滑轮组6、动力装置7和钢丝绳9，所述施力装置1与所述行走装置2可拆卸连接，并位于所述行走装置2的左侧，所述行走装置2与所述导轨3滑动连接，并位于所述导轨3的左侧，所述行走装置2包括两个行走滑轮10，每个所述行走滑轮10与所述施力装置1可拆卸连接，并位于所述行走装置2的右侧，所述导轨3与所述固定装置4可拆卸连接，并位于所述固定装置4的左侧，所述固定装置4设置在地面，所述第一滑轮组5和第二滑轮组6均包括两个滑轮座11，所述第一滑轮组5位于第二滑轮组6的上方，两个所述滑轮座11与所述固定装置4可拆卸连接，且两个所述滑轮座11分别位于所述固定装置4的两侧，所述动力装置7设置于所述固定装置4的右侧，所述动力装置7、所述第一滑轮组5和所述行走装置2通过所述钢丝绳9连接，所述动力装置7、所述第二滑轮组6和所述施力装置1通过所述钢丝绳9连接。

在本实施方式中，所述施力装置1位于所述行走装置2上，所述导轨3用于所述行走装置2的沿垂直高程方向运动，本装置由所述动力装置7同时完成两项工作，即高程方向升降运动和水平方向施加拉力，导轨3材料选用翼缘较宽且无斜度或斜度很小的h型钢hw100×100，两个所述滑轮为个h型钢4轮行走滑车，装置的所有运动均由所述钢丝绳9通过所述滑轮座11实现，所述施力装置1通过所述传感器14将被测设备所受的力通过电信号传递给数据采集卡中，数据采集卡对信号进行简单的去噪处理，通过usb协议传递计算机中，所述动力装置7通过所述伺服电机17将电机的转速和方向传递到计算机中，最终通过计算机种编译好的labview界面显示出来，从而获得被测设备的相关数据，同时通过计算机能够直接控制动力装置7，从而间接控制所述施力装置1和行走装置2，实现了测试的自动化，减少了工作人员的操作流程，并保证了工作人员的操作安全。

进一步地，所述施力装置1包括第一挡板12、第二挡板13、传感器14、第三滑轮15和支撑板16，所述第一挡板12的一端与所述支撑板16可拆卸连接，并位于所述支撑板16的左侧，所述第二挡板13的一端与所述支撑板16可拆卸连接，并位于所述第一挡板12的下方，所述传感器14放置于所述第一挡板12和所述第二挡板13的中间，所述第三滑轮15与所述第二挡板13可拆卸连接，并位于所述第二挡板13的顶部。

在本实施方式中，所述施力装置1用于放置传感器14、放置被测和对被测设备施加拉力，测试时所述传感器14与被测设备通过所述钢丝绳9连接，直接获取相关数据，从而避免了手持拉力计进行测试所造成的误差，提高了测试的精确度，所述传感器14与被测设备通过所述钢丝绳9连接，从而获得被测设备的受力数据，第三滑轮15用于放置所述钢丝绳9。

进一步地，所述第一挡板12的底部和所述第二挡板13的顶部具有导轨3。

在本实施方式中，所述导轨3用于所述传感器14的运动，使得所述传感器14可在所述导轨3内沿水平方向运动。

进一步地，所述动力装置7包括伺服电机17、减速器18和卷筒装置19，所述伺服电机17与所述减速器18可拆卸连接，并位于所述减速器18的右侧，所述卷筒装置19与所述减速器18可拆卸连接，并位于所述减速器18的左侧，所述减速器18具有第一转轴20，所述第一转轴20位于所述减速器18的左侧。

在本实施方式中，装置采用所述伺服电机17作为动力，并通过所述减速器18获得额定转速，所述伺服电机17比传统的有刷电机有更高的速度控制和位置精度伺服电机17是将外部的输入信号在伺服驱动中转变成电机的位置、速度和电流信号对电机控制，并且其转速受到输入信号的控制，其反应非常灵敏，可以快速的反应输入信号，所述伺服电机17具有高的线性度、低电压正常启动、时间常数小等特点，提高了工作人员的使用感，所述伺服电机17包括驱动模块、通讯模块、电源模块和电机，电源模块用于所述伺服电机17的供电，所述通讯模块和驱动模块用于计算器获取所述伺服电机17数据和控制所述伺服电机17，从而能够减少工作人员的操作流程，并能够直接通过计算机获取检测数据，省时省力，所述卷筒装置19用于收放所述钢丝绳9，所述第一转轴20由所述伺服电机17驱动。

进一步地，所述卷筒装置19包括第一支座21、第一转盘22、第一卷筒23、第二转盘24、第二卷筒25、第三转盘26和第二支座27，所述第一支座21与所述第一转盘22固定连接，并位于所述第一转盘22的左侧，所述第一卷筒23的一端与所述第二转盘24转动连接，所述第一卷筒23的另一端与所述第二转盘24转动连接，所述第一卷筒23位于所述第一转盘22和所述第二转盘24之间，所述第二卷筒25的一端与所述第二转盘24转动连接，所述第二卷筒25的另一端与所述第三转盘26转动连接，所述第二卷筒25位于所述第二转盘24和第三转盘26之间，所述第二支座27与所述第三转盘26固定连接，并位于所述第三转盘26的右侧。

在本实施方式中，所述第一支座21和所述第二支座27用于卷筒装置19的固定，所述第一卷筒23用于收绳，通过位于顶部的固定装置4上滑轮座11换向后，牵引行走装置2运动，所述第二卷筒25与所述第一卷筒23收放同样长度的所述钢丝绳9，当所述施力装置1达到额定高程后，所述第二卷筒25通过拖动所述施力装置1内拉力传感器14进而对被测设备施加拉力。

进一步地，所述第一转轴20的一端从右到左依次贯穿第三转盘26和所述第二转盘24，并与所述第三转盘26转动连接。

在本实施方式中，所述第一转轴20用于给所述第一卷筒23和第二卷筒25提供动力。

进一步地，所述第一卷筒23包括第二转轴28、棘轮29、第一齿轮30、第二齿轮31和锁止块32，所述第二转轴28的一端与所述第一转盘22转动连接，所述第二转轴28的另一端与所述第二转盘24转动连接，并位于所述第一转盘22和所述第二转盘24之间，所述棘轮29套设于所述第二转轴28的外表面，并位于所述第一转盘22和所述第二转盘24之间，所述第一齿轮30套设于所述第一转轴20的外表面，并位于所述棘轮29的右侧，所述第二齿轮31套设于所述第二转轴28的外表面，并位于所述第二齿轮31的上方，所述锁止块32套设于所述第一转轴20的外表面，并位于所述棘轮29的左侧。

在本实施方式中，所述第一齿轮30和第二齿轮31啮合时，所述第一转轴20将带动所述第二转轴28的转动，所述棘轮29与所述第二转轴28啮合时，实现所述第二转轴28的禁止并锁止。

进一步地，所述第二卷筒25包括第三转轴34、皮带35、拔叉36和离合器37，所述第三转轴34的一端与第二转盘24转动连接，所述第三转轴34的另一端与所述第三转盘26转动连接，并位于所述第二转盘24和所述第三转盘26的中间，所述皮带35套设于所述第一转轴20和所述第二转轴28的外表面，所述拔叉36与所述第三转轴34可拆卸连接，并位于所述第三转轴34的表面，所述离合器37套设于所述第三转轴34的外表面，并位于所述拔叉36的右侧。

在本实施方式中，所述第一转轴20与电机输出端由所述离合器37连接，通过所述皮带35，使得所述第三转轴34跟随所述第一转轴20转动，拨动所述拔叉36实现所述第一转轴20沿轴向运动，从而实现所述第一齿轮30和锁止块32与对应的零件经行啮合和分离。

进一步地，所述第二转轴28和第三转轴34上均具有绕线轮38。

在本实施方式中，所述绕线轮38用于所述钢丝绳9的收放。

其中，向左滑动所述拔叉36，所述第一齿轮30与所述第二齿轮31啮合，所述锁止块32与所述棘轮29分离，开动所述动力装置7，通过所述皮带35使得所述第一转轴20带动所述第三转轴34同步转动，通过齿轮啮合，所述第一齿轮30带动所述第二齿轮31反向同步转动，向右滑动所述拔叉36，所述第一齿轮30与所述第二齿轮31分离，所述锁止块32与所述棘轮29锁定，开动所述动力装置7，通过所述皮带35使得所述第一转轴20带动所述第三转轴34同步转动，由于所述锁止块32与所述棘轮29锁定，所述第二转轴28仍保持静止状态并锁止。

其中，启动所述伺服电机17，所述第一转轴20和所述第二转轴28同步转动，所述第一卷筒23为收线，并牵引所述行走装置2与被测设备同步运动，所述第二卷筒25为放线，通过释放所述钢丝绳9，使拉力传感器14在所述导轨内保持静止，被测设备垂直上升，达到额定高程后，所述第一齿轮30与所述第二齿轮31分离，同时所述棘轮29锁止机构将所述第二转锁定，所述第一卷筒23锁止，所述第一转轴20仍与所述第二转轴28通过所述皮带35连接，所述第一转轴20仍与所述第一转轴20同步转动，所述钢丝绳9对传感器14施加拉力，由于所述传感器14与被测设备通过所述钢丝绳9连接，受拉力作用，传感器14产生瞬时位移获得拉力值，拉力值反馈给计算机，同时根据实测值控制所述第一转轴20的速度与方向，并记录所需相关数据，并通过计算机进行分析处理，获得最终的测试数据，测试完成后，保持所述第一卷筒23处于锁止状态，反向所述第一转轴20，观察计算机上拉力读数归零后，将所述第一齿轮30和第二齿轮31重新啮合，所述锁止块32与所述棘轮29分离，继续反向转动所述第一转轴20，所述第二卷筒25为放线，所述第一卷筒23为收线，两者保持相等速度反向运动，使得被测设备垂直下降，从而结束测试过程。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。