钢丝绳拉伸疲劳试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种试验装置，更具体地说，涉及一种钢丝绳拉伸疲劳试验装置。

背景技术：

钢丝绳是起重机不可缺少的关键零部件，它易损耗、用量大，其抗疲劳性能好坏直接关系到起重机的安全性、可靠性。

钢丝绳在使用过程中主要承受拉伸疲劳和弯曲疲劳。钢丝绳疲劳破坏的过程是在循环载荷作用下，钢丝绳中钢丝的局部最高应力处，最弱的及应力最大的钢丝内部晶粒上形成微裂纹，然后裂纹慢慢发展，最终导致疲劳断丝。所以，钢丝绳的疲劳破坏经历了裂纹形成、扩展和突然断裂三个阶段。

因此，有必要提出一种钢丝绳拉伸疲劳试验装置，对钢丝绳施加一定频率的位移或应力载荷进行钢丝绳拉伸疲劳试验，用以测定钢丝绳的拉伸疲劳寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种钢丝绳拉伸疲劳试验装置，用以测定钢丝绳的拉伸疲劳寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种钢丝绳拉伸疲劳试验装置，其包括支撑架、伸缩式驱动装置、以及测试装置；

所述支撑架包括支撑立柱、分别设置在所述支撑立柱两端的上支撑板和下支撑板、以及设置在所述上支撑板和所述下支撑板之间的中支撑板，所述上支撑板的下表面设有用于连接钢丝绳第一端的第一连接件；

所述伸缩式驱动装置的一端通过第五连接件安装在所述下支撑板的上表面上，另一端穿过所述中支撑板并通过第三连接件与用于连接所述钢丝绳第二端的第二连接件连接；

所述测试装置包括用于检测所述钢丝绳试验拉力的拉力传感器、以及用于检测所述钢丝绳试验位移的位移传感器。

在一些实施例中，所述钢丝绳拉伸疲劳试验装置还包括与所述测试装置通信连接的显示器、以及与所述伸缩式驱动装置通信连接的主机，所述显示器安装在所述主机壳体的一侧并与所述主机通信连接。

在一些实施例中，所述伸缩式驱动装置包括安装在所述下支撑板和所述中支撑板之间的缸体、以及可伸缩设置在所述缸体中的活塞杆，所述缸体与所述中支撑板之间通过第四连接件连接。

在一些实施例中，所述伸缩式驱动装置为液压缸或气缸，所述第四连接件、第五连接件均为法兰。

在一些实施例中，所述第三连接件包括与所述第二连接件连接的第一连接部、以及与所述活塞杆的活塞头连接的第二连接部，所述拉力传感器穿过所述第二连接部、所述活塞头设置。

在一些实施例中，所述第二连接部包括两个间隔设置的夹块，所述活塞头夹设在所述两个夹块之间，所述拉力传感器穿过所述两个夹块且其两端伸出所述两个夹块之外。

在一些实施例中，所述第一连接件、第二连接件均包括与所述钢丝绳连接的法兰颈、以及与所述法兰颈连接的法兰盘，所述法兰颈的轴向长度大于所述法兰盘的轴向长度，所述法兰颈的外径小于所述法兰盘的外径。

在一些实施例中，所述钢丝绳与所述法兰颈压制在一起，或者所述钢丝绳与所述法兰颈浇铸在一起。

在一些实施例中，所述位移传感器为拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器设置在所述第三连接件和所述中支撑板之间。

在一些实施例中，所述支撑架包括至少四根支撑立柱。

实施本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型的钢丝绳拉伸疲劳试验装置结构简单，操作简便，可用于对钢丝绳进行拉伸疲劳试验，以测定钢丝绳的拉伸疲劳寿命；结构强度高，可满足钢丝绳较大的加载力需求，钢丝绳的加载力范围可达一百多千牛。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中钢丝绳拉伸疲劳试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型一些实施例中钢丝绳拉伸疲劳试验装置的立体结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-2所示，本实用新型一些实施例中的钢丝绳拉伸疲劳试验装置包括支撑架1、伸缩式驱动装置6、以及测试装置。

支撑架1在一些实施例中可包括支撑立柱12、分别设置在支撑立柱12两端的上支撑板11和下支撑板14、以及设置在上支撑板11和下支撑板14之间的中支撑板13。其中，上支撑板11的下表面设有用于连接钢丝绳2第一端的第一连接件31，下支撑板14的上表面设有用于连接伸缩式驱动装置6的第五连接件35。上支撑板11、中支撑板13、下支撑板14相互平行间隔设置，其可为结构尺寸相同的方板、圆板、椭圆板等板状结构。支撑架1可采用不锈钢等具有较高强度的金属材料制成。

支撑立柱12垂直设置在上支撑板11和下支撑板14之间，其横截面可以为圆形、方形、工字型等形状。支撑架1在一些实施例中可包括至少四根支撑立柱12，以使支撑架1可满足一定的加载强度。在本实施例中，支撑立柱12具有四根，该四根支撑立柱分别连接在上支撑板11、下支撑板14的四角位置。

上支撑板11、下支撑板14、以及四根支撑立柱12之间界定出一安装空间，用于安装钢丝绳2、伸缩式驱动装置6、以及测试装置。

钢丝绳2的两端分别与上支撑板11、伸缩式驱动装置6连接，通过伸缩式驱动装置6的伸缩，对钢丝绳2加载一定频率的位移或应力载荷。在一些实施例中，钢丝绳2的一端可通过第一连接件31安装在上支撑板11下表面的中部，另一端通过第二连接件32与伸缩式驱动装置6连接。第一连接件31、第二连接件32在一些实施例中可以为法兰，其均可包括与钢丝绳2连接的法兰颈312、以及与法兰颈312连接的法兰盘311。其中，法兰颈312的外径小于法兰盘311的外径，法兰颈312的轴向长度大于法兰盘311的轴向长度，以保证法兰颈312与钢丝绳2之间具有一定的结合强度。进一步地，钢丝绳2与法兰颈312可压制在一起，或者也可以通过巴氏合金浇铸等方式浇铸在一起。

伸缩式驱动装置6的两端分别与钢丝绳2、下支撑板14连接，通过控制伸缩式驱动装置6的伸缩移动，对钢丝绳2施加一定频率的位移或应力载荷。通常可通过伸缩式驱动装置6对钢丝绳2进行恒位移或恒应力加载，即将钢丝绳2加载到设定位移或设定拉力。伸缩式驱动装置6的一端可通过第五连接件35安装在下支撑板14的上表面上，另一端穿过中支撑板13并通过第三连接件33与第二连接件32连接。

伸缩式驱动装置6在一些实施例中可包括活塞杆61、缸体62。活塞杆61由缸体62驱动伸缩，其一端可伸缩设置在缸体62中，另一端与钢丝绳2连接，通过活塞杆61的伸缩移动，实现对钢丝绳2的恒位移或恒应力加载。伸缩式驱动装置6通常可以为液压缸或气缸，通过控制液压缸或气缸的压力、振动频率、振动幅度等，从而实现对钢丝绳2施加一定频率的位移或应力载荷。

缸体62可安装在下支撑板14和中支撑板13之间，其两端分别可通过第五连接件35、第四连接件34固定在下支撑板14、中支撑板13上，从而可满足钢丝绳2较大的加载力需求，其加载力的范围可达一百多千牛。第四连接件34、第五连接件35均可以为法兰，其可以为内、外径均相同的圆环状法兰。

测试装置包括用于检测钢丝绳2试验拉力的拉力传感器4、以及用于检测钢丝绳2试验位移的位移传感器5。其中，位移传感器5可以为拉绳位移传感器，该拉绳位移传感器包括拉绳单元以及用于测量拉绳单元位移的测量单元。该拉绳单元可以卷绕的方式设置在第三连接件33和中支撑板13之间。在其他实施例中，该拉绳单元也可以设置在上支撑板11与第二连接件32之间。

拉力传感器4在一些实施例中可以为杆状传感器。第三连接件33可包括与第二连接件32连接的第一连接部331、以及与活塞杆61的活塞头611连接的第二连接部332。第一连接部331可以为与第二连接件32的法兰盘311外径相同的圆环状。拉力传感器4穿过第二连接件32、活塞头611设置，以便于在检测钢丝绳试验拉力的同时，连接并固定第二连接件32和活塞头611。在其他实施中，第二连接件32和活塞头611之间也可通过螺栓、销轴等连接件连接固定。在另一些实施例中，拉力传感器4也可设置在其他位置，比如其可设置在上支撑板11和钢丝绳2之间，或者也可以设置在钢丝绳2与第二连接件32之间。

第二连接部332在一些实施例中可包括两个间隔设置的夹块3321，活塞头611夹设在两个夹块3321之间。拉力传感器4可为圆杆状，拉力传感器4穿过两个夹块3321以及活塞头611，其两端可分别伸出在两个夹块3321之外。活塞头611可以为由活塞杆61的端部中间沿其轴向延伸形成的块状结构，其与夹块3321对应的一侧为平面，以便于夹持安装。在另一些实施例中，第二连接部332和活塞头611也可以通过相互套接的方式连接在一起。

该钢丝绳拉伸疲劳试验装置在一些实施例中还可包括显示器7以及主机8。显示器7与测试装置的拉力传感器4、位移传感器5通信连接，其可安装在主机8壳体的一侧，可用于显示试验时的试验力、试验位移、试验次数、加载频率等参数。主机8与显示器7、伸缩式驱动装置6通信连接，可用于控制伸缩式驱动装置6的启停、加载频率(每分钟加载的次数)等。

该钢丝绳拉伸疲劳试验装置的测试过程为：把钢丝绳试样按照图1所示的方式安装在钢丝绳拉伸疲劳试验装置上，通过主机8控制液压缸的压力，控制活塞杆61上下运行，从而实现对钢丝绳试样的恒位移或恒应力加载，钢丝绳试样的加载频率在液压缸允许的范围内可调。在试验的过程中，通过测量控制和显示器9实施监测并显示试验时的试验力、试验位移、试验次数、加载频率等。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。