CN104297050A - 一种用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，包括移动底座、第一升降装置、第二升降装置、定位夹具、测距装置。所述移动底座为一长方体，移动底座上平面的长度方向设有两条平行的T型槽，下平面安装有多个滚轮；所述第一升降装置和第二升降装置依次一高一低，左右隔离通过T型螺栓固定连接在移动底座的T型槽上；定位夹具呈“J”型板状结构，钩套在放置于所述第一升降装置和第二升降装置上的待测锚的锚爪端下方一锚尖上；测距装置安置在待测锚的卸扣端。本发明可以在通用卧式拉力试验机上实现不同类型的锚的拉力试验，同时还能实现标记点距离的自动连续测量，降低了锚拉力试验的成本，提高了锚拉力试验效率。

Description

一种用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置

技术领域

本发明涉及一种支撑装置，特别涉及一种用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，属于卧式拉力试验辅助装置技术领域。

背景技术

随着船舶越来越向大型化发展，港作拖轮的性能越来越优良，港口配备的拖轮条件越来越完善，船长及引航员们主要依靠拖轮协助完成靠离泊作业，而锚是船舶操纵中的重要工具，是安全操作船舶基本必备的要素，锚在船舶操纵特别是中小船舶操纵中还有着广泛的用途。锚在船舶操纵中的用途大致可分为：泊用锚、港内助操用锚和应急操纵用锚三大类。因此，锚的强度能否达到要求，对于船舶的安全至关重要。

拉力试验是锚在出厂前必须要进行的实验。根据国家标准的要求，在进行拉力试验时拉力分别作用在锚的卸扣处和锚爪的某一特定位置，此外还要在拉试前后分别测量锚杆末端到锚尖的距离。现有的试验手段为地面上预制一个锚坑，将待试锚的锚爪钩在锚坑内，然后用拉力装置给锚施加所需拉力。由各种锚的角度、形状各不同，因此需要预制不同的规格锚坑，且该套试验装置只能进行锚的试验，因而装置利用率低，试验成本高；此外由于无法实现在拉力试验的同时测量锚杆末端到锚尖的距离，因此需在试验前现在锚杆和锚尖上做上标记点，并在试验前后由人工分别测量标记点间的距离，故试验效率低，人工劳动强度大。

中国专利申请号为200820238937.2的专利公开了“液压卧式拉力试验机”，主要包括机架、牵引车、液压缸、滑车、承拉杆、滚动支撑，该装置通过一端固定另一端加载的方式对工件进行力学实验，但由于锚实验的特殊要求，故该装置无法直接对锚进行实验。中国专利申请号为201020274967.6的专利公开了“一种大型船用锚拉力测机”，主要包括工作平台、液压油缸、水平拉杆、耳板、导轮、导轨。该装置通过将待测锚的卸扣固定于水平拉杆的耳板上，锚爪钩住工作平台，通过液压油缸对其施加载荷，但该装置不能保证作用力准确的施加在待测锚的作用点上，对于锚杆末端到锚尖的距离不易测量，而且该装置实验对象的范围比较小，利用率较低。因此设计一套能够实现适用于通用卧式拉力试验机，可以针对不同类型的锚的拉力试验的支撑装置具有现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，满足锚拉力试验对支撑装置的需求，而提供一种体积小，适用于普通卧式拉力试验机，实现锚杆末端(卸扣端)到锚爪端锚尖距离的自动连续测量，并能针对不同类型锚的锚拉力试验支撑装置。该装置降低了对锚进行拉力试验的成本，并且提高了试验效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，包括移动底座、第一升降装置、第二升降装置、定位夹具、测距装置，其特征在于，所述移动底座为一长方体，移动底座上平面的长度方向设有两条平行的T型槽，下平面安装有多个滚轮；所述第一升降装置和第二升降装置依次一高一低，左右隔离通过T型螺栓固定连接在移动底座的T型槽上；所述定位夹具呈“J”型板状结构，钩套在放置于所述第一升降装置和第二升降装置上的待测锚的锚爪下方锚尖上；所述测距装置安置在待测锚的卸扣端。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

上述所述第一升降装置和第二升降装置结构相同，包括基架、第一丝杠、第二丝杠、步进电机和升降横梁；所述基架由基座和前后隔离且竖直固定连接在基座上的两根槽口相对的槽钢形立柱组成；所述第一丝杠和第二丝杠通过轴承分别竖直安装在前后两根立柱的槽中，第一丝杠的下端同轴连接有两个大同步带轮，第二丝杠的下端连接有一个大同步带轮；所述步进电机安装在第一丝杠一侧的基座上，其输出轴连接有一个小同步带轮；所述小同步带轮和第一丝杠上的一个大同步带轮通过同步带连接；所述第一丝杠上的另一个大同步带轮通过同步带与第二丝杠上的大同步带轮连接；所述升降横梁通过两端安置的丝杆螺母安装在第一丝杠和第二丝杠上。

上述所述第一升降装置的基座与移动底座之间还设置有一凸台座，基座安装在凸台座上，凸台座安装在移动底座上。

上述所述升降横梁的上表面中间还设有一安置待测锚的“V”型槽。

上述所述定位夹具由定位板、压紧板和锁紧螺栓副构成；其中所述定位板为“J”型板状体，上表面设有一条用于确定钢丝绳施加载荷的位置的横向弧形槽，端部还设有两个通孔，端部对应弧形槽的下表面还设有与锚尖上的凸台相配合的凸台；所述压紧板为矩形块，两端设有通孔，通过所述锁紧螺栓副和定位板的通孔连接；

上述所述测量装置由磁性底座、调节装置和激光测距传感器组成；所述调节装置为安装在磁性底座上可调节上下运动和旋转运动的构件，所述激光测距传感器安装在调节装置上。

本发明具有的优点和有益效果主要有：

1、本发明的支撑装置适用于普通卧式拉力试验机的锚拉力试验，实现了锚杆末端(卸扣端)到锚爪端锚尖距离的自动连续测量，满足了不同类型锚的锚拉力试验，降低了锚拉力试验的成本，提高了锚拉力试验效率。

2、本发明的支撑装置适用范围宽，利用率高，试验效率高，试验成本低，试验人员劳动强度小。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。

附图说明

图1为本发明的试验支撑装置的构造示意图；

图2为图1中升降装置3或4的构造示意图；

图3为图1中定位夹具5的构造示意图；

图4为图1中测距装置6的构造示意图；

图中：1.移动底座，2.凸台座，3.第一升降装置，4.第二升降装置，5.定位夹具，6.测距装置，7.滚轮，8.T型槽，9.导轨，10.锚，3-1.基架，3-2.第一丝杠，3-3.第二丝杠，3-4.升降横梁，3-5.大同步带轮，3-6.电机，3-7.小同步带轮，3-8.基座，3-9立柱，5-1.定位板，5-2.锁紧螺栓副，5-3.压紧板，6-1.磁性底座，6-2.调节装置，6-3.激光测距传感器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，为本发明的适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，包括移动底座1、第一升降装置3、第二升降装置4、定位夹具5、测距装置6。移动底座1为一长方体，移动底座1上平面的长度方向设有两条平行的T型槽8，下平面安装有多个滚轮7。第一升降装置3和第二升降装置4依次一高一低，左右隔离通过T型螺栓固定连接在移动底座1的T型槽8上。定位夹具5呈“J”型板状结构，钩套在放置于第一升降装置3和第二升降装置4上的待测锚10的锚爪下方锚尖上。测距装置6安置在待测锚的卸扣端。

其中所述的第一升降装置3和第二升降4装置结构相同，包括基架3-1、第一丝杠3-2、第二丝杠3-3、步进电机3-6和升降横梁3-7。基架3-1由基座3-9和前后隔离且竖直固定连接在基座上的两根槽口相对的槽钢形立柱3-8组成。第一丝杠3-2和第二丝杠3-3通过轴承分别竖直安装在前后两根立柱3-8的槽中，第一丝杠3-2的下端同轴连接有两个大同步带轮3-5，第二丝杠的下端连接有一个大同步带轮3-5。步进电机安3-6装在第一丝杠3-2一侧的基座3-9上，其输出轴连接有一个小同步带轮3-7。小同步带轮3-7和第一丝杠3-2上的一个大同步带轮3-5通过同步带连接；所述第一丝杠3-2上的另一个大同步带轮3-5通过同步带与第二丝杠3-3上的大同步带轮3-5连接。升降横梁3-4通过两端安置的丝杆螺母安装在第一丝杠3-2和第二丝杠3-3上。

所述的第一升降装置3的基座3‐9与移动底座1之间还设置有一凸台座，基座3‐9安装在凸台座2上，凸台座2安装在移动底座1上。

所述的升降横梁3‐4的上表面中间还设有一安置待测锚的“V”型槽。

如图3所示，为定位夹具5，由定位板5‐1、压紧板5‐3和锁紧螺栓副5‐2构成。其中定位板5‐1为“J”型板状体，上表面设有一条用于确定钢丝绳施加载荷的位置的横向弧形槽，端部还设有两个通孔，端部对应弧形槽的下表面还设有与锚尖上的凸台相配合的凸台。压紧板5‐3为矩形块，两端设有通孔，通过锁紧螺栓副5‐2和定位板5‐1的通孔连接。

图4所示为测量装置6，由磁性底座6-1、调节装置6-2和激光测距传感器6-3组成。调节装置6-2为安装在磁性底座上可调节上下运动和旋转运动的构件。激光测距传感器6-3安装在调节装置上。

实施例

由于不同类型锚的锚尖形状尺寸形状差异，力作用位置差异，故定位夹具需要根据这些差异进行适当的更换。不同的定位夹具5之间形状大致一样，区别在于整体的尺寸会随着锚尖尺寸的不同而不同，定位板5-1的凸台会随着锚尖有无凸台而不同，以及定位板5-1的弧形槽的位置根据力作用位置差异而调整。

下面针对SC/T 8009-2000对两爪锚的试验要求，对锚试验支撑装置进行操作。

将锚试验支撑装置置于卧式拉力试验机的导轨9上(见图1所示)，通过滚轮8调整好试验装置在拉力试验机的位置。根据待测锚10的长度，将凸台座2和第二升降装置4在T型槽8中移动，使第一、第二升降装置3、4之间的距离适合待测锚10的长度。将待测锚10放在锚试验支撑装置上，其中锚爪端置于第一升降装置3上，卸扣端置于第二升降装置4上，将定位夹具5放在待测锚10的锚尖上，并通过拧紧锁紧螺栓副5-2固定在锚尖上。调整第一、第二升降装置3、4的高度，使定位夹具5的定位板5-1中的弧形槽与卸扣在同一水平线上，即待测锚10的锚爪的三分之一处和卸扣在同一水平线上。在锚卸扣端的锚杆上安置测距装置6，并在磁性底座6-1的调节装置6-2上安装激光测距传感器6-3，调整调节装置6-2的角度使激光测距传感器6-3的激光对准锚尖。在定位夹具5的定位板5-1上表面的弧形槽装钢丝绳，同时在卸扣端装上钢丝绳。拉力试验机开始对钢丝绳施加载荷。

拉力试验机对钢丝绳施加10％的试验负荷，保载5min，再逐渐施加至100％试验负荷，保载5min，再卸载至10％试验负荷读取整个试验过程中激光测距传感器6-3的值并记录，根据要求判定锚10是否合格。

将锚10旋转180度，重复上一试验过程。

在上述试验过程中，为了使锚试验支撑装置只起支撑作用，而不对锚拉力试验产生影响，需对第一、第二升降装置3、4进行微调，使定位夹具5的定位板5-1中的弧形槽处略低于卸扣端的卸扣。当拉力试验机对锚10施加载荷时，锚10的前端会略微抬起，使支撑装置不受力，从而不影响试验结果。

Claims (6)

1.一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，包括移动底座、第一升降装置、第二升降装置、定位夹具、测距装置，其特征在于，所述移动底座为一长方体，移动底座上平面的长度方向设有两条平行的T型槽，下平面安装有多个滚轮；所述第一升降装置和第二升降装置依次一高一低，左右隔离通过T型螺栓固定连接在移动底座的T型槽上；所述定位夹具呈“J”型板状结构，钩套在放置于所述第一升降装置和第二升降装置上的待测锚的锚爪下方锚尖上；所述测距装置安置在待测锚的卸扣端。 

2.如权利要求1所述的一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，其特征在于，所述第一升降装置和第二升降装置结构相同，包括基架、第一丝杠、第二丝杠、步进电机和升降横梁；所述基架由基座和前后隔离且竖直固定连接在基座上的两根槽口相对的槽钢形立柱组成；所述第一丝杠和第二丝杠通过轴承分别竖直安装在前后两根立柱的槽中，第一丝杠的下端同轴连接有两个大同步带轮，第二丝杠的下端连接有一个大同步带轮；所述步进电机安装在第一丝杠一侧的基座上，其输出轴连接有一个小同步带轮；所述小同步带轮和第一丝杠上的一个大同步带轮通过同步带连接；所述第一丝杠上的另一个大同步带轮通过同步带与第二丝杠上的大同步带轮连接；所述升降横梁通过两端安置的丝杆螺母安装在第一丝杠和第二丝杠上。 

3.如权利要求1或2所述的一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，其特征在于，所述第一升降装置的基座与移动底座之间还设置有一凸台座，基座安装在凸台座上，凸台座安装在移动底座上。 

4.如权利要求2所述的一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，其特征在于，所述升降横梁的上表面中间还设有一安置待测锚的“V”型槽。 

5.如权利要求1所述的一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，其特征在于，所述定位夹具由定位板、压紧板和锁紧螺栓副构成；其中所述定位板为“J”型板状体，上表面设有一条用于确定钢丝绳施加载荷的位置的横向弧形槽，端部还设有两个通孔，端部对应弧形槽的下表面还设有与锚尖上的凸台相配合的凸台；所述压紧板为矩形块，两端设有通孔，通过所述锁紧螺栓副和定位板的通孔连接。 

6.如权利要求1所述的一种适用于卧式拉力试验机的锚拉力试验支撑装置，其特征在于，所述测量装置由磁性底座、调节装置和激光测距传感器组成；所述调节装置为安装在磁性底座上可调节上下运动和旋转运动的构件，所述激光测距传感器安装在调节装置上。