CN104345008A - 一种电缆摩擦实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电缆摩擦实验装置，其包括配重砝码、用于支撑配重砝码的支撑单元、以及运动单元，当运动单元带动电缆运动时，所述配重砝码压实在所述电缆上。该实验装置结构简单、操作方便、且实验结果准确、可靠。

Description

一种电缆摩擦实验装置

技术领域

本发明属于电缆电线技术领域，具体涉及一种电缆摩擦实验装置。

背景技术

电缆产品在电力系统、信息传输系统及设备仪表中的应用十分广泛，对中国及世界经济的发展起着重要的作用。因而，在产品的应用中，对其质量要求也越来越高。

在电缆质量方面，产品的耐磨性是其一项重要的技术指标，该指标因国家不同而具有不同的标准，且各国标准之间存在着巨大的差异。对于标准要求较高的法国而言，其对电缆的耐磨性的实验标准为：利用重量为(48±0.5)公斤的锥体在电缆表面进行8次行程只有(50±10)cm的往复运动，运动的速度要求为0.3(±15％)m/s。从实验要求可以看出，由于锥体质量较大(几乎相当于一个成年人的体重)，并且惯性以及运动过程中的动量非常大，难以对其进行有效控制，且锥体运动过程中，其行程只有(50±10)cm，距离又较短，上述这些原因会导致实验中要求的速度难以把握，极易产生较大的速度误差，从而难以准确的判定线缆绝缘的耐磨性。

现有的电缆摩擦实验装置大都采用电机带动曲柄摇杆机构进行往复运动，该机构结构复杂，且直线速度因摇杆机构的圆周运动呈正余弦规律变化，误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结构简单、操作方便、且实验结果准确、可靠的电缆摩擦实验装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该电缆摩擦实验装置包括配重砝码、用于支撑配重砝码的支撑单元、以及运动单元，当运动单元带动电缆运动时，所述配重砝码压实在所述电缆上。

优选的是，所述运动单元包括运动小车和直线导轨，所述运动小车设于直线导轨上，所述电缆置于运动小车上。

进一步优选的是，所述运动单元还包括气压机构，所述气压机构包括气缸和与气缸连通的压力罐，所述气缸用于带动运动小车在所述直线导轨上移动。

优选的是，该装置还包括机架，所述气压机构还包括用于控制气缸启停的启停按钮，所述直线导轨设于机架上，所述启停按钮设于机架上并位于直线导轨附近。

优选的是，该装置还包括用于夹持所述电缆的夹持单元，所述夹持单元设于所述运动小车上。

进一步优选的是，所述夹持单元包括用于夹紧电缆的夹紧件、丝杠螺母机构以及调节手柄，所述夹紧件采用至少一组，每组夹紧件包括两个夹紧块，所述两个夹紧块分设于所述电缆端部的两侧，所述丝杠螺母机构包括丝杠和螺母，所述丝杠与两夹紧块相连，所述螺母固定不动，调节手柄与丝杆相连，通过旋转调节手柄，进而带动丝杠旋转并作直线运动，从而能够使两夹紧块相对于电缆作夹合运动或分离运动。

优选的是，所述支撑单元包括支撑架，所述支撑架上开设有通孔，支撑在支撑架上的配重砝码穿过所述通孔而对电缆施压。

进一步优选的是，所述支撑单元还包括嵌设在支撑架的通孔中的直线轴承，所述直线轴承包括滑动杆，所述滑动杆上设有固定盘，所述配重砝码放置于所述固定盘中，并通过固定盘和滑动杆对所述电缆施压。

更优选的是，所述支撑单元还包括导杆，所述支撑架上开设有与导杆形状相适配的导向孔，所述导杆穿过支撑架上的导向孔而对支撑架进行导向。

更优选的是，所述支撑单元还包括偏心轮，所述偏心轮安装在导杆上并处于支撑架的下方，支撑架支撑在所述偏心轮上并随着偏心轮的转动而上升或下降

在进行摩擦实验时，现有的实验装置往往是将电缆固定，而使配重砝码在电缆上移动，以此来检验电缆是否符合磨损实验的标准，由于配重砝码的重量大，运动过程中难以控制导致实验误差大；而采用本发明实验装置进行实验时，是使配重砝码保持不动，而使电缆运动(无论是电缆运动还是配重砝码运动，只要两者的相对速度达到标准中规定的0.3(±15％)m/s即可)，从而能够较好地控制两者的相对速度，因而本发明实验装置在满足实验要求的前提下，能大大减小实验误差，保证实验效果。

另外，由于本发明装置采用气压机构，即采用压缩气体来驱动运动小车，运动小车的行程由气缸的行程确定，这样，通过调节气缸内的气压就能准确调节小车的运动速度，结构简单，且运动稳定性好。

本发明实验装置还具有结构简单、操作方便、调整迅速、实验适用范围广等优点。因此，本发明实验装置可广泛适用于符合规格的各种电缆的摩擦实验中。

附图说明

图1是本发明实施例2中电缆摩擦实验装置的结构示意图；

图2是图1的侧视图。

图中：1-压力罐；2-机架；3-气管；4-气缸；5-直线导轨；6-启停按钮；7-丝杠；8-夹紧块；9-电缆；10-导杆；11-支撑架；12-偏心轮；13-运动小车；14-连接销；15-直线轴承；16-配重砝码，17-固定盘；18-滑动杆。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

买施例1：

本实施例提供一种电缆摩擦实验装置，包括配重砝码、用于支撑配重砝码的支撑单元、以及运动单元，当运动单元带动电缆运动时，所述配重砝码压实在所述电缆上。

实施例2：

如图1、2所示，本实施例中的电缆摩擦实验装置，包括机架2、配重砝码16、用于支撑配重砝码的支撑单元、以及运动单元。其中，配重砝码16包括一组质量不等的砝码碟片，根据实验的标准不同以及产品不同，可以将不同质量的砝码碟片组合，从而形成实验时需要的配重砝码，以满足不同实验的要求。

本实施例中，支撑单元设于机架2上，当运动单元带动被测试的电缆9运动时，支撑在支撑单元上的配重砝码16能够压实在电缆9上。

其中，所述运动单元包括运动小车13、直线导轨5以及气压机构，直线导轨5安装在机架2上，运动小车13设于直线导轨上，电缆9置于运动小车13上。

所述气压机构包括气缸4和与气缸4连通的压力罐1，气缸4用于带动运动小车13在直线导轨5上移动。具体地，运动小车13上安装有连接销14，所述连接销与气缸4联接传动。气缸固定在机架2上，气缸4与压力罐1通过气管3连通，气管上还可设有调压阀，通过调节所述调压阀，以使得气缸4中的气体压力可调，而通过使气缸中的气体压力可调，可以用于调节运动小车13的运动速度。

其中，气缸4包括拉杆，所述拉杆与连接销14相连，拉杆的长度决定气缸的运动行程。因此，为了保证运动小车13的行程，可将所述拉杆的长度设置为与运动小车13的运动行程相应。比如，将所述拉杆的长度设置为50cm，即保持气缸4的行程为50cm，从而使得运动小车13的行程也为50cm。

优选的是，所述气压机构还包括用于控制气缸4启停的启停按钮6，所述启停按钮设于机架2上并位于直线导轨5附近。

当然，本实施例中，运动单元中的气压机构也可以由能带动运动小车在直线导轨5上移动的其他机构所替代。

优选的是，该实验装置还包括用于夹持电缆9的夹持单元。本实施例中，所述夹持单元包括用于夹紧电缆9的夹紧件、丝杠螺母机构以及调节手柄。本实施例中，所述夹紧件采用两组，两组夹紧件分别设于电缆的首端和末端。其中，每组夹紧件包括两个夹紧块8，两个夹紧块8位于运动小车13上并分设于电缆9端部的两侧，所述丝杠螺母机构包括丝杠7和螺母，丝杠7与两夹紧块通过销连接副连接在一起，丝杠7同时还与调节手柄相连，所述螺母固定在机架2上，通过转动调节手柄可带动丝杠7转动并作直线运动，从而能够使两夹紧块8作夹合运动或分离运动，以将电缆9夹紧或松开。

当然，夹紧件也可以只采用一组，或者采用多组，具体可根据电缆9的长度来进行选择。

配重砝码放置在支撑单元上。本实施例中，所述支撑单元包括支撑架11，所述支撑架11上开设有通孔，放置在支撑架11上的配重砝码16穿过所述通孔可对电缆9进行施压。

优选的是，所述支撑单元还包括直线轴承15，直线轴承15嵌设在支撑架11的通孔中，并处于配重砝码16的下端。具体地，所述直线轴承15包括与电缆9接触的滑动杆18，所述滑动杆18的上端固设有固定盘17，配重砝码16放置于固定盘17中，并通过固定盘17和滑动杆18而对电缆9施压，从而可使配重砝码16穿过直线轴承15中的滑动杆18作用在固定盘17上，最终压实在电缆9上，以减少运动分力。而如果不采用直线轴承15，通常是将配重砝码16放置在一压杆上，在电缆9和配重砝码16之间产生相对运动时，由于压杆作用在支撑架上，而压杆与支撑架并非完全垂直，这样由于水平运动的力会在压杆上产生分力，从而带来测量误差。

优选的是，所述支撑单元还包括导杆10，导杆10固定在机架2上。导杆10采用四根，相应地，所述支撑架11上开设有与导杆形状相适配的四个导向孔，所述四个导向孔分设于支撑架的四个边角上，所述四个导杆10分别穿过支撑架上的导向孔而对支撑架11进行导向。

优选的是，所述支撑单元还包括偏心轮12，偏心轮12安装在导杆10上并处于支撑架11的下方，支撑架11支撑在偏心轮12上并随着偏心轮12的转动而上升或下降。偏心轮12上还可设置有手柄，以方便操作。本实施例中，由于导杆10采用四根，相应地，偏心轮12也采用四个，四个偏心轮分别设置在四个导杆上。

采用本发明实验装置进行实验时，将电缆9放置在运动小车13上，转动调节手柄，以将电缆9夹紧；在选择合适的砝码碟片作为本次实验用的配重砝码后，将之放置在支撑架11的通孔中的固定盘17上，转动偏心轮12上的手柄，以使支撑架11下降，通过滑动杆18对电缆9施压，最终使得所述配重砝码压实在夹紧后的电缆9上；然后按下启停按钮6，运动小车13在气缸4的带动下沿直线导轨5运动，只至运动到气缸的拉杆末端，运动结束，再次按下启停按钮6，以切断气缸4中的气源，这样，就完成了一次摩擦实验。其中，运动小车13的运动速度可通过调节气缸中的气压来进行设定。

实施例3：

本实施例中实验装置与实施例2的区别在于：该实验装置中不包含有夹紧单元。

本实施例中实验装置的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例4：

本实施例中实验装置与实施例2的区别在于：该实验装置的支撑单元中不具有偏心轮。

本实施例中实验装置的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例5：

本实施例中实验装置与实施例2的区别在于：该实验装置的夹紧单元中，夹紧件只采用一组。

本实施例中实验装置的其他结构均与实施例2相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电缆摩擦实验装置，其特征在于，包括配重砝码、用于支撑配重砝码的支撑单元、以及运动单元，当运动单元带动电缆运动时，所述配重砝码压实在所述电缆上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动单元包括运动小车和直线导轨，所述运动小车设于直线导轨上，所述电缆置于运动小车上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述运动单元还包括气压机构，所述气压机构包括气缸和与气缸连通的压力罐，所述气缸用于带动运动小车在所述直线导轨上移动。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置还包括机架，所述气压机构还包括用于控制气缸启停的启停按钮，所述直线导轨设于机架上，所述启停按钮设于机架上并位于直线导轨附近。

5.根据权利要求2-4之一所述的装置，其特征在于，该装置还包括用于夹持所述电缆的夹持单元，所述夹持单元设于所述运动小车上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述夹持单元包括用于夹紧电缆的夹紧件、丝杠螺母机构以及调节手柄，所述夹紧件采用至少一组，每组夹紧件包括两个夹紧块，所述两个夹紧块分设于所述电缆端部的两侧，所述丝杠螺母机构包括丝杠和螺母，所述丝杠与两夹紧块相连，所述螺母固定不动，调节手柄与丝杆相连，通过旋转调节手柄，进而带动丝杠旋转并作直线运动，从而能够使两夹紧块相对于电缆作夹合运动或分离运动。

7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑架，所述支撑架上开设有通孔，支撑在支撑架上的配重砝码穿过所述通孔而对电缆施压。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述支撑单元还包括嵌设在支撑架的通孔中的直线轴承，所述直线轴承包括滑动杆，所述滑动杆上设有固定盘，所述配重砝码放置于所述固定盘中，并通过固定盘和滑动杆对所述电缆施压。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述支撑单元还包括导杆，所述支撑架上开设有与导杆形状相适配的导向孔，所述导杆穿过支撑架上的导向孔而对支撑架进行导向。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述支撑单元还包括偏心轮，所述偏心轮安装在导杆上并处于支撑架的下方，支撑架支撑在所述偏心轮上并随着偏心轮的转动而上升或下降。