CN105628278A - 固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于它包括试验平台（1）以及安装于试验平台（1）上的固定管夹摩擦力测试工装；所述固定管夹摩擦力测试工装包括反力座（3）、光栅尺安装支架（4）、千斤顶底板（5）、双作用空心千斤顶（6）、力传感器法兰盘（7）、力传感器（8）、力传感器接长杆（9）、调节螺杆（10）、光栅尺连接板（11）、光栅尺（12）、管道模拟受力件（13）以及延伸支架（14）。本发明固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法具有能够完全模拟固定管夹实际使用状态，能较客观地验证固定管夹设计的优点。

Description

固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法
技术领域
本发明涉及一种固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法。
背景技术
我公司研发700℃先进超超临界支吊架，参见图1~图3，其中涉及固定管夹，产品开发最终需要以型式试验来验证设计正确与否，因此我公司研发了一套固定管夹摩擦力测试装置，完全模拟固定管夹实际使用状态，能较客观地验证固定管夹设计。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够完全模拟固定管夹实际使用状态，能较客观地验证固定管夹设计的固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于它包括试验平台以及安装于试验平台上的固定管夹摩擦力测试工装；
所述固定管夹摩擦力测试工装包括反力座、光栅尺安装支架、千斤顶底板、双作用空心千斤顶、力传感器法兰盘、力传感器、力传感器接长杆、调节螺杆、光栅尺连接板、光栅尺、管道模拟受力件以及延伸支架，
所述反力座、千斤顶底板以及光栅尺安装支架左中右布置于试验平台的左段、中段以及右段，所述双作用空心千斤顶竖向向上布置，所述双作用空心千斤顶的下端与千斤顶底板固定连接，所述力传感器法兰盘有两个，所述双作用空心千斤顶的上端通过第一个力传感器法兰盘连接力传感器的下端，所述力传感器的上端通过第二个力传感器法兰盘连接力传感器接长杆的下端，所述调节螺杆的下端旋置于力传感器接长杆上端的螺纹孔内，所述调节螺杆的上端旋置有一个接触螺母，所述光栅尺连接板向右连接于调节螺杆上，所述光栅尺的读数头连接于光栅尺连接板的右端，所述光栅尺的主尺设置于光栅尺安装支架的光栅尺安装支架体上，所述延伸支架安装于反力座的反力座右侧板顶部。
一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于它的安装方法如下：
1、在试验平台上安装反力座、千斤顶底板以及所述光栅尺安装支架；
2、在反力座上安装延伸支架；
3、在千斤顶底板上安装双作用空心千斤顶；
4、在双作用空心千斤顶上安装第一个力传感器法兰盘；
5、在第一个力传感器法兰盘上安装力传感器；
6、在力传感器上安装第二个力传感器法兰盘；
7、在第二个力传感器法兰盘上安装力传感器接长杆；
8、将调节螺杆的下端旋置于力传感器接长杆上端的螺纹孔内；
9、在调节螺杆上连接光栅尺连接板；
10、安装光栅尺。
一种固定管夹的摩擦力测试方法，其特征在于它包括以下几个步骤：
步骤一、安装一种固定管夹摩擦力测试装置
步骤二、将固定管夹安装于固定管夹摩擦力测试装置上
所述固定管夹包括固定管夹底板、固定管夹第一夹片、固定管夹第二夹片以及夹片连接螺栓，所述固定管夹底板上设置有多个螺栓孔，所述固定管夹第一夹片焊接于固定管夹底板表面，所述固定管夹第二夹片连接于固定管夹第一夹片上，通过多个夹片连接螺栓穿过固定管夹第二夹片的螺栓孔至固定管夹第一夹片上的螺栓孔内将固定管夹第一夹片、固定管夹第二夹片固定连接，所述固定管夹第一夹片、固定管夹第二夹片相对的一面均设置成半圆面，两个半圆面结合形成圆形的管道孔；
所述固定管夹的固定管夹底板安装于延伸支架上，所述固定管夹的管道孔竖向布置，所述管道模拟受力件竖向布置并被固定管夹的第一夹片、固定管夹第二夹片锁紧，所述管道模拟受力件的下端与调节螺杆的上端的接触螺母接触；
步骤三、测试
加载双作用空心千斤顶，加载方式采用手动泵加载，当力传感器输出的加载力接近预计设定载荷时，放慢加载速度直至测试出准确的待测摩擦力载荷值。
所述试验平括两根横向并排布置的主梁，两根主梁的底部以及顶部分别设置有结构相同的底板以及面板，所述面板上沿其长度方向布置有两排第一螺栓孔、两排第二螺栓孔以及两排第三螺栓孔，两排第一螺栓孔、两排第二螺栓孔以及两排第三螺栓孔于面板的横向中心线前后对称布置且逐渐远离该横向中心线，第一螺栓孔、第二螺栓孔以及第三螺栓孔的尺寸逐渐增大。
所述反力座包括反力座底板、反力座左侧板、反力座右侧板以及反力座加强板，其中反力座左侧板以及反力座右侧板于反力座底板的顶面左段及右段纵向布置，反力座加强板的左端和右端分别连接于反力座左侧板以及反力座右侧板的中部，反力座加强板的底部连接反力座底板的顶面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明固定管夹摩擦力测试装置及固定管夹的摩擦力测试方法具有能够完全模拟固定管夹实际使用状态，能较客观地验证固定管夹设计的优点。
附图说明
图1为固定管夹的正视图。
图2为固定管夹的俯视图。
图3为固定管夹的侧视图。
图4为试验平台的俯视图。
图5为试验平台的正视图。
图6为图4的A-A剖视图。
图7为固定管夹摩擦力测试工装的结构示意图。
其中：
主梁1.1、底板1.2、面板1.3、加强板1.4、焊接槽1.5、第一螺栓孔1.6、第二螺栓孔1.7、第三螺栓孔1.8
固定管夹2、固定管夹底板2.1、固定管夹第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3、夹片连接螺栓2.4
反力座3、光栅尺安装支架4、千斤顶底板5、双作用空心千斤顶6、力传感器法兰盘7、力传感器8、力传感器接长杆9、调节螺杆10、光栅尺连接板11、光栅尺12、管道模拟受力件13、延伸支架14。
具体实施方式
参见图1~图3，本发明涉及的一种固定管夹2，它包括固定管夹底板2.1、固定管夹第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3以及夹片连接螺栓2.4，所述固定管夹底板2.1上设置有多个螺栓孔，所述固定管夹第一夹片2.2焊接于固定管夹底板2.1表面，所述固定管夹第二夹片2.3连接于固定管夹第一夹片2.2上，通过多个夹片连接螺栓2.4穿过固定管夹第二夹片2.3的螺栓孔至固定管夹第一夹片2.2上的螺栓孔内将固定管夹第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3固定连接，所述固定管夹第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3相对的一面均设置成半圆面，两个半圆面结合形成圆形的管道孔，管道穿设于管道孔内从而固定管夹2将管道夹持。
本发明涉及的一种固定管夹摩擦力测试装置，它包括试验平台1以及安装于试验平台1上的固定管夹摩擦力测试工装。
参见图4~图6，所述试验平台1包括两根横向并排布置的主梁1.1，主梁1.1为工字梁，两根主梁1.1的底部以及顶部分别设置有结构相同的底板1.2以及面板1.3，底板1.2以及面板1.3的长宽分别为5000mm和840mm，底板1.2底面至面板1.3顶面高度为792mm，两根主梁1.1的前侧以及后侧分别与底板1.2以及面板1.3之间均匀设置有八块加强板1.4，相邻两个加强板1.4的间距为1000mm，其中两根主梁1.1相接处的底板1.2以及面板1.3上开设有间隔布置的多个条形的焊接槽1.5，通过焊接槽1.5将底板1.2以及面板1.3焊接与两根主梁1.1上，所述面板1.3上沿其长度方向布置有两排第一螺栓孔1.6、两排第二螺栓孔1.7以及两排第三螺栓孔1.8，两排第一螺栓孔1.6、两排第二螺栓孔1.7以及两排第三螺栓孔1.8于面板1.3的横向中心线前后对称布置且逐渐远离该横向中心线，第一螺栓孔1.6、第二螺栓孔1.7以及第三螺栓孔1.8的尺寸逐渐增大。第一螺栓孔1.6、第二螺栓孔1.7以及第三螺栓孔1.8内分别旋置有相应规格的第一螺栓、第二螺栓以及第三螺栓。
参见图7，所述固定管夹摩擦力测试工装包括反力座3、光栅尺安装支架4、千斤顶底板5、双作用空心千斤顶6、力传感器法兰盘7、力传感器8、力传感器接长杆9、调节螺杆10、光栅尺连接板11、光栅尺12、管道模拟受力件13以及延伸支架14，管道模拟受力件13位于调节螺杆10的正上方。
所述反力座3包括反力座底板、反力座左侧板、反力座右侧板以及反力座加强板，其中反力座左侧板以及反力座右侧板于反力座底板的顶面左段及右段纵向布置，反力座加强板的左端和右端分别连接于反力座左侧板以及反力座右侧板的中部，反力座加强板的底部连接反力座底板的顶面。
所述光栅尺安装支架4包括光栅尺安装支架底板、光栅尺安装支架体以及光栅尺安装支架加强板，光栅尺安装支架底板通过螺栓水平设置于试验平台1上，光栅尺安装支架体竖向设置于光栅尺安装支架底板上，光栅尺安装支架加强板连接于光栅尺安装支架体右侧面以及光栅尺安装支架底板之间。
所述反力座3、千斤顶底板5以及所述光栅尺安装支架4左中右布置于试验平台1的面板1.3的左段、中段以及右段。
所述双作用空心千斤顶6竖向向上布置，所述双作用空心千斤顶6的下端通过螺栓与千斤顶底板5固定连接，所述力传感器法兰盘7有两个，所述双作用空心千斤顶6的上端通过第一个力传感器法兰盘7连接力传感器8的下端，所述力传感器8的上端通过第二个力传感器法兰盘7连接力传感器接长杆9的下端，所述调节螺杆10的下端旋置于力传感器接长杆9上端的螺纹孔内，所述调节螺杆10的上端旋置有一个接触螺母，所述光栅尺连接板11的左端设置有一个缺口，将该缺口套设于调节螺杆10上，通过光栅尺连接板11缺口两侧的两个锁紧螺母将光栅尺连接板11向右锁紧于调节螺杆10上，所述光栅尺12的读数头连接于光栅尺连接板11的右端，所述光栅尺12的主尺设置于光栅尺安装支架4的光栅尺安装支架体上。所述延伸支架14包括延伸支架左侧板、延伸支架右侧板、延伸支架连接板以及延伸支架加强板，延伸支架连接板连接于延伸支架左侧板、延伸支架右侧板之间，延伸支架加强板连接于延伸支架连接板与延伸支架左侧板、延伸支架右侧板之间。所述延伸支架左侧板通过螺栓安装于反力座3的反力座右侧板顶部，所述固定管夹2的固定管夹底板2.1安装于延伸支架14的延伸支架右侧板上，所述固定管夹2的管道孔竖向布置，所述管道模拟受力件13竖向布置并被固定管夹2的第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3锁紧，所述管道模拟受力件13的下端与调节螺杆10的上端的接触螺母接触。
上述的固定管夹摩擦力测试装置的安装方法如下：
1、在试验平台的左中右段位于同一立面内安装反力座3、千斤顶底板5以及光栅尺安装支架4；
2、在反力座3上安装延伸支架14；
3、在千斤顶底板5上安装双作用空心千斤顶6；
4、在双作用空心千斤顶6上安装第一个力传感器法兰盘7；
5、在第一个力传感器法兰盘7上安装力传感器8；
6、在力传感器8上安装第二个力传感器法兰盘7；
7、在第二个力传感器法兰盘7上安装力传感器接长杆9；
8、在调节螺杆10的螺杆上旋置两个锁紧螺母后将调节螺杆10的下端旋置于力传感器接长杆9上端的螺纹孔内；
9、在调节螺杆10的螺杆上通过两个锁紧螺母锁紧光栅尺连接板11；
10、安装光栅尺12。
一种固定管夹的摩擦力测试方法，它包括以下几个步骤：
步骤一、安装固定管夹摩擦力测试装置
步骤二、将固定管夹2安装于固定管夹摩擦力测试装置的延伸支架上
松开连接螺栓2.4，将管道模拟受力件13嵌置于固定管夹第一夹片2.2、固定管夹第二夹片2.3之间，调节管道模拟受力件13的高度，使得管道模拟受力件13的下端抵住调节螺杆10的上端，锁紧连接螺栓2.4，固定管夹2将管道模拟受力件13夹持住。
步骤三、测试
加载双作用空心千斤顶6，加载方式采用手动泵加载，而不选用电动泵加载，电动泵速度加载速度快，无法把握加载值的准确性，手动泵虽然加载缓慢，但能准确的加载到预计设定的载荷值，当力传感器8输出的加载力接近预计设定载荷时，放慢加载速度直至测试出准确的待测固定管夹摩擦力值。
当加载双作用空心千斤顶通过手动泵拉（压）输出载荷时，载荷通过力传感器法兰传递给力传感器，再通过调节螺杆以及管道模拟受力件传递给待测的固定管夹。上述的一种固定管夹的摩擦力测试方法满足了固定管夹摩擦力的测试，与实际使用状态完全一致，能客观地验证固定管夹设计的合理性。

Claims (5)

1.一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于它包括试验平台（1）以及安装于试验平台（1）上的固定管夹摩擦力测试工装；
所述固定管夹摩擦力测试工装包括反力座（3）、光栅尺安装支架（4）、千斤顶底板（5）、双作用空心千斤顶（6）、力传感器法兰盘（7）、力传感器（8）、力传感器接长杆（9）、调节螺杆（10）、光栅尺连接板（11）、光栅尺（12）、管道模拟受力件（13）以及延伸支架（14），
所述反力座（3）、千斤顶底板（5）以及光栅尺安装支架（4）左中右布置于试验平台（1）的左段、中段以及右段，所述双作用空心千斤顶（6）竖向向上布置，所述双作用空心千斤顶（6）的下端与千斤顶底板（5）固定连接，所述力传感器法兰盘（7）有两个，所述双作用空心千斤顶（6）的上端通过第一个力传感器法兰盘（7）连接力传感器（8）的下端，所述力传感器（8）的上端通过第二个力传感器法兰盘（7）连接力传感器接长杆（9）的下端，所述调节螺杆（10）的下端旋置于力传感器接长杆（9）上端的螺纹孔内，所述调节螺杆（10）的上端旋置有一个接触螺母，所述光栅尺连接板（11）向右连接于调节螺杆（10）上，所述光栅尺（12）的读数头连接于光栅尺连接板（11）的右端，所述光栅尺（12）的主尺设置于光栅尺安装支架（4）的光栅尺安装支架体上，所述延伸支架安装于反力座（3）的反力座右侧板顶部。
2.根据权利要求1所述的一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于它的安装方法如下：
1、在试验平台上安装反力座、千斤顶底板以及所述光栅尺安装支架；
2、在反力座上安装延伸支架；
3、在千斤顶底板上安装双作用空心千斤顶；
4、在双作用空心千斤顶上安装第一个力传感器法兰盘；
5、在第一个力传感器法兰盘上安装力传感器；
6、在力传感器上安装第二个力传感器法兰盘；
7、在第二个力传感器法兰盘上安装力传感器接长杆；
8、将调节螺杆的下端旋置于力传感器接长杆上端的螺纹孔内；
9、在调节螺杆上连接光栅尺连接板；
10、安装光栅尺。
3.一种固定管夹的摩擦力测试方法，其特征在于它包括以下几个步骤：
步骤一、安装如权利要求1所述的一种固定管夹摩擦力测试装置
步骤二、将固定管夹安装于固定管夹摩擦力测试装置上
所述固定管夹包括固定管夹底板（2.1）、固定管夹第一夹片（2.2）、固定管夹第二夹片（2.3）以及夹片连接螺栓（2.4），所述固定管夹底板（2.1）上设置有多个螺栓孔，所述固定管夹第一夹片（2.2）焊接于固定管夹底板（2.1）表面，所述固定管夹第二夹片（2.3）连接于固定管夹第一夹片（2.2）上，通过多个夹片连接螺栓（2.4）穿过固定管夹第二夹片（2.3）的螺栓孔至固定管夹第一夹片（2.2）上的螺栓孔内将固定管夹第一夹片（2.2）、固定管夹第二夹片（2.3）固定连接，所述固定管夹第一夹片（2.2）、固定管夹第二夹片（2.3）相对的一面均设置成半圆面，两个半圆面结合形成圆形的管道孔；
所述固定管夹（2）的固定管夹底板（2.1）安装于延伸支架（14）上，所述固定管夹（2）的管道孔竖向布置，所述管道模拟受力件（13）竖向布置并被固定管夹（2）的第一夹片（2.2）、固定管夹第二夹片（2.3）锁紧，所述管道模拟受力件（13）的下端与调节螺杆（10）的上端的接触螺母接触；
步骤三、测试
加载双作用空心千斤顶，加载方式采用手动泵加载，当力传感器输出的加载力接近预计设定载荷时，放慢加载速度直至测试出准确的待测摩擦力载荷值。
4.根据权利要求1所述的一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于所述试验平台（1）包括两根横向并排布置的主梁（1.1），两根主梁（1.1）的底部以及顶部分别设置有结构相同的底板（1.2）以及面板（1.3），所述面板（1.3）上沿其长度方向布置有两排第一螺栓孔（1.6）、两排第二螺栓孔（1.7）以及两排第三螺栓孔（1.8），两排第一螺栓孔（1.6）、两排第二螺栓孔（1.7）以及两排第三螺栓孔（1.8）于面板（1.3）的横向中心线前后对称布置且逐渐远离该横向中心线，第一螺栓孔（1.6）、第二螺栓孔（1.7）以及第三螺栓孔（1.8）的尺寸逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的一种固定管夹摩擦力测试装置，其特征在于所述反力座包括反力座底板、反力座左侧板、反力座右侧板以及反力座加强板，其中反力座左侧板以及反力座右侧板于反力座底板的顶面左段及右段纵向布置，反力座加强板的左端和右端分别连接于反力座左侧板以及反力座右侧板的中部，反力座加强板的底部连接反力座底板的顶面。
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