CN105699183A - 一种安全绳断裂强力检测夹具及试验机 - Google Patents

一种安全绳断裂强力检测夹具及试验机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种安全绳断裂强力检测夹具及试验机，该夹具包括：基座、缠绕轮、接头和销柱，基座包括水平部和垂直部，垂直部垂直固定在水平部底面的一侧；缠绕轮上设有螺旋状的绕线槽，缠绕轮的一端固定在垂直部，与水平部平行；接头固定在水平部的上表面，销柱固定于水平部上与垂直部相对的一侧面上，且与水平部平行，试验绳的一端绕设在缠绕轮的绕线槽上，其端部固定于销柱上。该安全绳断裂强力检测夹具，试验绳的端头并不是固定在缠绕轮上的，而是通过销柱固定在基座上，其受力更科学，并且夹具可微形化。

Description

一种安全绳断裂强力检测夹具及试验机
技术领域
本发明涉及于力学性能检测试验设备技术领域，具体涉及一种安全绳断裂强力检测夹具及试验机。
背景技术
安全绳(安全平(立)网、安全带)断裂强力是衡量其是否安全的一个重要的指标，直接影响安全绳的承载力和施工人员的生命安全，因此必须对其进行断裂强力性能检验。一直以来，主要采用楔形夹具和用销柱固定眼环夹具在试验机上测试，楔形夹具测试装置检测试样的夹持部分需要加固处理，还常出现打滑或试样断裂在标记范围外导致测试结果无效的情况，而销柱固定眼环夹具测试的试样制作需要生产厂家协助，不仅不方便检测，而且试样也常断裂在标记范围外导致测试结果无效，总之这两种测试效率低，准确度不高。
公开号为CN203337454的实用新型专利公开了一种钢丝绳缠绕夹具，包括相对设置的两个支架，每个支架端部设有连接带定位孔的接头，在每个支架的两侧分别设有配重块和绕线轮，绕线轮上设有螺旋状的绕线槽，该绕线槽的纵切面为圆弧状，两个绕线轮分布在两支架不同侧面上，每个绕线轮上各设有一个夹紧块，在绕线轮的绕线槽的终端设有过渡轮。
虽然上述钢丝绳缠绕夹具解决了楔形夹具和用销柱固定眼环夹具的不足，但是在进行试验时，所有的力均由绕线轮承受，而绕线轮是固定在支架的一侧的，因此其受力不合理，对绕线轮与支架的连接强度要求高，并需要配重块来平衡受力情况，不仅增加了夹具的重量，而且增加了夹具的体积，不便于操作。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有安全绳断裂强力检测用的夹具容易导致试样断裂在标记范围外、受力不合理、不便于操作、重量和体积较大。
为此，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种安全绳断裂强力检测夹具，包括：基座、缠绕轮、接头和销柱，基座包括水平部和垂直部，垂直部垂直固定在水平部底面的一侧；缠绕轮上设有螺旋状的绕线槽，缠绕轮的一端固定在垂直部，与水平部平行；接头固定在水平部的上表面，销柱固定于水平部上与垂直部相对的一侧面上，且与水平部平行，试验绳的一端绕设在缠绕轮的绕线槽上，其端部固定于销柱上。
优选地，还包括绳夹，试验绳的端部通过绳夹与试验绳的主体部分连接以形成连接环，且该连接环套设在销柱上。
优选地，销柱的自由端设有凸缘以防止试验绳的端部与主体部分形成的连接环脱落。
优选地，缠绕轮为空心结构。
优选地，接头的轴线、销柱与缠绕轮之间的试验绳的轴线以及两个夹具之间的试验绳的轴线在夹具的纵向投影面上重合。
优选地，夹具的重心与接头的轴线在夹具的纵向投影面上重合。
优选地，缠绕轮的绕线槽的表面设有滚花结构。
一种安全绳断裂强力检测试验机，包括：
机架，机架包括底座、支撑杆、固定横梁以及活动横梁，支撑杆为两个，分别垂直固定在底座上，两个支撑杆相对的一侧设有沿支撑杆的高度方向上的导轨，活动横梁的两端分别与两个支撑杆的导轨活动连接，活动横梁能够沿着导轨上下滑动，固定横梁的两端与两个支撑杆的顶端固定；
两个夹具，该夹具如上所述；
两个夹具分别通过固定结构与固定横梁、活动横梁连接；
还包括拉力检测模块，用于检测安全绳所能承受的最大拉力。
优选地，拉力检测模块包括依次连接的拉力传感器、第一放大电路、第二放大电路和最大值输出电路，拉力传感器设置在夹具的接头与固定横梁和/或活动横梁之间，用于检测试验绳所承受的拉力，第一放大电路和第二放大电路用于调整拉力传感器输出的电信号幅值，最大值输出电路用于输出试验绳所承受的最大拉力对应的电信号。
优选地，最大值输出电路包括判断电路和保持电路，判断电路与第二放大电路连接，当第二放大电路的输出电压增大时则触发保持电路的输出电压随着第二放大电路的输出电压变化，否则保持第二放大电路的输出电压不再增大时的输出电压不变。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供的安全绳断裂强力检测夹具，试验绳的端头并不是固定在缠绕轮上的，而是通过销柱固定在基座上，其受力更科学，并且夹具可微形化。试验绳与夹具的连接部分受力比较分散、不容易受损，从而保证试验绳尽量断裂在标记范围内。另外，由于该夹具的接头不仅可以通过销钉与销柱固定式万能试验机连接，也可以与钳口式万能试验机连接，因此该安全绳断裂强力检测夹具的适用范围广。
2.本发明实施例提供的安全绳断裂强力检测夹具，其基座、缠绕轮设计成重量相对于试验绳拉直部分的轴线(也是接头的轴线)基本对称，因此无需配重，减小了该夹具的重量和体积，并且上下夹具的缠绕轮在试样的同侧或异侧都可以。
3.本发明实施例提供的安全绳断裂强力检测试验机，试验绳通过夹具与试验机连接，具体地，试验绳一端是先在夹具的缠绕轮上绕设预设的圈数后其端部结成连接环套设在销柱上，试验绳的受力比较均匀合理，从而避免试验绳断裂在与试验机的连接部位，提高测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1中安全绳断裂强力检测夹具的正面结构示意图；
图2为图1所示安全绳断裂强力检测夹具的左侧结构示意图；
图3为本发明实施例2中的安全绳断裂强力检测试验机的结构示意图；
图4为本发明实施例2中的拉力检测模块的电路图。
附图标记：11-基座，111-水平部，112-垂直部，12-接头，13-缠绕轮，14-试验绳，15-销柱，151-凸缘；16-绳夹，2-机架，21-底座，22-支撑杆，23-活动横梁，24-固定横梁，25-固定结构，26-导轨。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1和2所示，本实施例提供了一种安全绳断裂强力检测夹具，包括：基座11、缠绕轮13、接头12和销柱15，基座11包括水平部111和垂直部112，垂直部112垂直固定在水平部111底面的一侧；缠绕轮13上设有螺旋状的绕线槽，缠绕轮13的一端固定在垂直部112，且与水平部111平行；接头12固定在水平部111的上表面，销柱15固定于水平部111上与垂直部112相对的一侧面上，且与水平部111平行，试验绳14的一端绕设在缠绕轮13的绕线槽上，其端部固定于销柱15上。
本实施例提供的该夹具适用于安全绳断裂强力试验机，用于分别固定试验绳14的两端，因此该夹具一般有两个配合使用，分别作为上夹具和下夹具以固定被测安全绳的两端。上夹具的接头12与试验机上朝下的固定结构连接，下夹具垂直翻转后其接头12与试验机上朝上的固定结构连接。具体地，该夹具的接头12的径向上设有通孔，可通过销钉与销柱固定式的万能试验机连接，并且该夹具的接头12也可以与钳口式万能试验机配合连接。为了提高与钳口式万能试验机连接的牢固性，该夹具的接头12优选在10厘米左右，并且在其外表面做可以增大摩擦力的滚花处理。作为优选的实施方式，水平部111与垂直部112一体成型。缠绕轮13通过螺丝或螺栓与基座11的垂直部112连接，并且该缠绕轮13是通过对称设置的2个或3个或4个螺丝或螺栓与基座11的垂直部112连接，以增加其连接强度。
本实施例提供的该安全绳断裂强力检测夹具，试验绳14的端头并不是固定在缠绕轮13上的，而是通过销柱15固定在基座11上，其受力更科学，并且夹具可微形化。试验绳14与夹具的连接部分受力比较分散、不容易受损，可以保证试验绳14尽量断裂在标记范围内。另外，由于该夹具的接头12不仅可以通过销钉与销柱固定式万能试验机连接，也可以与钳口式万能试验机连接，因此该安全绳断裂强力检测夹具的适用范围广。
为了增大试验绳14与缠绕轮13之间的摩擦力，减小销柱15所承受的力，使得整个夹具的受力更加均匀。本实施例优选在缠绕轮13的绕线槽的表面设置滚花结构。
作为优选的实施方式，还包括绳夹16，试验绳14的端部通过绳夹16与试验绳14的主体部分连接以形成连接环，且该连接环套设在销柱15上。在其他的实施方式中，试验绳14的端部可以直接通过打结形成连接环后套在销柱15上，这种打结形成连接环的方式比较适合较细的安全绳。不适合打结的较粗的安全绳还是使用绳夹16。该绳夹16可以是其他固定绳端与绳主体的卡扣。
作为进一步优选的实施方式，销柱15的自由端设有凸缘151以防止试验绳14的端部与主体部分形成的连接环脱落。
为了节约材料和减轻重量，在保证受力强度的情况下，缠绕轮13可以设置为空心结构。减轻了缠绕轮13重量，也便于进行试验操作。
作为优选的实施方式，接头12的轴线、销柱15与缠绕轮13之间的试验绳14的轴线以及两个夹具之间的试验绳14的轴线在夹具的纵向投影面上重合，该纵向投影是指按照图1所示的x轴的负轴延伸方向投影。
作为进一步优选的实施方式，夹具的重心与接头12的轴线在夹具的纵向投影面上重合。本实施例中提供的夹具的基座11、缠绕轮13设计成重量相对于试验绳拉直部分的轴线(也是接头12的轴线)基本对称，因此无需配重，减小了该夹具的重量和体积，并且上下夹具的缠绕轮13在试样的同侧或异侧都可以。
实施例2
如图3所示，本施例提供一种安全绳断裂强力检测试验机，包括：
机架2，机架2包括底座21、支撑杆22、固定横梁24以及活动横梁23，支撑杆22为两个，分别垂直固定在底座21上，两个支撑杆22相对的一侧设有沿支撑杆22的高度方向上的导轨26，活动横梁23的两端分别与两个支撑杆22的导轨26活动连接，活动横梁23能够沿着导轨26上下滑动，固定横梁24的两端与两个支撑杆22的顶端固定；
两个夹具，夹具如实施例1中所述；
两个夹具分别通过固定结构25与固定横梁24、活动横梁23连接；
还包括拉力检测模块，用于检测安全绳所能承受的最大拉力。
本实施例提供的安全绳断裂强力检测试验机，其试验绳14的两端通过实施例1所述的夹具分别固定在固定横梁24和活动横梁23上，该夹具包括缠绕轮13和销柱15，试验绳14的一端在缠绕轮13上缠绕几圈后其端部结成连接环套设在销柱15上，从而试验绳14与夹具的连接部分受力比较分散，不容易受损，以保证试验绳14断裂在标记范围内。另外，该试验绳14的制作和安装比较简单，容易操作。
作为具体的实施方式，如图4所示，拉力检测模块包括依次连接的拉力传感器、第一放大电路、第二放大电路和最大值输出电路，拉力传感器设置在夹具的接头12与固定横梁24和/或活动横梁23之间，用于检测试验绳14所承受的拉力，第一放大电路和第二放大电路用于调整拉力传感器输出的电信号幅值，最大值输出电路用于输出试验绳14所承受的最大拉力对应的电信号。
作为优选的实施方式，如图4所示，上述第一放大电路包括运放U1-U3，电阻R27-R33，运放U1和U2的同相输入端分别作为该第一放大电路的两个输出端，分别与拉力传感器的两个输出端连接，运放U1和U2的反相输入端通过电阻R29连接，运放U1的输出端与反向输入端通过电阻R31连接，运放U2的输出端与反向输入端通过电阻R30连接，运放U1的输出端通过电阻R32与运放U3的反相输入端连接，运放U2的输出端通过电阻R33与运放U3的同相输入端连接，运放U3的反相输入端与输出端通过电阻R27连接、同相输入端通过电阻R28接地，运放U3的输出端作为该第一放大电路的输出端。
作为具体的实施方式，如图4所示上述第二放大电路包括运放U5，其同相输入端与第一放大电路的输出端连接、反向输入端接基准电压(1.2V)，运放U5的输出端与最大值输出电路的输入端连接。具体地，该拉力检测模块还包括电阻R34-R36和电容C24，电阻R34的第一端与第一放大电路的输出端连接、第二端与电阻R36的第一端连接，电阻R36的第二端与第二放大电路的输入端连接，电阻R35的一端与电阻R34的第二端连接、另一端接地，电容C24的一端与电阻R36的第二端连接、另一端接地。
作为优选的实施方式，最大值输出电路包括判断电路和保持电路，判断电路与第二放大电路连接，当第二放大电路的输出电压增大时则触发保持电路的输出电压随着第二放大电路的输出电压变化，否则保持第二放大电路的输出电压不再增大时的输出电压不变。
作为具体的实施方式，如图4所示，判断电路包括比较器U6、电容C8和电阻R14，电容C8的第一端与第二放大电路的输出端连接，第二端分别与比较器U6的同相输入端、电阻R14的第一端连接，电阻R14的第二端、比较器U6的反相输入端共同接地，比较器U6的输出端作为该判断电路的输出端。电容C8和电阻R14组成RC微分电路，当第二放大电路输出的电压处于增大状态时，其输出的电压大于0；当第二放大电路输出的电压处于减小状态时，其输出的电压小于0。微分电路输出的电压与接地的0V电压比较，当微分电路输出的电压大于0V时则输出高电平，否则输出低电平，即当第二放大电路输出的电压增大时则判断电路输出高电平给保持电路，当第二放大电路输出的电压减小时则判断电路输出低电平给保持电路。具体地，该判断电路还包括电阻R15，其一端与比较器U6的输出端连接，另一端接地。
保持电路包括采样保持放大器U7，采样保持放大器U7的输入端(引脚3)与第二放大电路的输出端连接，逻辑输入控制端(引脚8)与判断电路的输出端连接，用于控制采样保持放大器U7的状态。当判断电路输出的是高电平时，采样保持放大器U7为采样状态，其输出电压随输入电压的变化而变化；当判断电路输出的是低电平时，采样保持放大器U7为保持状态，输出电压将保持逻辑输入控制端由高电平变为低电平时的输入端电压。具体地，该采样保持放大器U7具体采用LINEARTECHNOLOGY公司的芯片LF398。另外，该保持电路还包括保持电容C9，其一端与采样保持放大器U7的引脚6连接，另一端接地。由于保持电容的容量和漏电阻越大，芯片保持的时间就越长，因此本实施例中选用容量大的电解电容，其正极接采样保持放大器U7的引脚6、负极接地。
优选地，上述判断电路与保持电路之间还设有二极管D1，其阳极与判断电路的输出端连接、阴极与保持电路的逻辑输入控制端(引脚8)连接。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，包括：基座(11)、缠绕轮(13)、接头(12)和销柱(15)，所述基座(11)包括水平部(111)和垂直部(112)，所述垂直部(112)垂直固定在所述水平部(111)底面的一侧；所述缠绕轮(13)上设有螺旋状的绕线槽，所述缠绕轮(13)的一端固定在所述垂直部(112)，与所述水平部(111)平行；所述接头(12)固定在所述水平部(111)的上表面，所述销柱(15)固定于所述水平部(111)上与所述垂直部(112)相对的一侧面上，且与所述水平部(111)平行，试验绳(14)的一端绕设在所述缠绕轮(13)的绕线槽上，其端部固定于所述销柱(15)上。
2.如权利要求1所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，还包括绳夹(16)，所述试验绳(14)的端部通过所述绳夹(16)与所述试验绳(14)的主体部分连接以形成连接环，且该连接环套设在所述销柱(15)上。
3.如权利要求1或2所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，所述销柱(15)的自由端设有凸缘(151)以防止所述试验绳(14)的端部与主体部分形成的连接环脱落。
4.如权利要求1-3中任一项所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，所述缠绕轮(13)为空心结构。
5.如权利要求1-4中任一项所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，所述接头(12)的轴线、所述销柱(15)与所述缠绕轮(13)之间的试验绳(14)的轴线以及两个所述夹具之间的试验绳(14)的轴线在所述夹具的纵向投影面上重合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，所述夹具的重心与所述接头(12)的轴线在所述夹具的纵向投影面上重合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的安全绳断裂强力检测夹具，其特征在于，所述缠绕轮(13)的绕线槽的表面设有滚花结构。
8.一种安全绳断裂强力检测试验机，其特征在于，包括：
机架(2)，所述机架(2)包括底座(21)、支撑杆(22)、固定横梁(24)以及活动横梁(23)，所述支撑杆(22)为两个，分别垂直固定在所述底座(21)上，两个所述支撑杆(22)相对的一侧设有沿所述支撑杆(22)的高度方向上的导轨(26)，所述活动横梁(23)的两端分别与两个所述支撑杆(22)的导轨(26)活动连接，所述活动横梁(23)能够沿着所述导轨(26)上下滑动，所述固定横梁(24)的两端与两个所述支撑杆(22)的顶端固定；
两个夹具，所述夹具如权利要求1-7中任一项所述；
两个所述夹具分别通过固定结构(25)与所述固定横梁(24)、所述活动横梁(23)连接；
还包括拉力检测模块，用于检测安全绳所能承受的最大拉力。
9.如权利要求8所述的安全绳断裂强力检测试验机，其特征在于，所述拉力检测模块包括依次连接的拉力传感器、第一放大电路、第二放大电路和最大值输出电路，所述拉力传感器设置在所述夹具的接头(12)与所述固定横梁(24)和/或所述活动横梁(23)之间，用于检测试验绳(14)所承受的拉力，所述第一放大电路和所述第二放大电路用于调整所述拉力传感器输出的电信号幅值，所述最大值输出电路用于输出所述试验绳(14)所承受的最大拉力对应的电信号。
10.如权利要求8或9所述的安全绳断裂强力检测试验机，其特征在于，所述最大值输出电路包括判断电路和保持电路，所述判断电路与所述第二放大电路连接，当所述第二放大电路的输出电压增大时则触发所述保持电路的输出电压随着所述第二放大电路的输出电压变化，否则保持第二放大电路的输出电压不再增大时的输出电压不变。
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