CN113640096A - 一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢丝绳参数测量技术领域，提供一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置。该用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置通过设置位于钢丝绳两端的两组牵引组件将钢丝绳拉直，并设置一连接件使得钢丝绳与疲劳试验机连接，疲劳试验机驱动连接件在垂直于钢丝绳的方向上移动，即疲劳试验机在钢丝绳被拉直的状态下，将钢丝绳向垂直于其本身的方向牵引测试，即可测量出钢丝绳的非线性刚度，因此，通过该用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置的使用，可以实现疲劳试验机对钢丝绳非线性刚度的测量。

Description

一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置

技术领域

本发明涉及钢丝绳参数测量技术领域，特别涉及一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置。

背景技术

不必要的振动在日常生活中无处不在，在工程中不必要的振动会产生很多不良的效果，尤其是在航天领域细微的振动对精密的仪器都可能造成毁灭性的影响，因此对隔振装置的设计非常重要。如今钢丝绳已应用到了隔振这一领域，因为钢丝绳抵抗轴向力的能力极其突出，另外其具有非线性刚度和非线性阻尼的特性，因此被广泛应用于各个设备当中，同时钢丝绳具有相互之间可以通过相对运动产生内部摩擦以吸收耗散能量的特点。与传统隔振器中的橡胶相比，其寿命更长，安装方式更多样更方便，缓冲抗冲性能也更好。

如今学者们对钢丝绳减振的研究也有了一定发展，然而在实际工程中无论是对钢丝绳非线性刚度的测量还是应用的前提都是将钢丝绳进行拉紧。而传统的钢丝绳拉紧装置结构较为复杂，并且一般都是将钢丝绳在垂直方向上拉紧，甚至有的需要加入配重的方式才能达拉紧的效果，这并不适用于钢丝绳非线性刚度的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，旨在解决现有的钢丝绳的非线性刚度难以测量的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，用于辅助疲劳试验机对钢丝绳的非线性刚度进行测量，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置包括分别连接于钢丝绳的两端并用于将钢丝绳拉直的两个牵引组件，以及设于钢丝绳上且用于将钢丝绳与疲劳试验机连接的连接件，疲劳试验机驱动所述连接件在垂直于钢丝绳的方向上移动。

在一个实施例中，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置还包括用于安装所述牵引组件的安装板，所述安装板上设有用于调节两个所述牵引组件之间距离的调节结构。

在一个实施例中，所述调节结构包括设于所述安装板上并分别与两个所述牵引组件对应的两组滑动部，所述牵引组件与所述安装板之间设有固定件，两个所述牵引组件分别在对应的所述滑动部上移动并分别通过所述固定件固定。

在一个实施例中，一所述牵引组件固定于所述安装板上，所述调节结构包括设于所述安装板上并与另一所述牵引组件对应的滑动部。

在一个实施例中，所述安装板上设有用于与疲劳试验机相连接的安装件，所述安装件与所述连接件相对应设置。

在一个实施例中，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置还包括用于将钢丝绳拉紧的紧固件，任一所述牵引组件上设有所述紧固件；或，两所述牵引组件上皆设有所述紧固件。

在一个实施例中，所述紧固件包括安装于所述牵引组件上的固定座以及设于所述固定座中的紧固栓，所述固定座上开设有供钢丝绳插入的插孔，所述紧固栓上开设有与所述插孔对准的锁孔，钢丝绳插入所述锁孔内。

在一个实施例中，所述紧固栓包括栓体以及固定于所述栓体端部的栓帽，所述栓体上开设有所述锁孔，所述固定座上开设有与所述栓帽相适应的锁槽。

在一个实施例中，所述紧固件还包括连接于所述紧固栓的把手。

在一个实施例中，所述连接件为套设于钢丝绳上的刚度支撑杆，所述刚度支撑杆远离钢丝绳的一侧连接于疲劳试验机。

本发明的有益效果：该用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置通过设置位于钢丝绳两端的两组牵引组件将钢丝绳拉直，并设置一连接件使得钢丝绳与疲劳试验机连接，疲劳试验机驱动连接件在垂直于钢丝绳的方向上移动，即疲劳试验机在钢丝绳被拉直的状态下，将钢丝绳向垂直于其本身的方向牵引测试，即可测量出钢丝绳的非线性刚度，因此，通过该用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置的使用，可以实现疲劳试验机对钢丝绳非线性刚度的测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置的立体结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置的立体结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置中牵引组件的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置中紧固件的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置中紧固件的剖面结构示意图。

主要元件符号说明：

100、用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置；200、钢丝绳；10、牵引组件；11、座体；12、固定孔；13、穿孔；20、安装板；21、滑动部；22、固定件；30、连接件；40、安装件；50、紧固件；51、固定座；52、紧固栓；511、插孔；521、栓体；522、栓帽；5211、锁孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图5，所示为本申请的一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100，用于辅助疲劳试验机对钢丝绳200的非线性刚度进行测量，该用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100包括牵引组件10以及连接件，牵引组件10的数量为两个，两个牵引组件10分别连接于钢丝绳200的两侧，通过两个牵引组件10对钢丝绳200的两端进行牵引，从而实现将钢丝绳200牵引拉直。连接件30一端连接于钢丝绳200，另一端连接于疲劳试验机，因此，疲劳试验机便可通过驱动连接件30来实现对钢丝绳200的疲劳测试，疲劳试验机具体驱动连接件30在垂直于钢丝绳200的方向上移动，进而测试出钢丝绳200的非线性刚度。

可以理解的，本装置还适用于其他材质的绳子，与测量钢丝绳200时相同的，将其他类型的绳子的两端分别通过两组牵引组件10拉直，并通过连接件30连接到疲劳试验机上，即可通过疲劳试验机对更多材质的绳子的非线性刚度进行测量。

请参阅图1-图2，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，为了实现对不同长度的钢丝绳200进行拉直，用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100还包括安装板20以及调节结构，两个牵引组件10安装在安装板20上，调节结构设置在安装板20上与牵引组件10对应的位置，通过调节调节结构，两组牵引组件10之间的距离可以进行调节。通过调节两牵引组件10之间的距离，可以实现对不同长度的钢丝绳200进行牵引拉直。

请参阅图2，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，调节结构包括设于安装板20上并分别与两牵引组件10对应的两组滑动部21，牵引组件10与安装板20之间设有固定件22，两牵引组件10分别在对应的滑动部21上移动并分别通过固定件22固定。

本实施例中，滑动部21为开设于安装板20上与两组牵引组件10分别对应的长孔，固定件22为与长孔的宽度配合的螺栓，两牵引组件10通过螺栓安装于该长孔中，将螺栓松开，即可使得两牵引组件10分别在对应的长孔的长度方向上移动，从而对两个牵引组件10之间的距离进行调节，在将两牵引组件10调节到合适的位置之后，通过螺栓将两牵引组件10分别在对应的长孔中固定即可。

具体的，牵引组件10包括座体11，该座体11对钢丝绳200进行牵引，为了保证对牵引组件10的稳定固定，一座体11对应至少两组长孔，两组长孔并列设置，座体11靠近安装板20的一端开设有与长孔对应的固定孔12，螺栓从安装板20背向座体11的一侧穿过长孔并插入固定孔12中将座体11锁紧，同时，一座体11对应两组长孔的设计使得在将座体11安装到安装板20上时，能够对座体11的安装位置进行确定，避免出现座体11偏移影响牵引效果的情况。在更多的实施例中，一座体11也可对应更多数量的长孔，以进一步保证座体11与安装板20之间连接的稳定性。

可选的，滑动部21为开设于安装板20上与两组牵引组件10分别对应的滑槽，牵引组件10包括位于该滑槽中的座体11，该滑槽的宽度与座体11的宽度相适应，座体11在安装到该滑槽中后，便在宽度方向上实现了定位，避免出现偏移的情况，安装板20的两侧面设有数个相互对应的定位孔，各定位孔呈一定的距离并列设置，座体11上开设有与定位孔对应的通孔，通孔与定位孔的尺寸相适配，固定件22为与定位孔尺寸相适配的固定栓，固定栓依次穿过安装板20其中一侧的定位孔、座体11上的通孔以及位于安装板20另一侧的定位孔，即可将座体11的位置固定。

在一个可选的实施例中，一牵引组件10固定于安装板20上，调节结构包括设于安装板20上并与另一牵引组件10对应的滑动部21。

本实施例中，两组安装组件中，一组牵引组件10固定安装在安装板20上，另一组通过滑动部21滑动安装于安装板20上，通过对其中一组牵引组件10的调节，即可实现对两牵引组件10位置的调节，从而对不同长度的钢丝绳200进行拉紧。

具体的，为了方便说明，两牵引组件10分别为第一牵引组件、第二牵引组件，第一牵引组件固定在安装板20上，滑动部21为开设于安装板20上与第二牵引组件对应的长孔，固定件22为与长孔的宽度配合的螺栓，第二牵引组件通过螺栓安装于该长孔中，将螺栓松开，即可使得第二牵引组件在对应的长孔的长度方向上移动，从而对第二牵引组件与第一牵引组件之间的距离进行调节，在将第二牵引组件调节到合适的位置之后，通过螺栓将第二牵引组件在长孔中固定即可。

可选的，为了方便说明，两牵引组件10分别为第一牵引组件、第二牵引组件，第二牵引组件固定在安装板20上，滑动部21为开设于安装板20上与第一牵引组件对应的长孔，固定件22为与长孔的宽度配合的螺栓，第一牵引组件通过螺栓安装于该长孔中，将螺栓松开，即可使得第一牵引组件在对应的长孔的长度方向上移动，从而对第一牵引组件与第二牵引组件之间的距离进行调节，在将第一牵引组件调节到合适的位置之后，通过螺栓将第一牵引组件在长孔中固定即可。

请参阅图1-图2，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，为了将整个用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100安装到疲劳试验机上，安装板20上设有用于与疲劳试验机相连接的安装件40，由于牵引组件10安装在安装板20上，且钢丝绳200通过牵引组件10拉紧，因此，在安装件40将安装板20连接到疲劳试验机上后，整个用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100便实现了与疲劳试验机的连接，便于疲劳试验机对钢丝绳200的非线性刚度进行测量。

具体的，安装件40为双向紧固栓，安装板20上开设有与该双向紧固栓配合的安装孔，双向紧固栓从安装板20背向牵引组件10的一侧穿过安装孔，并在安装板20靠近牵引组件10的一侧被锁紧，双向紧固栓的另一端凸出于安装板20远离牵引组件10的一侧，将双向紧固栓位于安装板20背向牵引组件10的一端紧固到疲劳试验机上，即可实现与疲劳试验机之间的连接。由此，安装件40在连接到疲劳试验机上后，钢丝绳200所在的位置与安装件40连接疲劳试验机的位置互不干扰，便于疲劳试验机对钢丝绳200非线性刚度的测量。

进一步的，安装件40与连接件30相对应设置。钢丝绳200拉直状态时，安装板20与钢丝绳200平行，安装板20在通过连接件30连接到疲劳试验机上后，安装板20与疲劳试验机对钢丝绳200进行牵引的方向垂直，因此，安装件40的位置与连接件30的位置对应，即可使得疲劳试验机通过连接件30第一钢丝绳200进行试验时，对钢丝绳200的拉伸方向与安装件40的受力方向在同一直线上，从而保证疲劳试验机作用时，辅助测试装置安装的稳定性，确保对钢丝绳200的非线性刚度的测试结果可靠。

请参阅图1、图2、图4、图5，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100还包括用于将钢丝绳200拉紧的紧固件50，一牵引组件10上设有紧固件50。

本实施例中，为了方便说明，将两个牵引组件10分别称为第一牵引组件、第二牵引组件，第一牵引组件上设有该紧固件50，在初步通过钢丝绳200的长度确定第一牵引组件与第二牵引组件之间的距离后，将钢丝绳200的一端固定到第二牵引组件上，另一端连接到第一牵引组件上，并进一步通过设置在第一牵引组件上的紧固件50紧固，从而进一步保证钢丝绳200处于拉直状态。

具体的，第二牵引组件包括第二座体，第二座体上开设有与钢丝绳200对应的穿孔13以及与该穿孔13垂直的螺栓孔，钢丝绳200通过该穿孔13插入到座体11中，螺栓安装到该螺栓孔中，即可使得螺栓的端部与钢丝绳200抵接，将螺栓拧紧，即可使得钢丝绳200被固定在第二座体中。第一牵引组件包括第一座体11，紧固件50固定在第一座体11靠近第二座体的一侧，从而对钢丝绳200远离第二牵引组件的一端进一步进行调节，保证钢丝绳200被拉直。

可以理解的，钢丝绳200的直径与穿孔13的直径相当，便于钢丝绳200穿入，通过改变穿孔13的直径，可以便于不同直径的钢丝绳200插入座体11中，并进一步被螺栓紧固，能够实现对不同直径的钢丝绳200进行测量。并且，由于钢丝绳200通过螺栓紧固，即使不改变穿孔13的直径，只要保证紧固螺栓的端部抵接钢丝绳200，亦可实现对钢丝绳200的紧固。由此，这种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100还能够适用于直径不同的钢丝绳200。

可选的，第二牵引组件上设有该紧固件50，在初步通过钢丝绳200的长度确定第一牵引组件与第二牵引组件之间的距离后，将钢丝绳200的一端固定到第一牵引组件上，另一端连接到第二牵引组件上，并进一步通过设置在第二牵引组件上的紧固件50紧固，从而进一步保证钢丝绳200处于拉直状态。

可选的，两牵引组件10上皆设有紧固件50。本实施例中，两牵引组件10分别为第一牵引组件、第二牵引组件，第一牵引组件及第二牵引组件上设有该紧固件50，在初步通过钢丝绳200的长度确定第一牵引组件与第二牵引组件之间的距离后，将钢丝绳200两端分部连接到第一牵引组件、第二牵引组件上，并进一步通过设置在第一牵引组件及第二牵引组件上的紧固件50紧固，从而进一步保证钢丝绳200处于拉直状态，这种两端皆可调节的方式使得对钢丝绳200的调节有了更多的选择，使用时更具灵活性。

请参阅图4-图5，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，紧固件50包括安装于牵引组件10上的固定座51以及设于固定座51中的紧固栓52，固定座51上开设有供钢丝绳200插入的插孔511，紧固栓52上开设有与插孔511对准的锁孔5211，钢丝绳200插入锁孔5211内。

本实施例中，牵引组件10包括座体11，固定座51固定在座体11上，固定座51远离座体11的一端开设有插孔511，固定座51内部呈中空状，钢丝绳200通过插孔511插入到座体11内部，并进一步插入到紧固栓52上与插孔511对准的锁孔5211中，通过转动紧固栓52，即可实现对螺栓的进一步拉直，确保后续疲劳试验机测得的钢丝绳200的非线性刚度的数据的可靠性。

具体的，紧固栓52包括栓体521以及固定于栓体521端部的栓帽522，栓帽522的截面为正多边形，固定座51上开设有与栓帽522相适应的正多边形的锁槽，锁孔5211开设于栓体521上，因此，在紧固栓52转动将钢丝绳200完全拉直后，将栓帽522嵌入到锁槽中，即可使得紧固栓52的位置被固定，进而实现对钢丝绳200的拉紧。本实施例中的栓帽522为正六边形。

在一个可选的实施例中，紧固件50还包括连接于紧固栓52的把手，把手带动紧固栓52转动并将紧固栓52固定。该把手连接于紧固栓52的栓帽522上，通过转动该把手，栓帽522带动栓体521转动，从而将钢丝绳200拉紧。把手的设置使得用户对紧固件50的使用更加方便，并且能够进一步保证紧固件50对钢丝绳200的紧固效果。

请参阅图1-图2，作为本申请提出的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100的一个具体实施方式，连接件30为套设于钢丝绳200上的刚度支撑杆，刚度支撑杆垂直于钢丝绳200，刚度支撑杆远离钢丝绳200的一侧连接于疲劳试验机。在将钢丝绳200连接到牵引组件10之前，将刚度支撑杆套设到钢丝绳200上，而后在将钢丝绳200拉紧后，将刚度支撑杆调节到与安装件40相对应的位置，通过安装件40将用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置100连接到疲劳试验机上后，在将刚度支撑杆与疲劳试验机连接，即可对钢丝绳200的非线性刚度进行测试。

在一个可选的实施例中，连接件30为连接于疲劳试验机上的拉钩，通过拉钩可直接对拉直的钢丝绳200进行钩取，并对其实施疲劳试验，从而测量钢丝绳200的非线性刚度，这种呈拉钩状的连接件30进一步方便了将钢丝绳200与疲劳试验机之间连接。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，用于辅助疲劳试验机对钢丝绳的非线性刚度进行测量，其特征在于，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置包括分别连接于钢丝绳的两端并用于将钢丝绳拉直的两个牵引组件，以及设于钢丝绳上且用于将钢丝绳与疲劳试验机连接的连接件，疲劳试验机驱动所述连接件在垂直于钢丝绳的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置还包括用于安装所述牵引组件的安装板，所述安装板上设有用于调节两个所述牵引组件之间距离的调节结构。

3.根据权利要求2所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述调节结构包括设于所述安装板上并分别与两个所述牵引组件对应的两组滑动部，所述牵引组件与所述安装板之间设有固定件，两个所述牵引组件分别在对应的所述滑动部上移动并分别通过所述固定件固定。

4.根据权利要求2所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，一所述牵引组件固定于所述安装板上，所述调节结构包括设于所述安装板上并与另一所述牵引组件对应的滑动部。

5.根据权利要求2所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述安装板上设有用于与疲劳试验机相连接的安装件，所述安装件与所述连接件相对应设置。

6.根据权利要求1所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置还包括用于将钢丝绳拉紧的紧固件，任一所述牵引组件上设有所述紧固件；或，两所述牵引组件上皆设有所述紧固件。

7.根据权利要求6所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述紧固件包括安装于所述牵引组件上的固定座以及设于所述固定座中的紧固栓，所述固定座上开设有供钢丝绳插入的插孔，所述紧固栓上开设有与所述插孔对准的锁孔，钢丝绳插入所述锁孔内。

8.根据权利要求7所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述紧固栓包括栓体以及固定于所述栓体端部的栓帽，所述栓体上开设有所述锁孔，所述固定座上开设有与所述栓帽相适应的锁槽。

9.根据权利要求7所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述紧固件还包括连接于所述紧固栓的把手。

10.根据权利要求1所述的用于辅助测量钢丝绳非线性刚度的装置，其特征在于，所述连接件为套设于钢丝绳上的刚度支撑杆，所述刚度支撑杆远离钢丝绳的一侧连接于疲劳试验机。

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