CN114152399A - 一种输送带冲击性能试验方法 - Google Patents

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金鑫
刘露露
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Abstract

本发明公开了一种输送带冲击性能试验方法，将待测的输送带安置在试样装夹机构上，通过控制单元控制连接试样装夹机构、重锤提升机构和抓脱机构，对待测输送带固定夹紧后进行拉伸，并给待测输送带一个冲击力，通过力检测单元对上述冲击力性能进行数据采集并传送给控制单元；控制单元将接受到的数据结果保存并生成相应的曲线，操作人员通过实时数据及曲线比对输送带测试的冲击效果，给出输送带抗冲击性能的判定，并通过控制单元生成试验报告。本发明提供的输送带冲击性能试验方法，可自动检测和显示参数曲线，准确度高，提高了操作的便捷性和工作效率。

Description

一种输送带冲击性能试验方法
技术领域
本发明属于输送带检测技术领域，尤其涉及一种输送带冲击性能的试验方法。
背景技术
在各类矿山生产和运输中，输送带作为主要承载部件和牵引体，其抗冲击性直接影响着运行的安全性和效率。而输送带的抗冲击性能测试在HG/T 3646-2014《普通用途防撕裂钢丝绳芯输送带》、MT/T668-2019《煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带》标准中都有相关要求。
但是目前现有的输送带抗冲击性能试验方法存在数据测试繁琐、图形失真、测试数据的准确性低等缺陷。
因此，提供一种测试简单、检测精准的输送带抗冲击性能检测方法是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
针对现有输送带抗冲击性能检测方法所存在的检测复杂、准确度不高的问题，本发明目的是提供一种输送带冲击性能试验方法，该方法具有操作简单，准确度高的优点，大大的提高了工作效率。
为了达到上述目的，本实用新型提供的输送带冲击性能试验方法，包括如下的步骤：
(1)试样的夹紧和拉伸：将待测的输送带安置在试样装夹机构上，通过控制单元控制连接试样装夹机构，对待测输送带固定夹紧后进行拉伸；
(2)冲击力试验的实施：通过控制单元控制连接重锤提升机构和抓脱机构，给固定夹紧后的待测输送带一个冲击力；
(3)数据的采集：通过力检测单元对步骤(2)中的冲击力性能进行数据采集并传送给控制单元；
(4)报告的生成：控制单元对步骤(3)中的测试数据结果进行保存并生成相应的曲线，操作人员通过实时数据及曲线比对输送带测试的冲击效果，给出输送带抗冲击性能的判定，并通过控制单元生成试验报告。
进一步的，所述步骤(1)中试样装夹机构、和步骤(2)中的重锤提升机构及抓脱机构分别配合安置在一设备框架上。
进一步的，所述设备框架包括底座、立柱和顶框架，所述底座、立柱和顶框架配合形成一框架结构。
进一步的，所述重锤提升机构包括伺服电机、绳轮组件、重锤块、导轨组件和冲击头，所述导轨组件安置在设备框架内；所述绳轮组件与重锤块驱动连接，并使重锤块沿导轨组件进行上下移动；所述冲击头设置在重锤块上；所述伺服电机与绳轮组件驱动连接。
进一步的，所述导轨组件包括两根并列平行的轨道，分别竖直安置在设备框架的底座和顶框架之间。
进一步的，所述抓脱机构包括抓脱组件、气缸、汽水分离器和电磁阀控组件，所述抓脱组件与重锤块和冲击头配合设置；所述气缸与抓脱组件控制连接；所述气缸还配合设置有气泵；所述电磁阀控组件用于控制连接气缸；所述汽水分离器设置在气泵与气缸之间连接的管路上。
进一步的，所述电磁阀控组件由控制按钮构成。
进一步的，所述试样装夹装置包括液压夹具、拉紧油缸和液压站，所述液压夹具设置在设备框架结构的底座上，且与上方抓脱机构的冲击头对应配合设置；所述拉紧油缸与液压夹具配合设置，所述液压站与拉紧油缸驱动连接。
进一步的，所述控制单元包括PLC、电气柜和配套扩展组件，所述电气柜上设置有操作按钮和配套扩展组件，所述PLC通过操作按钮分别与重锤提升机构、抓脱机构，试样装夹机构和力检测单元控制连接。
进一步的，所述步骤(3)中的力检测单元包括冲击力传感器、拉紧力传感器、放大器和高速数据采集板卡，所述步骤(3)中的力检测单元包括冲击力传感器、拉紧力传感器、放大器和高速数据采集板卡，所述冲击力传感器设置在重锤下部与冲击头连接部位；所述拉紧力传感器设置在拉紧油缸与夹具连接部位；所述放大器分别与冲击力传感器和拉紧力传感器连接；所述高速数据采集板卡与控制单元连接。
本发明提供的输送带冲击性能试验方法，可自动检测和显示参数曲线，准确度高，提高了工作效率，同时所用装置具有外形美观，结构布置比较合理，自动化程度高，人员操作难度极小，试样装夹便捷，提升、定位方便等有益效果。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本实例输送带冲击性能试验方法的原理图；
图2为本实例输送带冲击性能试验方法所用装置的整体结构示意图；
图3为本实例输送带冲击性能试验方法所用装置中重锤提升机构的结构示意图；
图4为本实例输送带冲击性能试验方法所用装置中抓脱机构的结构示意图；
图5为本实例输送带冲击性能试验方法所用装置中液压夹具的结构示意图；
图6为本实例输送带冲击性能试验方法所用装置中力检测单元的线框示意图。
图中标号含义：
底座101、立柱102、顶框架103、伺服电机201、绳轮组件202、钢丝绳 202a、钢丝绳卷筒202b、重锤块203、重锤框架203a、导轨204、冲击头205、抓脱机架301a、夹爪机构301b、结构吊耳301c、气缸302、导轨滑块303、电磁阀控组件304、液压夹具401、拉紧油缸402、液压站403、PLC501、电气柜 502、冲击力传感器601、拉紧力传感器602、放大器603、高速数据采集板卡 604。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
针对现有输送带抗冲击性能检测方法所存在的检测复杂、准确度不高的问题，本实例提供一种输送带冲击性能试验方法，该方法操作简单，准确度高，大大提高了工作效率。
如图1所示，本发明提供的输送带冲击性能试验方法，包括如下的步骤：
(1)试样的夹紧和拉伸：将待测的输送带安置在试样装夹机构上，通过控制单元控制连接试样装夹机构，对待测输送带固定夹紧后进行拉伸；
(2)冲击力试验的实施：通过控制单元控制连接重锤提升机构和抓脱机构，给固定夹紧后的待测输送带一个冲击力；
(3)数据的采集：通过力检测单元对步骤(2)中的冲击力性能试验数据采集并传送给控制单元；
(4)报告的生成：控制单元对步骤(3)中的测试数据结果进行保存并生成相应的曲线，操作人员通过实时数据及曲线比对输送带测试的冲击效果，给出输送带抗冲击性能的判定，并通过控制单元生成试验报告。
优选的，本实例中的试样装夹机构、重锤提升机构和抓脱机构安置在一设备框架上且相互配合设置。
如图2所示，该设备框架包括底座101、立柱102和顶框架103，其中，底座101、立柱102和顶框架103配合形成一框架结构，用于安置其他部件。
优选的，如图2所示，本实例步骤(1)中的试样装夹机构，包括液压夹具401、拉紧油缸402和液压站403。
如图1、图5所示，液压夹具401设置在设备框架结构的底座101上，拉紧油缸402与液压夹具401配合设置，液压站403与拉紧油缸402驱动连接，在液压夹具401夹紧输送带时，拉紧油缸402将输送带拉紧，二者配合完成试样的装夹固定。
作为举例，这里的液压夹具401两个为一组，分别由夹具夹板401a、夹具基座401b和夹具连接板401c构成，其中,两个夹具基座401b呈凹字型设置并与另一组的夹具基座相对设置，使得输送带的两端可以安置在两个夹具基座 401b中；夹具夹板401a设置在夹具基座401b的凹腔内，用于配合夹紧输送带；夹具基座401b通过夹具连接板401c固定在设备框架结构的底座101上。
如图2和图3所示，本实例步骤(2)中的重锤提升机构包括伺服电机201、绳轮组件202、重锤块203、导轨204和冲击头205。
其中，导轨204包括两根并列平行的轨道，分别竖直安置在设备框架的底座101和顶框架103之间，其用于安置重锤块203，使其可沿着导轨204进行上下移动。
作为举例，这里的重锤块203在具体设置时可通过重锤框架203a安置在导轨204上。
绳轮组件202安置在设备框架的顶框架103上，并与重锤块203连接配合设置，冲击头205设置在重锤块203上，伺服电机201与绳轮组件202驱动连接，二者配合完成重锤块203的提升。
这里的绳轮组件202具体设置时还配合设置有钢丝绳202a和钢丝绳卷筒 202b，该钢丝绳卷筒202b用于钢丝绳202a的收缩。
如图2和图4所示，本实例步骤(2)中的抓脱机构与重锤块203和冲击头205配合设置，实现冲击头205的自由下落，其包括抓脱组件、气缸302、汽水分离器和电磁阀控组件。
其中，抓脱组件与冲击头205配合设置，用于抓取或者脱落冲击头205，气缸302与抓脱组件控制连接，电磁阀控组件用于控制连接气缸302。
具体设置时，电磁阀控组件可由控制按钮构成，优选设置在便于操作的控制面板上。
进一步的，本实例中的气缸302还配合设置有气泵。
进一步的，本实例中的汽水分离器优选设置在气泵与气缸之间连接的管路上。
这里的抓脱组件在具体设置时，由抓脱机架301a、夹爪机构301b和结构吊耳301c构成，并通过导轨滑块303设置在导轨204上。
如图6所示，本实例步骤(3)中的力检测单元与控制单元连接，用于对待测的输送带进行力检测，包括冲击力传感器601、拉紧力传感器602、放大器603和高速数据采集板卡604。
其中，冲击力传感器601用于检测输送带的冲击力大小，具体设置时，冲击力传感器601设置在冲击在重锤下部与冲击头连接部位，通过螺栓与重锤框架和冲击头连接。
拉紧力传感器602用于检测输送带是否拉紧，具体设置时，拉紧力传感器602设置在拉紧油缸与夹具铰接连接部位，通过螺栓直接连接。
放大器603用于将传感器微弱信号放大到高速数据采集卡匹配的电平信号。具体设置时，放大器603分别设置在冲击力传感器和拉紧力传感器与高速数据采集卡之间，采用数据信号线直接连接。
高速数据采集板卡604用于采集冲击力传感器601和拉紧力传感器602的数据并将其传输给控制单元，其具体设置位置可根据实际情况进行设定，这里不做具体限定。
如图2所示，本实例中的控制单元用于控制连接其他部件，包括PLC501、电气柜502和配套扩展组件。
其中，PLC501用于控制连接重锤提升机构、抓脱机构，试样装夹机构和力检测单元。
电气柜502上设置有操作按钮，其分别与PLC501以及重锤提升机构、抓脱机构，试样装夹机构和力检测单元连接设置，工作人员仅通过操作按钮就可以实现冲击力性能测试，操作方便，也提高了工作效率。
进一步的，该控制单元还设置有配套扩展组件，例如指示灯、报警器件等，具体可根据实际需要进行设置，这里不做具体说明。
基于上述方法进行输送带冲击性能试验测试时，按压电气柜502面板上的对应操作按钮，通过PLC501控制液压站403、伺服电机201和抓脱机构进行待测输送带夹紧、拉紧，重锤块203提升、脱锤等动作。
如图1、图2所示，具体测试时，通过PLC501控制液压站403，液压夹具 401将输送带夹紧后，拉紧油缸402将输送带拉紧，完成输送带的装夹固定；通过PLC501控制伺服电机201，伺服电机201通过绳轮组件202将重锤块203 提升到指定高度，完成重锤块203的提升；抓脱机构执行脱锤后，重锤块203 上的冲击头205自由落下冲击拉紧的输送带，完成输送带的冲击过程；在冲击过程中，力检测单元的高速数据采集板卡604对冲击力传感器601、拉紧力传感器602进行数据采集并传输给控制单元；控制单元根据接受到的采集数据生成曲线，操作人员通过实时数据及曲线比对试样冲击效果，给出胶带抗冲击性能的判定，并通过控制单元生成试验报告。
本实例提供的输送带冲击性能试验方法，可自动检测和显示参数曲线，准确度高，提高了操作的便捷性和工作效率，同时所用装置具有外形美观，结构布置比较合理，自动化程度高，人员操作难度极小，试样装夹便捷，提升、定位方便等有益效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种输送带冲击性能试验方法，其特征在于，包括如下的步骤：
(1)试样的夹紧和拉伸：将待测的输送带安置在试样装夹机构上，通过控制单元控制连接试样装夹机构，对待测输送带固定夹紧后进行拉伸；
(2)冲击力试验的实施：通过控制单元控制连接重锤提升机构和抓脱机构，给固定夹紧后的待测输送带一个冲击力；
(3)数据的采集：通过力检测单元对步骤(2)中的冲击力性能试验数据采集并传送给控制单元；
(4)报告的生成：控制单元对步骤(3)中的测试数据结果进行保存并生成相应的曲线，操作人员通过实时数据及曲线比对输送带测试的冲击效果，给出输送带抗冲击性能的判定，并通过控制单元生成试验报告。
2.根据权利要求1所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述步骤(1)中试样装夹机构、和步骤(2)中的重锤提升机构及抓脱机构分别配合安置在一设备框架上。
3.根据权利要求2所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述设备框架包括底座、立柱和顶框架，所述底座、立柱和顶框架配合形成一框架结构。
4.根据权利要求2所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述重锤提升机构包括伺服电机、绳轮组件、重锤块、导轨组件和冲击头，所述导轨组件安置在设备框架内；所述绳轮组件与重锤块驱动连接，并使重锤块沿导轨组件进行上下移动；所述冲击头设置在重锤块上；所述伺服电机与绳轮组件驱动连接。
5.根据权利要求4所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述导轨组件包括两根并列平行的轨道，分别竖直安置在设备框架的底座和顶框架之间。
6.根据权利要求2所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述抓脱机构包括抓脱组件、气缸、汽水分离器和电磁阀控组件，所述抓脱组件与重锤块和冲击头配合设置；所述气缸与抓脱组件控制连接；所述气缸还配合设置有气泵；所述电磁阀控组件用于控制连接气缸；所述汽水分离器设置在气泵与气缸之间连接的管路上。
7.根据权利要求6所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述电磁阀控组件由控制按钮构成。
8.根据权利要求2所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述试样装夹装置包括液压夹具、拉紧油缸和液压站，所述液压夹具设置在设备框架结构的底座上，且与上方抓脱机构的冲击头对应配合设置；所述拉紧油缸与液压夹具配合设置，所述液压站与拉紧油缸驱动连接。
9.根据权利要求1所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述控制单元包括PLC、电气柜和配套扩展组件，所述电气柜上设置有操作按钮和配套扩展组件，所述PLC通过操作按钮分别与重锤提升机构、抓脱机构，试样装夹机构和力检测单元控制连接。
10.根据权利要求1所述的输送带冲击性能试验方法，其特征在于，所述步骤(3)中的力检测单元包括冲击力传感器、拉紧力传感器、放大器和高速数据采集板卡，所述冲击力传感器设置在重锤下部与冲击头连接部位；所述拉紧力传感器设置在拉紧油缸与夹具连接部位；所述放大器分别与冲击力传感器和拉紧力传感器连接；所述高速数据采集板卡与控制单元连接。
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