CN116222991A - 一种安全锁试验平台及其测试方法 - Google Patents

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CN116222991A CN202211738123.6A CN202211738123A CN116222991A CN 116222991 A CN116222991 A CN 116222991A CN 202211738123 A CN202211738123 A CN 202211738123A CN 116222991 A CN116222991 A CN 116222991A
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陆国良
聂念朝
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Abstract

本发明公开了一种安全锁试验平台及其测试方法，其技术要点是：包括机架、升降吊篮、安全锁试件和安全绳，所述机架和升降吊篮之间安装有测试装置，所述测试装置包括基准板、基准滑轨、连接梁板、水平滑轨、悬臂推架、支撑梁、悬臂位移传感器和吊篮位移传感器，所述基准滑轨与竖直面成夹角为α。本发明中通过设置测试装置将安全锁试件的角度测试转化轨简单的数学角度运算，避免了频繁安装和拆卸角度传感器的过程，提高了试验效率。

Description

一种安全锁试验平台及其测试方法
技术领域
本发明涉及一种试验平台，更具体的说它涉及一种安全锁试验平台及其测试方法。
背景技术
高处作业吊篮安全锁使高处作业吊篮悬吊平台的防倾斜、防坠落的安全保护装置，当工作钢丝绳断裂或悬吊平台滑降而使悬吊平台倾斜一定角度或吊篮下降速度过快时，安全锁能快速地锁紧安全绳，使悬吊平台停止下滑或倾斜，从而避免坠落事故。
高处作业吊篮安全锁测试平台是实现对高处作业吊篮安全锁进行测试、标定、评价的实验室自动化试验装置。
在安全锁测试过程中，需要对锁绳位移、锁绳角度和静载位移进行检测，而现有的安全锁测试平台通常采用分开测试的方式，采用多个传感器进行检测，并且测量锁绳角度通常采用角度传感器读出锁绳角度，但是在实验室环境下，通常安全锁测试实验需要做几十上百次，每次测试都需要安装、拆卸和调试角度传感器，试验程序繁琐，影响试验效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种安全锁试验平台及其测试方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种安全锁试验平台及其测试方法，包括机架、升降吊篮、安全锁试件和安全绳，升降吊篮安装在机架上，安全锁试件固定安装在升降吊篮的顶端，安全绳穿设安全锁试件上，安全绳两端分别向上下延伸并固定在机架的上下两端，所述机架和升降吊篮之间安装有测试装置，所述测试装置包括基准板、基准滑轨、连接梁板、水平滑轨、悬臂推架、支撑梁、悬臂位移传感器和吊篮位移传感器，所述基准板固定在机架上，所述基准滑轨倾斜设置在基准板上，所述连接梁板通过滑块安装在基准滑轨上，所述悬臂推架固定安装在连接梁板上，所述安全锁试件的悬臂抵触在悬臂推架上，所述悬臂位移传感器连接在悬臂推架与安全锁试件的悬臂之间，所述水平滑轨水平设置在连接梁板上，所述支撑梁固定在升降吊篮上，所述支撑梁的顶部通过滑块安装在水平滑轨上，所述吊篮位移传感器连接在支撑梁和机架之间。
优选的，所述基准滑轨与竖直面成夹角为α。
优选的，所述悬臂推架呈L型一体成型的连接部和抵推部，所述连接部固定在连接梁板上，所述抵推部竖直设置，所述安全锁试件的悬臂抵触在抵推部的侧壁上。
优选的，所述抵推部上设置有竖直滑轨，所述竖直滑轨上通过滑块安装有重力抵杆，所述重力抵杆抵触在安全锁试件的悬臂上的最高点位置，所述悬臂位移传感器的一端固定在抵推部的顶端，另一端连接在重力抵杆上。
优选的，所述连接梁板上水平开设有调节槽孔，所述连接部通过螺栓固定在调节槽孔上。
优选的，所述升降吊篮的顶部固定有安装座，所述安装座的顶部设置有插接槽，所述插接槽与安全锁试件的底部凹凸配合，所述插接槽的侧壁开设有贯通槽，所述贯通槽与安全锁试件的连接耳之间插接有定位销。
优选的，所述升降吊篮与机架之间安装有升降机构，所述升降机构包括固定在机架上的驱动电机、通过减速机连接在驱动电机上的升降螺杆、套设在升降螺杆升降螺母，所述升降吊篮连接在升降螺母上。
优选的，所述升降螺母上设置有拉环平台，所述拉环平台上设置有拉环滑轨，所述拉环滑轨上通过滑块连接有手动拉环，所述手动拉环的前端设置有抵块，所述升降吊篮上固定有搭块，所述搭块搭接在抵块的上沿前端。
一种安全锁试验平测试方法，按照下列方法计算：
步骤一：试验完成后，分别读取悬臂位移传感器和吊篮位移传感器的位移
Figure SMS_1
和/>
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，其读数/>
Figure SMS_3
为锁绳位移；
步骤二：根据已知的吊篮位移量
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和已知的基准滑轨与竖直面成夹角为α，通过正切定理求得安全锁试件的悬臂锁绳的水平位移/>
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，公式为/>
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；
步骤三：根据步骤二计算出的安全锁试件的悬臂锁绳的水平位移
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和读取出的悬臂位移传感器位移/>
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，通过三角形勾股定理定理求得安全锁试件的悬臂的位移c，公式为
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；
步骤四：根据安全锁试件的悬臂的位移c和已知的安全锁的选为长度
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,通过反余弦定理求得安全锁试件的锁绳角度/>
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，公式为：/>
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；
步骤五：静置试验平台，10min后读取再次吊篮位移传感器的读数，通过前后两次读数差得出静载位移。
综上所述：
通过上述技术方方案，本发明中通过升降机构将安装好的装置上升到试验高度，拉动手动拉环，使抵块在拉环滑轨上后退，直至脱离搭块，升降吊篮自由下落，安全锁试件锁定试验结束。
试验过程中，随着升降吊篮的快速下落，安全绳在安全锁试件内滑动，安全锁试件的悬臂向下转动，直至转动到锁定角度θ时，安全锁试件锁紧，升降吊篮不在下落，此过程中吊篮位移传感器记录的位移
Figure SMS_13
即为锁绳位移；
伴随着升降吊篮下降到停止的过程中支撑梁固定在升降吊篮上随升降吊篮一起下降，拉动水平滑轨和连接梁板整体向下运动，而连接梁板与基准滑轨通过滑块连接，并且悬臂推架固定在连接梁板上，即悬臂推梁沿着基准滑轨倾斜滑动，此过程中，由于安全锁试件的悬臂具有一定的弹性，区安全锁试件的悬臂的水平滑动位移即可通过公式：
Figure SMS_14
。
而下落过程中抵推部上设置的重力抵杆之中抵触在安全锁试件的悬臂最高点位置，其位置差即为安全锁试件的悬臂的竖直滑动位移，即可通过悬臂位移传感器读取竖直滑动位移量为
Figure SMS_15
。
通过已知条件可以通过三角形勾股定理公式求得：
Figure SMS_16
，即可得到安全锁试件的悬臂最高点位置的移动距离。/>
最后通过三角形余弦定理可以计算出安全锁试件的悬臂的锁绳角度：
Figure SMS_17
。
锁绳试验结束后，静置试验装置一段时间后，即可通过吊篮位移传感器的位移差量读取静载位移。
试验过程中，仅需要两个为一位移传感器即可读取处所需的试验数据，并通过计算求得锁绳位移、锁绳角度和静载位移满足检测要求，避免了频繁的更换、矫正角度传感器的过程，提高了试验效率。
附图说明
图1为本发明一种安全锁试验平台及其测试方法的结构示意图一；
图2为本发明一种安全锁试验平台及其测试方法的结构示意图二；
图3为本发明一种安全锁试验平台及其测试方法的结构示意图三；
图4为本发明中测试装置的结构示意图；
图5为本发明中几何关系图；
图6为本发明中锁绳角度θ的计算公式。
附图标记：1、机架；2、升降吊篮；3、安全锁试件；4、安全绳；5、升降电机；6、升降螺杆；7、升降螺母；8、手动拉环；9、安装座；10、基准板；11、基准滑轨；12、连接梁板；13、水平滑轨；14、悬臂推架；15、支撑梁；16、悬臂位移传感器；17、吊篮位移传感器。
具体实施方式
通过图1-6对本发明一种安全锁试验平台及其测试方法作进一步的说明。
一种安全锁试验平台及其测试方法，包括机架1、升降吊篮2、安全锁试件3和安全绳4，机架1上竖直安装有若干滑轨，升降吊篮2通过滑块安装在机架1上,所述升降吊篮2与机架1之间安装有升降机构，所述升降机构包括固定在机架1上的升降电机5、通过减速机连接在升降电机5上的升降螺杆6、套设在升降螺杆6使的升降螺母7，所述升降吊篮2连接在升降螺母7上，所述所述升降螺母7上设置有限位板，所述机架1上设置有若干竖直安装的限位滑轨，所述限位板通过滑块连接在限位滑轨上，所述升降螺母7上设置有拉环平台，所述拉环平台上设置有拉环滑轨，所述拉环滑轨上通过滑块连接有手动拉环8，所述手动拉环8的前端设置有抵块，所述升降吊篮2上固定有搭块，所述搭块搭接在抵块的上沿前端，所述升降吊篮2的顶部固定有安装座9，所述安装座9的顶部设置有插接槽，所述插接槽与安全锁试件3的底部凹凸配合，所述插接槽的侧壁开设有贯通槽，所述贯通槽与安全锁试件3的连接耳之间插接有定位销，安全绳4穿设安全锁试件3上并穿过安装座9，安全绳4两端分别向上下延伸并固定在机架1的上下两端，所述机架1和升降吊篮2之间安装有测试装置，所述测试装置包括基准板10、基准滑轨11、连接梁板12、水平滑轨13、悬臂推架14、支撑梁15、悬臂位移传感器16和吊篮位移传感器17，所述基准板10固定在机架1上，所述基准滑轨11倾斜设置在基准板10上，所述基准滑轨11与竖直面成夹角为α，本试验装置设置为12°，所述连接梁板12通过滑块安装在基准滑轨11上，所述悬臂推架14固定安装在连接梁板12上，所述安全锁试件3的悬臂抵触在悬臂推架14上，所述悬臂推架14呈L型一体成型的连接部和抵推部，所述连接部固定在连接梁板12上，所述抵推部竖直设置，所述安全锁试件3的悬臂抵触在抵推部的侧壁上，所述抵推部上设置有竖直滑轨，所述竖直滑轨上通过滑块安装有重力抵杆，所述重力抵杆抵触在安全锁试件3的悬臂上的最高点位置，所述悬臂位移传感器16的一端固定在抵推部的顶端，另一端连接在重力抵杆上，所述连接梁板12上水平开设有调节槽孔，所述连接部通过螺栓固定在调节槽孔上，所述悬臂位移传感器16连接在悬臂推架14与安全锁试件3的悬臂之间，所述水平滑轨13水平设置在连接梁板12上，所述支撑梁15固定在升降吊篮2上，所述支撑梁15的顶部通过滑块安装在水平滑轨13上，所述吊篮位移传感器17连接在支撑梁15和机架1之间。
一种安全锁试验平测试方法，按照下列方法计算：
步骤一：试验完成后，分别读取悬臂位移传感器和吊篮位移传感器的位移
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和/>
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，其读数/>
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为锁绳位移；
步骤二：根据已知的吊篮位移量
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和已知的基准滑轨与竖直面成夹角为α，通过正切定理求得安全锁试件的悬臂锁绳的水平位移/>
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步骤三：根据步骤二计算出的安全锁试件的悬臂锁绳的水平位移
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，通过三角形勾股定理定理求得安全锁试件的悬臂的位移c，公式为
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步骤四：根据安全锁试件的悬臂的位移c和已知的安全锁的选为长度
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,通过反余弦定理求得安全锁试件的锁绳角度/>
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，公式为：/>
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；
步骤五：静置试验平台，10min后读取再次吊篮位移传感器的读数，通过前后两次读数差得出静载位移。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种安全锁试验平台，包括机架、升降吊篮、安全锁试件和安全绳，升降吊篮安装在机架上，安全锁试件固定安装在升降吊篮的顶端，安全绳穿设安全锁试件上，安全绳两端分别向上下延伸并固定在机架的上下两端，其特征是：所述机架和升降吊篮之间安装有测试装置，所述测试装置包括基准板、基准滑轨、连接梁板、水平滑轨、悬臂推架、支撑梁、悬臂位移传感器和吊篮位移传感器，所述基准板固定在机架上，所述基准滑轨倾斜设置在基准板上，所述连接梁板通过滑块安装在基准滑轨上，所述悬臂推架固定安装在连接梁板上，所述安全锁试件的悬臂抵触在悬臂推架上，所述悬臂位移传感器连接在悬臂推架与安全锁试件的悬臂之间，所述水平滑轨水平设置在连接梁板上，所述支撑梁固定在升降吊篮上，所述支撑梁的顶部通过滑块安装在水平滑轨上，所述吊篮位移传感器连接在支撑梁和机架之间。
2.根据权利要求1所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述基准滑轨与竖直面成夹角为α。
3.根据权利要求1所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述悬臂推架呈L型一体成型的连接部和抵推部，所述连接部固定在连接梁板上，所述抵推部竖直设置，所述安全锁试件的悬臂抵触在抵推部的侧壁上。
4.根据权利要求2所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述抵推部上设置有竖直滑轨，所述竖直滑轨上通过滑块安装有重力抵杆，所述重力抵杆抵触在安全锁试件的悬臂上的最高点位置，所述悬臂位移传感器的一端固定在抵推部的顶端，另一端连接在重力抵杆上。
5.根据权利要求3所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述连接梁板上水平开设有调节槽孔，所述连接部通过螺栓固定在调节槽孔上。
6.根据权利要求1所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述升降吊篮的顶部固定有安装座，所述安装座的顶部设置有插接槽，所述插接槽与安全锁试件的底部凹凸配合，所述插接槽的侧壁开设有贯通槽，所述贯通槽与安全锁试件的连接耳之间插接有定位销。
7.根据权利要求1所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述升降吊篮与机架之间安装有升降机构，所述升降机构包括固定在机架上的驱动电机、通过减速机连接在驱动电机上的升降螺杆、套设在升降螺杆升降螺母，所述升降吊篮连接在升降螺母上。
8.根据权利要求7所述的一种安全锁试验平台，其特征是：所述升降螺母上设置有拉环平台，所述拉环平台上设置有拉环滑轨，所述拉环滑轨上通过滑块连接有手动拉环，所述手动拉环的前端设置有抵块，所述升降吊篮上固定有搭块，所述搭块搭接在抵块的上沿前端。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的安全锁试验平测试方法，其特征在于：按照下列方法计算：
步骤一：试验完成后，分别读取悬臂位移传感器和吊篮位移传感器的位移
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为锁绳位移；
步骤二：根据已知的吊篮位移量
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步骤三：根据步骤二计算出的安全锁试件的悬臂锁绳的水平位移
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步骤四：根据安全锁试件的悬臂的位移c和已知的安全锁的选为长度
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步骤五：静置试验平台，10min后读取再次吊篮位移传感器的读数，通过前后两次读数差得出静载位移。
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CN117470175B (zh) * 2023-12-25 2024-03-01 贵州省公路工程集团有限公司 一种安全绳检测方法及卡式盖梁安全绳装置

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