CN117007430A - 一种拉伸试验机 - Google Patents

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梁景海
焦洪亮
许荣娟
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李荣华
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Abstract

本发明提供了一种拉伸试验机,包括支撑部、连接部、控制部和电控系统部,支撑部包括试验平台基座,试验平台基座的下表面设置有防滑脚垫,调节栓的上端外侧设置有橡胶圈;连接部包括有驱动支架,驱动支架的内侧开设有预留穿孔;控制部包括有伺服液压装置,伺服液压装置由三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀构成;电控系统部包括有PLC控制器本体,PLC控制器本体由模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器构成。该试验机解决有些拉伸机不便于对海洋输油软管进行稳定的连接安装,易造成在拉伸过程中出现偏移的现象,不便于进行稳定的横向位移,且实用效果不佳的问题。

Description

一种拉伸试验机
技术领域
本发明涉及海洋输油软管技术领域,具体为一种拉伸试验机。
背景技术
海洋输油软管是海底原油外输系统的关键通道。每一条海洋输油软管都要满足在作业期间恶劣海况条件下,以及在高低潮位及海流等的共同作用下软管能够运动自如而不发生损坏泄漏,海洋输油软管是由不同的弹性体胶料和增强材料构成的综合性复合结构产品,复杂的工艺结构要求每条海洋输油软管均需按照《GMPHOM 2009》规范要求进行疲劳测试来验证其结构设计的合理性和操作使用的安全性,据调研,目前国内市场并无设备厂家涉足该试验设备的研发,泽邦公司通过与设备定制厂家的反复深度沟通,最终研制出适用于大口径海洋输油软管的拉伸疲劳试验机。
然而,有些拉伸机不便于对海洋输油软管进行稳定的连接安装,易造成在拉伸过程中出现偏移的现象,不便于进行稳定的横向位移,且实用效果不佳。
因此,本领域技术人员亟需设计一种拉伸试验机。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种拉伸试验机,解决现有技术中有些拉伸机不便于对海洋输油软管进行稳定的连接安装,易造成在拉伸过程中出现偏移的现象,不便于进行稳定的横向位移,且实用效果不佳的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种拉伸试验机,该试验机包括支撑部,和与所述支撑部相连接的连接部,以及与连接部相连接的控制部,和与控制部相连接的电控系统部,其中,
所述支撑部包括试验平台基座,所述试验平台基座的下表面设置有防滑脚垫,所述试验平台基座的左右两端上表面均设置有斜拉板,所述斜拉板和所述试验平台基座的连接处设置有调节栓,所述调节栓的上端外侧设置有橡胶圈,所述试验平台基座的上端内侧设置有固定梁;
所述连接部包括有驱动支架,所述驱动支架的内侧开设有预留穿孔,所述驱动支架的下端设置有承重板,所述承重板的下端前后两端均设置有驱动滑轮,所述驱动滑轮的外侧开设有位于所述试验平台基座内侧的第一限位槽,所述驱动滑轮的内侧设置有位于所述承重板下端的限位连接件,所述限位连接件的外侧开设有位于所述试验平台基座内侧的第二限位槽;
所述控制部包括有伺服液压装置,所述伺服液压装置由三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀构成,所述三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀与所述伺服液压装置之间设置有电控线缆;
所述电控系统部包括有PLC控制器本体,所述PLC控制器本体由模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器构成,所述PLC控制器本体和所述之间设置有电源线。
在一种可能的实现方式中,所述试验平台基座与所述防滑脚垫之间采用粘接的方式相连接并具有防滑耐磨的效果,所述试验平台基座与所述固定梁之间呈垂直固定设置。
在一种可能的实现方式中,所述试验平台基座和所述斜拉板之间采用卡合的方式相连接,所述斜拉板的纵截面形状为梯形,所述斜拉板在所述试验平台基座的左右两端上表面等间距设置。
在一种可能的实现方式中,所述试验平台基座和所述斜拉板均与所述调节栓之间采用螺纹的方式相连接,所述调节栓与所述橡胶圈之间采用套接的方式相连接。
在一种可能的实现方式中,所述预留穿孔在所述驱动支架的内部等角度开设,所述驱动支架与所述承重板之间呈固定连接,所述承重板通过下端设置的所述驱动滑轮在所述试验平台基座内侧开设的所述第一限位槽内构成贴合式滑动结构。
在一种可能的实现方式中,所述承重板与所述限位连接件之间呈固定连接,所述限位连接件在所述试验平台基座内侧开设的所述第二限位槽内构成卡合式滑动结构。
在一种可能的实现方式中,所述三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀均通过所述电控线缆与所述伺服液压装置之间采用缠绕的方式相连接,所述双向液压缸与所述驱动支架之间呈固定连接。
在一种可能的实现方式中,所述模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器均通过所述电源线与所述PLC控制器本体之间采用缠绕的方式相连接。
在一种可能的实现方式中,实操方法有以下几个步骤:
步骤一、连接安装:首先将海洋软管以自然伸直的状态放置于试验平台基座和驱动支架之间,将软管一端的法兰与驱动支架内侧开设的预留穿孔对准后用螺栓拧紧,为保证螺栓拧紧力值一致,对角上紧一遍后,再调换90度角上紧,依次进行,用力矩扳手,按法兰承受力值软管另一端法兰需与驱动支架孔对准后用螺栓拧紧。
步骤二、加固安装:设置试验平台基座和所述斜拉板均与所述调节栓之间采用螺纹的方式相连接,所述调节栓与所述橡胶圈之间采用套接的方式相连接,能够对所述试验平台基座的整体稳定性和牢固性进行加强,避免在实操过程中出现断裂或损坏的现象。
步骤三、设置参数:通过PLC控制器本体由模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器、拉压力传感器和电源线等元器件组成,可以将需要的拉伸参数输入到电控系统部内,此时磁感应式长度传感器内置于液压缸刚体内,本身集成变送器,直接输出4-20ma的模拟量信号,拉压力传感器通过变送器将压力信号转换为4-20ma的模拟量,这两路信号传送到PLC的模拟量输入模块,内部程序再将此模拟量转换为实际的拉伸长度和拉压力值工程量在触摸屏或上位机上显示。
步骤四、数据记录:PLC对采集到的信息进行计算,然后通过模拟量输出模块控制液压缸的速度、方向和拉伸长度。通过利用232串口和PLC进行通讯的人机界面进行各种参数和曲线的设置及实时显示。上位工控机采用的是亚控公司的组态王组态软件,通过串行通讯口采用485modbus协议和PLC进行通讯,对测试过程中的重要数据进行显示、查询、打印和永久保存,便于日后查询。
在一种可能的实现方式中,测试方法有以下两种:
第一种、静态拉伸测试:固定好的软管需测量下初始长度,将软管加压至额定工作压力,在整个试验过程中一直保持软管额定工作压力不变;以10个相等的增量向软管施加允许轴向载荷的拉伸负荷;在达到每一增量时测量软管的伸长;将允许轴向载荷的拉伸负荷保持15分钟,每5分钟时测量一下软管的伸长;在5分钟后卸掉拉伸载荷并测量软管伸长;在5分钟后卸掉软管内压并测量软管伸长;试验后,软管不得出现任何损坏,此次试验过程为静态加压拉伸。静态拉伸试验为软管内部零压力时的测试,其余步骤同上;
第二种、动态拉伸测试:主要是模拟软管在正常运营期遇到风、浪、流等的安全拉伸力值,安全拉力对使用方来说是软管吊装及正常运营期间的重要参数,关系到软管的安全使用年限。动态拉伸测试以周期频率≤60秒/次,测试次数为25000次,施加拉伸载荷的连续性测试为测试要求。将软管以自然伸直安装在试验平台,将软管一端固定,另一端与驱动支架连接,对软管施加拉伸载荷进行软管拉伸测试,拉伸力值从0KN到允许拉伸载荷,再从允许拉伸载荷回归到0KN,此时为一个试验周期,如此反复25000次,软管不得出现任何损坏即为试验合格。
(三)有益效果
本发明提供了一种拉伸试验机,设置驱动支架的内侧等间距开设有预留穿孔,当海洋软管以自然伸直的状态放置于试验平台基座和驱动支架之间,将软管一端的法兰与驱动支架内侧开设的预留穿孔对准后用螺栓拧紧,为保证螺栓拧紧力值一致,对角上紧一遍后,再调换90度角上紧,依次进行,用力矩扳手,按法兰承受力值软管另一端法兰需与驱动支架孔对准后用螺栓拧紧,解决了不便于对海洋输油软管进行稳定的连接安装,易造成在拉伸过程中出现偏移的问题。
本发明提供了一种拉伸试验机,设置驱动支架与承重板之间呈固定连接,承重板通过下端设置的驱动滑轮在试验平台基座内侧开设的第一限位槽内构成贴合式滑动结构,以及承重板与限位连接件之间呈固定连接,限位连接件在试验平台基座内侧开设的第二限位槽内构成卡合式滑动结构,能够使驱动支架整体在试验平台基座内进行稳定的横向移动,解决了不便于进行稳定的横向位移的问题。
本发明提供了一种拉伸试验机,设置试验平台基座和斜拉板均与调节栓之间采用螺纹的方式相连接,调节栓与橡胶圈之间采用套接的方式相连接,配合斜拉板在试验平台基座的左右两端上表面等间距设置,能够加强试验平台基座的整体抗性和加固效果,解决了实用效果不佳的问题。
附图说明
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1为实施例一中的正视剖面的结构示意图;
图2为实施例一中的图1中A处的放大结构示意图;
图3为实施例一中的侧视剖面的结构示意图;
图4为实施例一中的试验平台基座与斜拉板连接的俯视剖面结构示意图;
图5为实施例一中的控制部的连接结构示意图;
图6为实施例一种的电控系统部的连接结构示意图;
图7为实施例一中的系统操作原理流程图。
图例说明:1、支撑部;11、试验平台基座;12、防滑脚垫;13、斜拉板;14、调节栓;15、橡胶圈;16、固定梁;
2、连接部;21、驱动支架;22、预留穿孔;23、承重板;24、驱动滑轮;25、第一限位槽;26、限位连接件;27、第二限位槽;
3、控制部;31、伺服液压装置;32、三相异步电动机;33、柱塞泵;34、双向液压缸;35、比例换向阀;36、电控线缆;
4、电控系统部;41、PLC控制器本体;42、模拟量输入输出模块;43、台达触摸屏;44、工控机;45、显示器;46、长度传感器;47、拉压力传感器;48、电源线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作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。此外,下文为了描述方便,所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致,下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分,并没有其他特殊含义。
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种拉伸试验机,该试验机包括支撑部,和与上述支撑部相连接的连接部,以及与连接部相连接的控制部,和与控制部相连接的电控系统部,具体说明如下:
1-支撑部
上述支撑部包括试验平台基座,上述试验平台基座的下表面设置有防滑脚垫,上述试验平台基座的左右两端上表面均设置有斜拉板,上述斜拉板和上述试验平台基座的连接处设置有调节栓,上述调节栓的上端外侧设置有橡胶圈,上述试验平台基座的上端内侧设置有固定梁。上述试验平台基座的下表面设置有防滑脚垫,能够在防滑脚垫的作用下增强该装置的稳定防滑效果。
在一些示例中,上述试验平台基座与上述防滑脚垫之间采用粘接的方式相连接并具有防滑耐磨的效果,上述试验平台基座与上述固定梁之间呈垂直固定设置。上述试验平台基座与上述固定梁之间呈垂直固定设置,能够在固定梁的作用下提高试验平台基座两者之间的加固性,避免出现形变。
在一些示例中,上述试验平台基座和上述斜拉板之间采用卡合的方式相连接,上述斜拉板的纵截面形状为梯形,上述斜拉板在上述试验平台基座的左右两端上表面等间距设置。上述斜拉板的纵截面形状为梯形,能够提高装置的坚固效果。
在一些示例中,上述试验平台基座和上述斜拉板均与上述调节栓之间采用螺纹的方式相连接,上述调节栓与上述橡胶圈之间采用套接的方式相连接。上述试验平台基座和上述斜拉板均与上述调节栓之间采用螺纹的方式相连接,能够使试验平台基座与斜拉板之间进行稳定的连接安装。
2-连接部
上述连接部包括有驱动支架,上述驱动支架的内侧开设有预留穿孔,上述驱动支架的下端设置有承重板,上述承重板的下端前后两端均设置有驱动滑轮,上述驱动滑轮的外侧开设有位于上述试验平台基座内侧的第一限位槽,上述驱动滑轮的内侧设置有位于上述承重板下端的限位连接件,上述限位连接件的外侧开设有位于上述试验平台基座内侧的第二限位槽。上述限位连接件的外侧开设有位于上述试验平台基座内侧的第二限位槽,能够使驱动支架整体移动起来更加稳定。
在一些示例中,上述预留穿孔在上述驱动支架的内部等角度开设,上述驱动支架与上述承重板之间呈固定连接,上述承重板通过下端设置的上述驱动滑轮在上述试验平台基座内侧开设的上述第一限位槽内构成贴合式滑动结构。上述预留穿孔在上述驱动支架的内部等角度开设,能够便于驱动支架与海洋软管进行稳定的对接安装。
在一些示例中,上述承重板与上述限位连接件之间呈固定连接,上述限位连接件在上述试验平台基座内侧开设的上述第二限位槽内构成卡合式滑动结构。上述承重板与上述限位连接件之间呈固定连接,能够增强该装置的移动稳定性。
3-控制部
上述控制部包括有伺服液压装置,上述伺服液压装置由三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀构成,上述三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀与上述伺服液压装置之间设置有电控线缆。上述伺服液压装置由三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀构成,能够在控制部的作用下对该装置进行位移操作。
在一些示例中,上述三相异步电动机、柱塞泵、双向液压缸和比例换向阀均通过上述电控线缆与上述伺服液压装置之间采用缠绕的方式相连接,上述双向液压缸与上述驱动支架之间呈固定连接。上述双向液压缸与上述驱动支架之间呈固定连接,能够在打开双向液压缸的时候对驱动支架整体进行驱动。
电控系统部
上述电控系统部包括有PLC控制器本体,上述PLC控制器本体由模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器构成,上述PLC控制器本体和上述之间设置有电源线。上述PLC控制器本体和上述之间设置有电源线,能够使零件之间彼此相互串联。
在一些示例中,上述模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器均通过上述电源线与上述PLC控制器本体之间采用缠绕的方式相连接。上述模拟量输入输出模块、台达触摸屏、工控机、显示器、长度传感器和拉压力传感器均通过上述电源线与上述PLC控制器本体之间采用缠绕的方式相连接,能够进行电源供应输出。
实施例一:
基于上述构思,如图1-7所示,本发明所提供的一种拉伸试验机的具体应用场景中,如图1所示,该试验机包括支撑部1,和与支撑部1相连接的连接部2,以及与连接部2相连接的控制部3,和与控制部3相连接的电控系统部4,其中,
如图1所示,支撑部1包括试验平台基座11,试验平台基座11的下表面设置有防滑脚垫12,试验平台基座11的左右两端上表面均设置有斜拉板13,斜拉板13和试验平台基座11的连接处设置有调节栓14,调节栓14的上端外侧设置有橡胶圈15,试验平台基座11的上端内侧设置有固定梁16;
如图3所示,连接部2包括有驱动支架21,驱动支架21的内侧开设有预留穿孔22,驱动支架21的下端设置有承重板23,承重板23的下端前后两端均设置有驱动滑轮24,驱动滑轮24的外侧开设有位于试验平台基座11内侧的第一限位槽25,驱动滑轮24的内侧设置有位于承重板23下端的限位连接件26,限位连接件26的外侧开设有位于试验平台基座11内侧的第二限位槽27;
如图5所示,控制部3包括有伺服液压装置31,伺服液压装置31由三相异步电动机32、柱塞泵33、双向液压缸34和比例换向阀35构成,三相异步电动机32、柱塞泵33、双向液压缸34和比例换向阀35与伺服液压装置31之间设置有电控线缆36;
如图6所示,电控系统部4包括有PLC控制器本体41,PLC控制器本体41由模拟量输入输出模块42、台达触摸屏43、工控机44、显示器45、长度传感器46和拉压力传感器47构成,PLC控制器本体41和402之间设置有电源线48。
在一个具体应用场景中,试验平台基座11与防滑脚垫12之间采用粘接的方式相连接并具有防滑耐磨的效果,试验平台基座11与固定梁16之间呈垂直固定设置。
在一个具体应用场景中,试验平台基座11和斜拉板13之间采用卡合的方式相连接,斜拉板13的纵截面形状为梯形,斜拉板13在试验平台基座11的左右两端上表面等间距设置。
在一个具体应用场景中,试验平台基座11和斜拉板13均与调节栓14之间采用螺纹的方式相连接,调节栓14与橡胶圈15之间采用套接的方式相连接。
在一个具体应用场景中,预留穿孔22在驱动支架21的内部等角度开设,驱动支架21与承重板23之间呈固定连接,承重板23通过下端设置的驱动滑轮24在试验平台基座11内侧开设的第一限位槽25内构成贴合式滑动结构。
在一个具体应用场景中,承重板23与限位连接件26之间呈固定连接,限位连接件26在试验平台基座11内侧开设的第二限位槽27内构成卡合式滑动结构。
在一个具体应用场景中,三相异步电动机32、柱塞泵33、双向液压缸34和比例换向阀35均通过电控线缆36与伺服液压装置31之间采用缠绕的方式相连接,双向液压缸34与驱动支架21之间呈固定连接。
在一个具体应用场景中,模拟量输入输出模块42、台达触摸屏43、工控机44、显示器45、长度传感器46和拉压力传感器47均通过电源线48与PLC控制器本体41之间采用缠绕的方式相连接。
在一个具体应用场景中,其实操方法有以下几个步骤:
步骤一、连接安装:首先将海洋软管以自然伸直的状态放置于试验平台基座11和驱动支架21之间,将软管一端的法兰与驱动支架21内侧开设的预留穿孔22对准后用螺栓拧紧,为保证螺栓拧紧力值一致,对角上紧一遍后,再调换90度角上紧,依次进行,用力矩扳手,按法兰承受力值如软管法兰端与固定架法兰中心距数据不一致可安装一过渡法兰连接盘软管另一端法兰需与预留穿孔22对准后用螺栓拧紧。
步骤二、加固安装:设置试验平台基座11和斜拉板13均与调节栓14之间采用螺纹的方式相连接,调节栓14与橡胶圈15之间采用套接的方式相连接,能够对试验平台基座11的整体稳定性和牢固性进行加强,避免在实操过程中出现断裂或损坏的现象。
步骤三、设置参数:通过PLC控制器本体41由模拟量输入输出模块42、台达触摸屏43、工控机44、显示器45、长度传感器46、拉压力传感器47和电源线48等元器件组成,可以将需要的拉伸参数输入到电控系统部4内,此时磁感应式长度传感器46内置于液压缸刚体内,本身集成变送器,直接输出4-20ma的模拟量信号,拉压力传感器47通过变送器将压力信号转换为4-20ma的模拟量,这两路信号传送到PLC的模拟量输入模块,内部程序再将此模拟量转换为实际的拉伸长度和拉压力值工程量在触摸屏或上位机上显示。
步骤四、数据记录:PLC对采集到的信息进行计算,然后通过模拟量输出模块控制液压缸的速度、方向和拉伸长度。通过利用232串口和PLC进行通讯的人机界面进行各种参数和曲线的设置及实时显示。上位工控机44采用的是亚控公司的组态王组态软件,通过串行通讯口采用485modbus协议和PLC进行通讯,对测试过程中的重要数据进行显示、查询、打印和永久保存,便于日后查询。
在一个具体应用场景中,其测试方法有以下两种:
第一种、静态拉伸测试:固定好的软管需测量下初始长度,将软管加压至额定工作压力,在整个试验过程中一直保持软管额定工作压力不变;以10个相等的增量向软管施加允许轴向载荷的拉伸负荷;在达到每一增量时测量软管的伸长;将允许轴向载荷的拉伸负荷保持15分钟,每5分钟时测量一下软管的伸长;在5分钟后卸掉拉伸载荷并测量软管伸长;在5分钟后卸掉软管内压并测量软管伸长;试验后,软管不得出现任何损坏,此次试验过程为静态加压拉伸。静态拉伸试验为软管内部零压力时的测试,其余步骤同上;
第二种、动态拉伸测试:主要是模拟软管在正常运营期遇到风、浪、流等的安全拉伸力值,安全拉力对使用方来说是软管吊装及正常运营期间的重要参数,关系到软管的安全使用年限。动态拉伸测试以周期频率≤60秒/次,测试次数为25000次,施加拉伸载荷的连续性测试为测试要求。将软管以自然伸直安装在试验平台,将软管一端固定,另一端与驱动支架21连接,对软管施加拉伸载荷进行软管拉伸测试,拉伸力值从0KN到允许拉伸载荷,再从允许拉伸载荷回归到0KN,此时为一个试验周期,如此反复25000次,软管不得出现任何损坏即为试验合格。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本新型所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的试验机中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的试验机中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个试验机中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
以上公开的仅为本新型的具体实施场景,但是,本新型并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种拉伸试验机,该试验机包括支撑部(1),和与所述支撑部(1)相连接的连接部(2),以及与连接部(2)相连接的控制部(3),和与控制部(3)相连接的电控系统部(4),其特征在于,
所述支撑部(1)包括试验平台基座(11),所述试验平台基座(11)的下表面设置有防滑脚垫(12),所述试验平台基座(11)的左右两端上表面均设置有斜拉板(13),所述斜拉板(13)和所述试验平台基座(11)的连接处设置有调节栓(14),所述调节栓(14)的上端外侧设置有橡胶圈(15),所述试验平台基座(11)的上端内侧设置有固定梁(16);
所述连接部(2)包括有驱动支架(21),所述驱动支架(21)的内侧开设有预留穿孔(22),所述驱动支架(21)的下端设置有承重板(23),所述承重板(23)的下端前后两端均设置有驱动滑轮(24),所述驱动滑轮(24)的外侧开设有位于所述试验平台基座(11)内侧的第一限位槽(25),所述驱动滑轮(24)的内侧设置有位于所述承重板(23)下端的限位连接件(26),所述限位连接件(26)的外侧开设有位于所述试验平台基座(11)内侧的第二限位槽(27);
所述控制部(3)包括有伺服液压装置(31),所述伺服液压装置(31)由三相异步电动机(32)、柱塞泵(33)、双向液压缸(34)和比例换向阀(35)构成,所述三相异步电动机(32)、柱塞泵(33)、双向液压缸(34)和比例换向阀(35)与所述伺服液压装置(31)之间设置有电控线缆(36);
所述电控系统部(4)包括有PLC控制器本体(41),所述PLC控制器本体(41)由模拟量输入输出模块(42)、台达触摸屏(43)、工控机(44)、显示器(45)、长度传感器(46)和拉压力传感器(47)构成,所述PLC控制器本体(41)和所述(402)之间设置有电源线(48)。
2.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述试验平台基座(11)与所述防滑脚垫(12)之间采用粘接的方式相连接并具有防滑耐磨的效果,所述试验平台基座(11)与所述固定梁(16)之间呈垂直固定设置。
3.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述试验平台基座(11)和所述斜拉板(13)之间采用卡合的方式相连接,所述斜拉板(13)的纵截面形状为梯形,所述斜拉板(13)在所述试验平台基座(11)的左右两端上表面等间距设置。
4.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述试验平台基座(11)和所述斜拉板(13)均与所述调节栓(14)之间采用螺纹的方式相连接,所述调节栓(14)与所述橡胶圈(15)之间采用套接的方式相连接。
5.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述预留穿孔(22)在所述驱动支架(21)的内部等角度开设,所述驱动支架(21)与所述承重板(23)之间呈固定连接,所述承重板(23)通过下端设置的所述驱动滑轮(24)在所述试验平台基座(11)内侧开设的所述第一限位槽(25)内构成贴合式滑动结构。
6.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述承重板(23)与所述限位连接件(26)之间呈固定连接,所述限位连接件(26)在所述试验平台基座(11)内侧开设的所述第二限位槽(27)内构成卡合式滑动结构。
7.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述三相异步电动机(32)、柱塞泵(33)、双向液压缸(34)和比例换向阀(35)均通过所述电控线缆(36)与所述伺服液压装置(31)之间采用缠绕的方式相连接,所述双向液压缸(34)与所述驱动支架(21)之间呈固定连接。
8.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其特征在于,所述模拟量输入输出模块(42)、台达触摸屏(43)、工控机(44)、显示器(45)、长度传感器(46)和拉压力传感器(47)均通过所述电源线(48)与所述PLC控制器本体(41)之间采用缠绕的方式相连接。
9.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其实操方法有以下几个步骤:
步骤一、连接安装:首先将海洋软管以自然伸直的状态放置于试验平台基座(11)和驱动支架(21)之间,将软管一端的法兰与驱动支架(21)内侧开设的预留穿孔(22)对准后用螺栓拧紧,为保证螺栓拧紧力值一致,对角上紧一遍后,再调换90度角上紧,依次进行,用力矩扳手,按法兰承受力值(如软管法兰端与固定架法兰中心距数据不一致可安装一过渡法兰连接盘)软管另一端法兰需与驱动支架孔对准后用螺栓拧紧;
步骤二、加固安装:设置试验平台基座(11)和所述斜拉板(13)均与所述调节栓(14)之间采用螺纹的方式相连接,所述调节栓(14)与所述橡胶圈(15)之间采用套接的方式相连接,能够对所述试验平台基座(11)的整体稳定性和牢固性进行加强,避免在实操过程中出现断裂或损坏的现象;
步骤三、设置参数:通过PLC控制器本体(41)由模拟量输入输出模块(42)、台达触摸屏(43)、工控机(44)、显示器(45)、长度传感器(46)、拉压力传感器(47)和电源线(48)等元器件组成,可以将需要的拉伸参数输入到电控系统部(4)内,此时磁感应式长度传感器内置于液压缸刚体内,本身集成变送器,直接输出4-20ma的模拟量信号,拉压力传感器通过变送器将压力信号转换为4-20ma的模拟量,这两路信号传送到PLC的模拟量输入模块,内部程序再将此模拟量转换为实际的拉伸长度和拉压力值工程量在触摸屏或上位机上显示;
步骤四、数据记录:PLC对采集到的信息进行计算,然后通过模拟量输出模块控制液压缸的速度、方向和拉伸长度。通过利用232串口和PLC进行通讯的人机界面进行各种参数和曲线的设置及实时显示。上位工控机采用的是亚控公司的组态王组态软件,通过串行通讯口采用485modbus协议和PLC进行通讯,对测试过程中的重要数据进行显示、查询、打印和永久保存,便于日后查询。
10.如权利要求1所述的一种拉伸试验机,其测试方法有以下两种:
第一种、静态拉伸测试:固定好的软管需测量下初始长度,将软管加压至额定工作压力,在整个试验过程中一直保持软管额定工作压力不变;以10个相等的增量向软管施加允许轴向载荷的拉伸负荷;在达到每一增量时测量软管的伸长;将允许轴向载荷的拉伸负荷保持15分钟,每5分钟时测量一下软管的伸长;在5分钟后卸掉拉伸载荷并测量软管伸长;在5分钟后卸掉软管内压并测量软管伸长;试验后,软管不得出现任何损坏,此次试验过程为静态加压拉伸。静态拉伸试验为软管内部零压力时的测试,其余步骤同上;
第二种、动态拉伸测试:主要是模拟软管在正常运营期遇到风、浪、流等的安全拉伸力值,安全拉力对使用方来说是软管吊装及正常运营期间的重要参数,关系到软管的安全使用年限。动态拉伸测试以周期频率≤60秒/次,测试次数为25000次,施加拉伸载荷的连续性测试为测试要求。将软管以自然伸直安装在试验平台,将软管一端固定,另一端与驱动支架连接,对软管施加拉伸载荷进行软管拉伸测试,拉伸力值从0KN到允许拉伸载荷,再从允许拉伸载荷回归到0KN,此时为一个试验周期,如此反复25000次,软管不得出现任何损坏即为试验合格。
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