CN117740569B - 网片性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网片领域，提供一种网片性能测试装置及测试方法，其中，一种网片性能测试装置，包括：第一压板和第二压板，第一压板将被测试网片的一侧连接在安装架上，第二压板与被测试网片的另一侧连接；预紧力加载机构与第二压板连接，预紧力加载机构以螺旋进给方式施加预紧力，力传感器用于反馈预紧力大小。用以解决现有技术中现有的网片测试装置不具有普遍适用性的缺陷，本发明提供的网片性能测试装置，通过第一压板将被测试网片一侧连接在安装架上，通过第二压板将被测试网片的另一侧与预紧力加载机构连接，从而通过预紧力加载机构的螺旋进给方式进行加载预紧力，实现对不同编制方式、不同网丝直径、不同网孔大小等条件的网片进行性能测试。

Description

网片性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及网片技术领域，尤其涉及一种网片性能测试装置及测试方法。

背景技术

冲击地压已成为煤矿地下工程中主要动力灾害之一，严重危害矿井安全。锚杆支护作为最常用的巷道支护方式，广泛应用于巷道支护，而网片作为锚杆支护中重要的支护构件，在锚杆支护中对巷道围岩稳定的作用和锚杆支护本身同等重要，对网片力学性能的研究目的是明确网片支护性能，从而为锚杆支护设计提供理论基础。网片作为巷道锚杆支护系统主要构件，主要作用体现在可有效扩散锚杆的预应力，使锚杆的高预应力扩散至围岩，控制锚杆间围岩的变形，同时，网片在冲击载荷作用下，能与围岩同步变形，从而吸收冲击地压释放的冲击动能，形成整体稳定的支护结构。网片能够有效的维护锚杆之间的围岩，防止破碎煤岩的垮落，有利于巷道整体稳定，因此对网片力学性能的研究关系到锚杆支护的效果。

现有对网片的测试装置均只能针对特定网片做特定试验，不具有普遍适用性。

发明内容

本发明提供一种网片性能测试装置及测试方法，用以解决现有技术中现有的网片测试装置不具有普遍适用性的缺陷，实现通过第一压板和第二压板对被测试网片的固定，采用预紧力加载机构进行螺旋进给方式的施加预紧力，可满足不同预张力大小、不同编制方式、不同网丝直径、不同网孔大小的网片进行性能测试，结构简单，适用性强。

本发明提供一种网片性能测试装置，包括：

安装架；

第一组压板，所述第一组压板包括第一压板和第二压板，所述第一压板将被测试网片的一侧连接在所述安装架上，所述第二压板与所述被测试网片的另一侧连接，所述第一压板与所述第二压板相对设置；

预紧力加载机构，所述预紧力加载机构与所述第二压板连接，所述预紧力加载机构以螺旋进给方式施加预紧力，所述预紧力加载机构包括力传感器，所述力传感器用于反馈所述预紧力加载机构的预紧力大小。

根据本发明提供的网片性能测试装置，所述预紧力加载机构还包括：

第一手轮；

第一丝杠，所述第一丝杠的一端与所述第一手轮连接，所述第一丝杠与所述第二压板螺纹连接，所述力传感器为力矩传感器，所述力矩传感器设置在所述第一丝杠上。

根据本发明提供的网片性能测试装置，所述预紧力加载机构还包括：

第二手轮；

第二丝杠，所述第二丝杠的一端与所述第二手轮连接，所述第二丝杠与所述第二压板螺纹连接，所述力矩传感器设置在所述第二丝杠上，所述第一丝杠与所述第二丝杠平行设置。

根据本发明提供的网片性能测试装置，还包括导向机构，所述导向机构包括：

导轨，所述导轨安装在所述安装架上；

滑块，所述滑块滑动的安装在导轨上，所述滑块分别与所述预紧力加载机构和所述第二压板连接。

根据本发明提供的网片性能测试装置，还包括第二组压板，所述第二组压板用于将所述被测试网片的其它两侧连接在所述安装架上；

其中，所述第二组压板包括第三压板和第四压板，所述第三压板和第四压板相对设置，且设置在所述第一压板和所述第二压板之间。

根据本发明提供的网片性能测试装置，所述第一压板、所述第二压板、所述第三压板、所述第四压板中的一个或多个设置有限位凸起，所述限位凸起与所述被测试网片的网洞配合。

根据本发明提供的网片性能测试装置，还包括冲击锤，所述冲击锤置于所述安装架的上方，用于对所述被测试网片施加冲击力。

本发明还提供了一种基于上述的网片性能测试装置的网片性能测试方法，包括：

所述第一压板将被测试网片的一侧连接在所述安装架的一侧；

所述第二压板将被测试网片的相对一侧连接在所述预紧力加载机构上；

所述预紧力加载机构施加预紧力，将所述第二压板向远离所述第一压板的方向运动；

所述力传感器获取所述预紧力加载机构的实时预紧力值，当实时预紧力值等于预设预紧力值时停止加载。

根据本发明提供的网片性能测试方法，所述网片性能测试装置包括第一手轮、与所述第一手轮连接的第一丝杠、第二手轮、与所述第二手轮连接的第二丝杠，所述第一丝杠与所述第二丝杠均与所述第二压板连接；

所述预紧力加载机构施加预紧力包括：

同时旋转所述第一手轮和所述第二手轮，通过所述第一丝杠和所述第二丝杠对所述第二压板施加预紧力，直至实时预紧力值等于预设预紧力值。

根据本发明提供的网片性能测试方法，所述网片性能测试装置包括第二组压板；还包括：

所述第二组压板将所述被测试网片的其它两侧连接在所述安装架上；

对所述被测试网片进行冲击试验。

本发明提供的网片性能测试装置，通过第一压板将被测试网片一侧连接在安装架上，通过第二压板将被测试网片的另一侧与预紧力加载机构连接，从而通过预紧力加载机构的螺旋进给方式进行加载预紧力，并采用力传感器进行力值的反馈，实现对不同编制方式、不同网丝直径、不同网孔大小等条件的网片进行性能测试，结构简单，适用性强。

进一步，在本发明提供的网片性能测试方法中，由于具备如上所述的网片性能测试装置，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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是本发明提供的网片性能测试装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的预紧力加载机构结构示意图之一；

图3是本发明提供的预紧力加载机构结构示意图之二；

图4是本发明提供的第一压板结构示意图；

图5是本发明提供的网片性能测试方法流程图。

附图标记：

100：安装架；101：第一压板；102：第二压板；103：第三压板；104：第四压板；200：预紧力加载机构；110：条形孔；111：限位凸起；201：第一手轮；202：第二手轮；203：力矩传感器；204：第一丝杠；205：第二丝杠；206：导向机构；207：第一加载板；208：安装座；212：导向连接板；213：挡板；220：活动板组；221：第一活动板；222：第二活动板；223：第三活动板；300：被测试网片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语 “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实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图5，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种网片性能测试装置，包括：安装架100、第一组压板和预紧力加载机构200，第一组压板包括第一压板101和第二压板102，第一压板101将被测试网片300的一侧连接在安装架100上，第二压板102与被测试网片300的另一侧连接，第一压板101与第二压板102相对设置；预紧力加载机构200与第二压板102连接，用以施加预紧力，预紧力加载机构200包括力传感器，力传感器用于反馈预紧力加载机构200的预紧力大小。

具体而言，安装架100是网片性能测试装置的支撑架体，安装架100是整体呈矩形的框架结构，在安装架100安装被测试网片300的一侧呈矩形，中部镂空。第一组压板将被测试网片300进行固定，其中，第一压板101将被测试网片300的一侧安装在安装架100的一侧梁上，第二压板102将被测试网片300安装在预紧力加载机构200上，当然，预紧力加载机构200也安装在安装架100上。

其中，预紧力加载机构200给第二压板102一个拉力，第二压板102拉动被测试网片300向远离第一压板101的方向运动，从而实现对被测试网片300的张力的加载。通过力传感器获得预紧力加载机构200实际输出的预紧力大小，从而定值对被测试网片300进行张力测试。预紧力加载机构200可以为手动加载或者自动控制加载。

例如，预紧力加载机构200为螺旋进给方式对被测试网片300进行预紧力的加载，其中力传感器为力矩传感器203，力矩传感器203直接测量力的大小。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，预紧力加载机构200还包括：第一手轮201和第一丝杠204，第一丝杠204的一端与第一手轮201连接，第一丝杠204与第二压板102螺纹连接，力传感器为力矩传感器203，力矩传感器203设置在第一丝杠204上。

也就是说，预紧力加载机构200为手动加载，通过转动第一手轮201实现第一丝杠204带动第二压板102线性移动，从而实现对被测试网片300的预紧力的施加。通过力矩传感器203测量第一丝杠204的预紧力的大小，例如，力矩传感器203与控制器连接，控制器的显示屏直接显示第一丝杠204所施加的预紧力的大小，操作人员在预紧力到达预设值后停止加载。其中，力矩传感器可以采用轮辐式测力/称重传感器。

其中，第一丝杠204可以直接与第二压板102螺纹连接，也可以间接螺纹连接。第一丝杠204和第一手轮201设置在安装架100上，且置于第二压板102所在的一侧；第一丝杠204可以连接在第二压板102的中部。

进一步地，在本发明的另一个实施例中，预紧力加载机构200还包括：第二手轮202和第二丝杠205，第二丝杠205的一端与第二手轮202连接，第二丝杠205与第二压板102螺纹连接，力矩传感器203设置在第二丝杠205上，第一丝杠204与第二丝杠205平行设置。

也就是说，预紧力加载机构200包括两组手轮和两组丝杠，且两组丝杠均同时与第二压板102连接，两组手轮同时旋转，且旋转的转速相同对被测试网片300施加预紧力。第一丝杠204和第二丝杠205沿第二压板102的长度方向将间隔设置，从而是第一丝杠204和第二丝杠205的受力均匀，增大预紧力加载机构200的加力范围。

在第一丝杠204和第二丝杠205上均设置一个力矩传感器203，两个力矩传感器203分别检测两个丝杠所施加的力，确保两个力矩传感器203的力相等，使得第二压板102的受力更加均匀，也使得两个丝杠的受力均匀。并且两个力矩传感器203采集的两个预紧力值可以进行比较参考，确保预紧力的准确性更高。

继续参考图1和图2，在本发明的一些实施例中，网片性能测试装置还包括导向机构206，导向机构206包括：导轨和滑块，导轨安装在安装架100上；滑块滑动的安装在导轨上，滑块分别与预紧力加载机构200和第二压板102连接。

换句话说，在第二压板102跟随第一丝杠204移动的过程中，通过导向机构206进行导向，保证被测试网片300移动的直线性。导轨与第一丝杠204平行设置，第一丝杠204通过滑块与第二压板102连接。

例如，如图2和3所示，预紧力加载机构200还包括第一加载板207，所述第一加载板207与第一丝杠204螺纹配合，第一加载板207与滑块连接。在第一手轮201带动第一丝杠204旋转的过程中，第一加载板207沿第一丝杠204前后移动，从而带动滑块沿导轨线性移动，同时滑块带动第二压板102线性移动，在第一压板101压紧被测试网片300的状态下，第二压板102对被测试网片300施加预紧力，被测试网片300被拉伸。当然，预紧力加载机构200还包括第二加载板，第二加载板与第二丝杠205螺纹配合，第二加载板与滑块连接。

如图1所示，在预紧力加载机构200中可以包括两组导轨和滑块，两组导轨和滑块分别沿第二压板102的长度方向间隔设置。在预紧力加载机构200包括第二丝杠205时，两组导轨和滑块设置在第一丝杠204和第二丝杠205之间。其中，两组滑块通过导向连接板212连接在一起，实现两组滑块的同步运动。

此外，如图3所示，在本发明的另一个实施例中，预紧力加载机构200还包括挡板213，挡板213同时与第一丝杠204和第二丝杠205的末端抵接，用于限制第一丝杠204和第二丝杠205的位置。

另外，如图2所示，在本发明的实施例中，预紧力加载机构200还包括安装座208，安装座208连接在安装架100上，第一丝杠204和第二丝杠205穿过安装座208，例如，第一丝杠204和第二丝杠205与安装座208配合处为光杆，安装座208与第一丝杠204和第二丝杠205可转动连接，且安装座208可用于对第一丝杠204和第二丝杠205的轴向进行限位。

继续参考图1和图2，在本发明的其它实施例中，预紧力加载机构200还包括活动板组220，活动板组220连接在第二压板102与滑块之间。例如，活动板组220包括第一活动板221、第二活动板222和第三活动板223，第一活动板221、第二活动板222和第三活动板223的一端均与第二压板102连接，第一活动板221和第二活动板222之间为一组导轨和滑块，第二活动板222与第三活动板223之间为另一组导轨和滑块。其中，第一活动板221、第二活动板222和第三活动板223均与导向连接板212连接，当然，第一加载板207和第二加载板可以与导向连接板212连接。活动板组220件预紧力分压在第二压板102上，降低了对第二压板102的损害，提高了使用寿命，降低了第二压板102的变形。

更进一步地，在本发明的另一些实施例中，网片性能测试装置还包括第二组压板，第二组压板用于将被测试网片300的其它两侧连接在安装架100上；其中，如图1所示，第二组压板包括第三压板103和第四压板104，第三压板103和第四压板104相对设置，且设置在第一压板101和第二压板102之间。

也就是说，第一压板101、第二压板102、第三压板103和第四压板104分别置于安装架100的四面，用于与被测试网片300的四面连接，使得被测试网片300四面受力。其中，第一压板101、第二压板102、第三压板103可以通过螺栓固定在安装架100上，第四压板104通过螺栓固定在预紧力加载机构200上。

例如，如图4所示，在第一压板101、第二压板102、第三压板103和第四压板104上设置有条形孔110，在安装架100上设置有螺纹孔或光孔，螺栓贯穿条形孔110与螺纹孔配合锁紧。同理，在活动板组220上也课设有螺纹孔或光孔用于安装第二压板102。

如图4所示，在本发明的一个具体实施例中，第一压板101、第二压板102、第三压板103、第四压板104中的一个或多个设置有限位凸起111，限位凸起111与被测试网片300的网洞配合。实现在被测试网片300固定过程中，将被测试网片300的边缘限位，防止滑动。

在本发明的另一个具体实施例中，网片性能测试装置还包括冲击锤，冲击锤置于安装架100的上方，用于对被测试网片300施加冲击力。根据冲击能量（或冲击速度）要求，将冲击锤提升至一定高度，采用自由落体方式进行冲击。在被测试网片300上设置应力传感器，实时获取被测试网片300的受力情况，通过数据采集、监测设备等，获取不同被测试网片300在不同预张力下被测试网片300的冲击力时程曲线、位移时程曲线、能量累计曲线等。其中不同被测试网片300包括不同编制方式、不同网丝直径、不同网孔大小等条件。被测试网片300也可以是不同类型托板与网片的组合体。

如图5所示，本发明还提供了一种基于上述实施例的网片性能测试装置的网片性能测试方法，包括以下步骤：

S1：第一压板101将被测试网片300的一侧连接在安装架100的一侧；

S2：第二压板102将被测试网片300的相对一侧连接在预紧力加载机构200上；也就是说，被测试网片300相对的两侧，一侧被固定，一侧可移动，可移动的一侧便于施加预紧力。

S3：预紧力加载机构200施加预紧力，将第二压板102向远离第一压板101的方向运动；例如，通过螺旋进给的方式不断施加预紧力。

S4：力传感器获取预紧力加载机构200的实时预紧力值，当实时预紧力值等于预设预紧力值时停止加载。当然，也可以不断施加预紧力，直至被测试网片300出现裂痕或破裂，停止加载，并获取此时的力传感器的预紧力值。

进一步地，在本发明的其它一些实施例中，网片性能测试装置包括第一手轮201、与第一手轮201连接的第一丝杠204、第二手轮202、与第二手轮202连接的第二丝杠205，第一丝杠204与第二丝杠205均与第二压板102连接；

步骤S3中：预紧力加载机构200施加预紧力的方法包括：

同时旋转第一手轮201和第二手轮202，通过第一丝杠204和第二丝杠205对第二压板102施加预紧力，直至实时预紧力值等于预设预紧力值。

另外，在本发明的一个实施例中，网片性能测试装置包括第二组压板；还包括：

第二组压板将被测试网片300的其它两侧连接在安装架100上；也就是说，通过第二压板102对被测试网片300施加预紧力后，在通过第三压板103和第四压板104将被测试网片300固定在该张力下；

对被测试网片300进行冲击试验，对该张力下的被测试网片300进行冲击试验。

本发明提供的网片性能测试装置，通过第一压板101将被测试网片300一侧连接在安装架100上，通过第二压板102将被测试网片300的另一侧与预紧力加载机构200连接，从而通过预紧力加载机构200的螺旋进给方式进行加载预紧力，并采用力传感器进行力值的反馈，实现对不同编制方式、不同网丝直径、不同网孔大小等条件的网片进行性能测试，结构简单，适用性强。

进一步，在本发明提供的网片性能测试方法中，由于具备如上所述的网片性能测试装置，因此同样具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种网片性能测试装置，其特征在于，包括：

安装架；

第一组压板，所述第一组压板包括第一压板和第二压板，所述第一压板将被测试网片的一侧连接在所述安装架上，所述第二压板与所述被测试网片的另一侧连接，所述第一压板与所述第二压板相对设置；

预紧力加载机构，所述预紧力加载机构与所述第二压板连接，所述预紧力加载机构以螺旋进给方式施加预紧力，所述预紧力加载机构包括力传感器，所述力传感器用于反馈所述预紧力加载机构的预紧力大小；

第二组压板，所述第二组压板用于将所述被测试网片的其它两侧连接在所述安装架上，通过所述预紧力加载机构对所述被测试网片施加预紧力后，在通过所述第二组压板将所述被测试网片固定在所述预紧力下。

2.根据权利要求1所述的网片性能测试装置，其特征在于，所述预紧力加载机构还包括：

第一手轮；

第一丝杠，所述第一丝杠的一端与所述第一手轮连接，所述第一丝杠与所述第二压板螺纹连接，所述力传感器为力矩传感器，所述力矩传感器设置在所述第一丝杠上。

3.根据权利要求2所述的网片性能测试装置，其特征在于，所述预紧力加载机构还包括：

第二手轮；

第二丝杠，所述第二丝杠的一端与所述第二手轮连接，所述第二丝杠与所述第二压板螺纹连接，所述力矩传感器设置在所述第二丝杠上，所述第一丝杠与所述第二丝杠平行设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的网片性能测试装置，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括：

导轨，所述导轨安装在所述安装架上；

滑块，所述滑块滑动的安装在导轨上，所述滑块分别与所述预紧力加载机构和所述第二压板连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的网片性能测试装置，其特征在于，

所述第二组压板包括第三压板和第四压板，所述第三压板和第四压板相对设置，且设置在所述第一压板和所述第二压板之间。

6.根据权利要求5所述的网片性能测试装置，其特征在于，所述第一压板、所述第二压板、所述第三压板、所述第四压板中的一个或多个设置有限位凸起，所述限位凸起与所述被测试网片的网洞配合。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的网片性能测试装置，其特征在于，还包括冲击锤，所述冲击锤置于所述安装架的上方，用于对所述被测试网片施加冲击力。

8.一种基于权利要求1至3中任一项所述的网片性能测试装置的网片性能测试方法，其特征在于，包括：

所述第一压板将被测试网片的一侧连接在所述安装架的一侧；

所述第二压板将被测试网片的相对一侧连接在所述预紧力加载机构上；

所述预紧力加载机构施加预紧力，将所述第二压板向远离所述第一压板的方向运动；

所述力传感器获取所述预紧力加载机构的实时预紧力值，当实时预紧力值等于预设预紧力值时停止加载。

9.根据权利要求8所述的网片性能测试方法，其特征在于，所述网片性能测试装置包括第一手轮、与所述第一手轮连接的第一丝杠、第二手轮、与所述第二手轮连接的第二丝杠，所述第一丝杠与所述第二丝杠均与所述第二压板连接；

所述预紧力加载机构施加预紧力包括：

同时旋转所述第一手轮和所述第二手轮，通过所述第一丝杠和所述第二丝杠对所述第二压板施加预紧力，直至实时预紧力值等于预设预紧力值。

10.根据权利要求8所述的网片性能测试方法，其特征在于，所述网片性能测试装置包括第二组压板；还包括：

所述第二组压板将所述被测试网片的其它两侧连接在所述安装架上；

对所述被测试网片进行冲击试验。