CN121113666A - 一种合金钢丝抗拉性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用于检测相关技术领域的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，通过上换向夹持单元和下换向夹持单元的设置，可有效改变钢丝夹口处的受力方向，使其受力方向不与被夹持部分共轴，并且将仅夹持部位的受力扩大为外部的弧形受力，相较于现有技术，大幅度增大了受力范围，并改变了受力方向，进而有效提高了夹口处钢丝的稳定性，不易在夹口处出现滑动的情况，进而有效保证测试过程的稳定进行，另外配合钢丝偏移监测单元的设置，可在检测初期对端部进行标记，进而实时监测测试过程中钢丝的被夹持端部是否出现位移，便于及时发觉偏移异常，从而及时作废数据，有效提高检测结果的准确性。

Description

一种合金钢丝抗拉性能测试装置

技术领域

本发明涉及的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，特别是涉及应用于检测相关技术领域的一种合金钢丝抗拉性能测试装置。

背景技术

现有技术中在进行钢丝抗拉测试时，一般是通过两个夹持口对钢丝两端夹持，而后施加拉伸力，例如公告号为CN117825148A的中国专利说明书公开的一种胎圈钢丝抗拉性检测装置，以及公告号为CN118362399A的中国专利说明书公开的一种自动化钢丝抗拉强度检测装置及工艺。

但是在这一过程中，一般钳口与钢丝拉力方向共线，导致夹持力完全依赖夹具的机械咬合，在高负载下钢丝与钳口间产生切向滑移力，当超过摩擦极限时会发生打滑，尤其是对表面含油脂、涂层的钢丝，摩擦系数更低，夹持处的钢丝更易滑动，影响钢丝抗拉检测结果的准确性，严重时甚至容易出现钢丝直接与钳口脱离的情况，影响检测的过程的连续性，导致效率较低。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是钳口与钢丝拉力方向共线，导致钢丝易打滑，影响检测结果的准确性。

为解决上述问题，本发明提供了一种合金钢丝抗拉性能测试装置，包括底板，底板上端固定连接有立柱，立柱侧端固定连接有控制面板，立柱前端安装有两条滑轨，两条滑轨上滑动连接有下换向夹持单元，立柱前端还固定连接有上换向夹持单元，上换向夹持单元位于两条滑轨上方，且上换向夹持单元和下换向夹持单元结构相同并相互对称，上换向夹持单元和下换向夹持单元相互靠近的一端均固定连接有夹持钳组件，合金钢丝的一端被上方夹持钳组件夹持，合金钢丝另一端向上绕过上换向夹持单元并延伸至下换向夹持单元处，绕过下换向夹持单元后被下方夹持钳组件夹持，下换向夹持单元下端还固定连接有承载单元，底板上端固定连接有液压气缸，液压气缸伸长端与承载单元之间安装有拉力传感器；

上换向夹持单元和下换向夹持单元均包括背板以及固定连接在背板外端的半圆换向块，夹持钳组件固定连接在半圆换向块的平直面上，夹持钳组件上端以及以及半圆换向块平直面上端分别固定连接有过渡副块以及过渡主块。

在上述合金钢丝抗拉性能测试装置中，通过上换向夹持单元和下换向夹持单元的设置，可有效改变钢丝夹口处的受力方向，使其受力方向不与被夹持部分共轴，并且将仅夹持部位的受力扩大为外部的弧形受力，相较于现有技术，大幅度增大了受力范围，并改变了受力方向，进而有效提高了夹口处钢丝的稳定性，不易在夹口处出现滑动的情况，进而有效保证测试过程的稳定进行。

作为本申请的进一步改进，液压气缸、拉力传感器以及合金钢丝的竖直段同轴设置。

作为本申请的进一步改进，夹持钳组件包括与半圆换向块固定连接的U形块、设置在U形块内的两个锯齿嵌块以及螺纹连接在其中一个锯齿嵌块外端的螺纹杆，带有螺纹杆的锯齿嵌块与U形块底部滑动连接，另一个锯齿嵌块与U形块侧壁固定连接，螺纹杆螺纹贯穿U形块，且螺纹杆位于U形块外的端部活动插设有转动杆，滑动的锯齿嵌块外端还固定连接有两个限位杆，两个限位杆均活动贯穿U形块并延伸至U形块外，且两个限位杆分别位于螺纹杆的上下两侧。

作为本申请的进一步改进，过渡副块与夹持钳组件的连接处固定的锯齿嵌块上端，且过渡副块直径与U形块臂厚以及锯齿嵌块厚度之和，且过渡副块两个边缘分别与U形块外表面以及锯齿嵌块边缘平齐。

作为本申请的进一步改进，半圆换向块的柱面开凿有半圆弧槽，半圆弧槽的内壁中部、过渡主块以及过渡副块的中部均开凿有限位槽，合金钢丝与限位槽匹配，过渡主块的边缘与半圆弧槽口部边缘平齐。

作为本申请的又一种改进，过渡副块以及过渡主块均不与拉力传感同侧，且过渡主块的半径不低于过渡副块半径的2倍。

作为本申请的又一种改进，承载单元包括与背板固定连接的承载板以及固定连接在承载板上端的两个支撑条，两个支撑条分别与半圆弧槽口部下端的两边缘固定连接，两个支撑条之间还设置有钢丝偏移监测单元，钢丝偏移监测单元包括固定连接在半圆弧槽侧壁的高清摄像头、固定连接在承载板上端的打标组件以及涂覆在半圆弧槽内壁中部的对照涂层，打标组件位于半圆弧槽正下方。

作为本申请的又一种改进的补充，打标组件包括固定连接在承载板上端的电磁板、位于电磁板上方的抬升板以及设置在抬升板中部的标记单元，两个支撑条相互靠近的一端均固定连接有T形滑道，抬升板与T形滑道滑动连接，抬升板中部开凿有下沉槽，标记单元位于下沉槽内。

作为本申请的又一种改进的补充，标记单元包括固定连接在下沉槽内底端中部的吸液绵柱、固定连接在下沉槽口部的限位外环以及固定连接在限位外环内壁的滤板，下沉槽内部填充有彩色液体，彩色液体的颜色与对照涂层的颜色为互补色。

作为本申请的又一种改进的补充，吸液绵柱为高吸附性弹性材料结构，滤板的内环面不与吸液绵柱外壁接触。

综上，通过上换向夹持单元和下换向夹持单元的设置，可有效改变钢丝夹口处的受力方向，使其受力方向不与被夹持部分共轴，并且将仅夹持部位的受力扩大为外部的弧形受力，相较于现有技术，大幅度增大了受力范围，并改变了受力方向，进而有效提高了夹口处钢丝的稳定性，不易在夹口处出现滑动的情况，进而有效保证测试过程的稳定进行，另外配合钢丝偏移监测单元的设置，可在检测初期对端部进行标记，进而实时监测测试过程中钢丝的被夹持端部是否出现位移，便于及时发觉偏移异常，从而及时作废数据，有效提高检测结果的准确性。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的立体图；

图2为本申请第一种实施方式的侧面图；

图3为本申请第一种实施方式的上换向夹持单元的立体图；

图4为本申请第一种实施方式的下换向夹持单元的仰视立体图；

图5为本申请第一种实施方式的下换向夹持单元的俯视立体图；

图6为本申请第一种实施方式的夹持钳组件的立体图；

图7为本申请与现有技术中抗拉检测时的钢丝钳口处受力的示意图；

图8为本申请第二种实施方式的半圆换向块的立体图；

图9为本申请第二种实施方式的下换向夹持单元的立体图；

图10为本申请第二种实施方式的钢丝偏移监测单元部分的立体示意图；

图11为本申请第二种实施方式的钢丝偏移监测单元对钢丝进行标记时的动态示意图；

图12为本申请第二种实施方式的对钢丝进行标记时标记单元的前后变化示意图；

图13为本申请第二种实施方式的标记单元部分的俯视图。

图中标号说明：

1底板、2立柱、3控制面板、4上换向夹持单元、41背板、42半圆换向块、43过渡主块、44过渡副块、401半圆弧槽、402限位槽、5下换向夹持单元、6液压气缸、601拉力传感器、7承载单元、71承载板、72支撑条、8夹持钳组件、81U形块、82锯齿嵌块、83螺纹杆、84限位杆、85转动杆、9打标组件、91抬升板、92电磁板、93标记单元、931吸液绵柱、932限位外环、933滤板、901下沉槽、10高清摄像头。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1-2示出，一种合金钢丝抗拉性能测试装置，包括底板1，底板1上端固定连接有立柱2，立柱2侧端固定连接有控制面板3，立柱2前端安装有两条滑轨，两条滑轨上滑动连接有下换向夹持单元5，立柱2前端还固定连接有上换向夹持单元4，上换向夹持单元4位于两条滑轨上方，且上换向夹持单元4和下换向夹持单元5结构相同并相互对称，上换向夹持单元4和下换向夹持单元5相互靠近的一端均固定连接有夹持钳组件8，合金钢丝的一端被上方夹持钳组件8夹持，合金钢丝另一端向上绕过上换向夹持单元4并延伸至下换向夹持单元5处，绕过下换向夹持单元5后被下方夹持钳组件8夹持，如图7，使钢丝的受力与夹持处不再共轴，使受到拉伸力进行检测时，钢丝端部不易与夹持钳组件8钳口松动或脱离，并且钢丝端部的受力区域大幅度增大，相较于现有技术，测试使钢丝的稳定性得到显著提升，进而使检测结果的准确性得到有效提高。

如图3，图中a表示钢丝，上换向夹持单元4和下换向夹持单元5均包括背板41以及固定连接在背板41外端的半圆换向块42，夹持钳组件8固定连接在半圆换向块42的平直面上，夹持钳组件8上端以及以及半圆换向块42平直面上端分别固定连接有过渡副块44以及过渡主块43，过渡副块44以及过渡主块43均不与拉力传感601同侧，在钢丝被夹持钳组件8夹持后，绕过半圆换向块42时，会经过过渡主块43和过渡副块44，二者外部均为弧形，使钢丝过度圆滑，不易出现局部的应力集中，使钢丝不易因应力集中而在钳口附近损环、断裂，进而有效保证检测过程的稳定性以及检测效率。

如图4，下换向夹持单元5下端还固定连接有承载单元7，如图5，承载单元7包括与背板41固定连接的承载板71以及固定连接在承载板71上端的两个支撑条72，两个支撑条72分别与半圆弧槽401口部下端的两边缘固定连接，底板1上端固定连接有液压气缸6，液压气缸6伸长端与承载单元7之间安装有拉力传感器601，液压气缸6、拉力传感器601以及合金钢丝的竖直段同轴设置，在对钢丝拉伸过程中，整个传力路径连贯，进而有效保证拉力传感器601上产生的受力数据即钢丝竖直段的受力情况，有效维持检测结果的准确性。

如图6，夹持钳组件8包括与半圆换向块42固定连接的U形块81、设置在U形块81内的两个锯齿嵌块82以及螺纹连接在其中一个锯齿嵌块82外端的螺纹杆83，带有螺纹杆83的锯齿嵌块82与U形块81底部滑动连接，另一个锯齿嵌块82与U形块81侧壁固定连接，螺纹杆83螺纹贯穿U形块81，且螺纹杆83位于U形块81外的端部活动插设有转动杆85，滑动的锯齿嵌块82外端还固定连接有两个限位杆84，两个限位杆84均活动贯穿U形块81并延伸至U形块81外，且两个限位杆84分别位于螺纹杆83的上下两侧，使用时，而后可通过转动杆85转动螺纹杆83，在限位杆84的限位下，迫使滑动的锯齿嵌块82水平移动，进而实现合金钢丝的端部在两个锯齿嵌块82的锯齿面之间的夹持或松开，通过相互配合的锯齿结构实现对合金钢丝稳定的机械夹持。

过渡副块44与夹持钳组件8的连接处固定的锯齿嵌块82上端，且过渡副块44直径与U形块81臂厚以及锯齿嵌块82厚度之和，且过渡副块44两个边缘分别与U形块81外表面以及锯齿嵌块82边缘平齐，使钢丝被夹持钳组件8夹持后绕设在半圆换向块42外时，能与过渡副块44稳定贴合，且贴合处的弯折过度更加自然，不易过度弯折，进而有效保护钢丝使其不易受损，进而降低对检测结果的影响，半圆换向块42的柱面开凿有半圆弧槽401，半圆弧槽401的内壁中部、过渡主块43以及过渡副块44的中部均开凿有限位槽402，合金钢丝与限位槽402匹配，限位槽402主要用于对钢丝进行限位，使其不易松动，过渡主块43的边缘与半圆弧槽401口部边缘平齐，准备绕设在半圆换向块42外的钢丝可通过过渡主块43的过度再贴合至半圆换向块42表面，使过度更自然，不易弯折过度受损，且过渡主块43的半径不低于过渡副块44半径的2倍，使钢丝在半圆换向块42处绕设时转折处过渡更自然。

综上，如图7，在对钢丝进行抗拉检测时，控制液压气缸6缩短使下换向夹持单元5对钢丝向下进行拉伸，其中拉力传感器601可记录钢丝的实时受力情况，并且受力数据可实时反馈给控制面板3，控制面板3对数据进行分析判断钢丝的抗拉性能，在检测过程中，通过上换向夹持单元4和下换向夹持单元5的设置，可有效改变钢丝夹口处的受力方向，使其受力方向不与被夹持部分共轴，并且将仅夹持部位的受力扩大为外部的弧形受力，相较于现有技术，大幅度增大了受力范围，并改变了受力方向，进而有效提高了夹口处钢丝的稳定性，不易在夹口处出现滑动的情况，进而有效保证测试过程的稳定进行，另外配合钢丝偏移监测单元的设置，可在检测初期对端部进行标记，进而实时监测测试过程中钢丝的被夹持端部是否出现位移，便于及时发觉偏移异常，从而及时作废数据，有效提高检测结果的准确性。

第二种实施方式：

本实施方式在第一种实施方式的基础上，新增钢丝偏移监测单元，其余部分与第一种实施方式保持一致。

图8-9示出，图中b表示对照涂层，两个支撑条72之间还设置有钢丝偏移监测单元，钢丝偏移监测单元包括固定连接在半圆弧槽401侧壁的高清摄像头10、固定连接在承载板71上端的打标组件9以及涂覆在半圆弧槽401内壁中部的对照涂层，打标组件9位于半圆弧槽401正下方，在夹持好后、拉伸之前，通过打标组件9可以对与打标组件9对应处钢丝进行标记，此时高清摄像头10看拍摄记录钢丝上的标记与对照涂层的相对位置，在进行抗拉检测过程中，高清摄像头10可实时监控钢丝上的标记与对照涂层之间的相对位置变化，若是不变化，则说明钢丝端部未出现明显的松动、打滑现象，若是相对位置出现变化，则说明钢丝端部存在松动现象，此时即可作废数据，并重新检测，进而有效维持检测数据的准确性。

如图10-11，打标组件9包括固定连接在承载板71上端的电磁板92、位于电磁板92上方的抬升板91以及设置在抬升板91中部的标记单元93，两个支撑条72相互靠近的一端均固定连接有T形滑道，抬升板91与T形滑道滑动连接，抬升板91中部开凿有下沉槽901，标记单元93位于下沉槽901内，标记单元93包括固定连接在下沉槽901内底端中部的吸液绵柱931、固定连接在下沉槽901口部的限位外环932以及固定连接在限位外环932内壁的滤板933，滤板933主要用于拦截外界的杂质，使大颗粒的杂质不易进入到有色液体内，同时在受到挤压时，也方便吸液绵柱931上被挤压出的有色液体下落回到下沉槽901内，同时也便于有色液体的补加，下沉槽901内部填充有彩色液体，彩色液体的颜色与对照涂层的颜色为互补色，例如对照涂层为蓝色，彩色液体为橙色；使用时，可控制电磁板92通电，使其对抬升板91产生磁斥力，进而使其沿着T形滑道上移，从而能与钢丝以及半圆换向块42下表面抵触，实现对钢丝表面的标记，标记结束后，控制电磁板92断电，其在重力作用下即可自动下滑复位。

吸液绵柱931为高吸附性弹性材料结构，如图12，使标记单元93靠近钢丝表面并与其抵触时，吸液绵柱931能被充分压缩，进而与钢丝表面充分接触，使其上吸附的色液能充分粘附至钢丝表面，如图13，滤板933的内环面不与吸液绵柱931外壁接触，当吸液绵柱931受到压缩时，二者不接触，可使吸液绵柱931的压缩不易受到束缚，进而使吸液绵柱931与半圆换向块42下部的接触面相对稳定，不易因受到束缚而左右倾斜摩擦，进而有效保证产生的标记相对轮廓相对清晰。

值得注意的是，对照涂层表面还涂覆有透明的纳米防尘涂层，且对照涂层的面积大于吸液绵柱931端部的面积，其中对照涂层的面积为吸液绵柱931端部面积的1.5-3倍，进而使对照涂层不易倍吸液绵柱931上的有色液体形成的标记完全遮盖，使二者的参照关系不易失效。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：包括底板（1），所述底板（1）上端固定连接有立柱（2），所述立柱（2）侧端固定连接有控制面板（3），所述立柱（2）前端安装有两条滑轨，两条所述滑轨上滑动连接有下换向夹持单元（5），所述立柱（2）前端还固定连接有上换向夹持单元（4），所述上换向夹持单元（4）位于两条滑轨上方，且上换向夹持单元（4）和下换向夹持单元（5）结构相同并相互对称，所述上换向夹持单元（4）和下换向夹持单元（5）相互靠近的一端均固定连接有夹持钳组件（8），所述合金钢丝的一端被上方夹持钳组件（8）夹持，合金钢丝另一端向上绕过上换向夹持单元（4）并延伸至下换向夹持单元（5）处，绕过下换向夹持单元（5）后被下方夹持钳组件（8）夹持，所述下换向夹持单元（5）下端还固定连接有承载单元（7），所述承载单元（7）包括与背板（41）固定连接的承载板（71）以及固定连接在承载板（71）上端的两个支撑条（72），两个所述支撑条（72）分别与半圆弧槽（401）口部下端的两边缘固定连接，，所述底板（1）上端固定连接有液压气缸（6），所述液压气缸（6）伸长端与承载单元（7）之间安装有拉力传感器（601）；

所述上换向夹持单元（4）和下换向夹持单元（5）均包括背板（41）以及固定连接在背板（41）外端的半圆换向块（42），所述夹持钳组件（8）固定连接在半圆换向块（42）的平直面上，所述夹持钳组件（8）上端以及以及半圆换向块（42）平直面上端分别固定连接有过渡副块（44）以及过渡主块（43）。

2.根据权利要求1所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述液压气缸（6）、拉力传感器（601）以及合金钢丝的竖直段同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述夹持钳组件（8）包括与半圆换向块（42）固定连接的U形块（81）、设置在U形块（81）内的两个锯齿嵌块（82）以及螺纹连接在其中一个锯齿嵌块（82）外端的螺纹杆（83），带有螺纹杆（83）的所述锯齿嵌块（82）与U形块（81）底部滑动连接，另一个所述锯齿嵌块（82）与U形块（81）侧壁固定连接，所述螺纹杆（83）螺纹贯穿U形块（81），且螺纹杆（83）位于U形块（81）外的端部活动插设有转动杆（85），滑动的所述锯齿嵌块（82）外端还固定连接有两个限位杆（84），两个所述限位杆（84）均活动贯穿U形块（81）并延伸至U形块（81）外，且两个限位杆（84）分别位于螺纹杆（83）的上下两侧。

4.根据权利要求3所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述过渡副块（44）与夹持钳组件（8）的连接处固定的锯齿嵌块（82）上端，且过渡副块（44）直径与U形块（81）臂厚以及锯齿嵌块（82）厚度之和，且过渡副块（44）两个边缘分别与U形块（81）外表面以及锯齿嵌块（82）边缘平齐。

5.根据权利要求4所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述过渡副块（44）以及过渡主块（43）均不与拉力传感（601）同侧，且过渡主块（43）的半径不低于过渡副块（44）半径的2倍。

6.根据权利要求5所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述半圆换向块（42）的柱面开凿有半圆弧槽（401），所述半圆弧槽（401）的内壁中部、过渡主块（43）以及过渡副块（44）的中部均开凿有限位槽（402），所述合金钢丝与限位槽（402）匹配，所述过渡主块（43）的边缘与半圆弧槽（401）口部边缘平齐。

7.根据权利要求6所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：两个所述支撑条（72）之间还设置有钢丝偏移监测单元，所述钢丝偏移监测单元包括固定连接在半圆弧槽（401）侧壁的高清摄像头（10）、固定连接在承载板（71）上端的打标组件（9）以及涂覆在半圆弧槽（401）内壁中部的对照涂层，所述打标组件（9）位于半圆弧槽（401）正下方。

8.根据权利要求7所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述打标组件（9）包括固定连接在承载板（71）上端的电磁板（92）、位于电磁板（92）上方的抬升板（91）以及设置在抬升板（91）中部的标记单元（93），两个所述支撑条（72）相互靠近的一端均固定连接有T形滑道，所述抬升板（91）与T形滑道滑动连接，所述抬升板（91）中部开凿有下沉槽（901），所述标记单元（93）位于下沉槽（901）内。

9.根据权利要求8所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述标记单元（93）包括固定连接在下沉槽（901）内底端中部的吸液绵柱（931）、固定连接在下沉槽（901）口部的限位外环（932）以及固定连接在限位外环（932）内壁的滤板（933），所述下沉槽（901）内部填充有彩色液体，所述彩色液体的颜色与对照涂层的颜色为互补色。

10.根据权利要求9所述的一种合金钢丝抗拉性能测试装置，其特征在于：所述吸液绵柱（931）为高吸附性弹性材料结构，所述滤板（933）的内环面不与吸液绵柱（931）外壁接触。