[实用新型]大型钢丝绳拉力试验机

说明书

技术领域

本实用新型属于测试设备领域，具体涉及一大型钢丝绳拉力试验机。

背景技术

钢丝绳拉力试验机是通过拉伸来测量钢丝绳刚度、弹性、塑性、韧性、延展性的基础实验装置，试验机测量得到的实验数据是从事工程设计和保证产品安全工作的依据，没有精确的实验数据，再生产过程中可能造成材料浪费，甚至造成严重的质量事故。通常拉力试验机由机械部分、数据采集部分、伺服驱动部分、数据处理部分组成，但是这些拉力试验机通常存在着结构复杂、测量精度低、稳定性差等诸多问题，严重的限制了拉力试验机的推广应用，对大型钢丝绳来说，需要大量程精确度高的拉伸试验机来记录小形变量、需要扩大试样加载时的载荷力量、需要增加数据的实时处理以及闭环控制，因此发展大型钢丝绳拉力试验机，提高数据采集的精度、速度、控制拉力试验机横梁移动的范围和稳定度，同时提高系统的自动化程度，是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型针对拉力试验机的发展需求，提出大型钢丝绳拉力试验机。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种大型钢丝绳拉力试验机，包括底座、固定在底座上上呈正三角的三根立柱以及控制器，三根立柱之间固定有三根等高横梁，其特征在于：还包括三根钢丝绳拉伸传动件以及上夹具和下夹具，所述横梁上分别设有定滑轮，所述三根钢丝绳拉伸传动件的一端分别缠绕在对应的钢丝绳伺服电机一驱动轴上，另一端分别穿过三根横梁上的定滑轮连接位于三根横梁之间的上夹具，所述上夹具上设有测力传感器和形变传感器，所述下夹具位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方设有伺服驱动模块，所述测力传感器、形变传感器连接控制器。

所述钢丝绳伺服电机的驱动轴上还设有增量式光电编码器，所述增量式光电编码器输出端连接控制器。

所述控制器为AT89C51单片机，所述单片机外围设有RS232通讯模块用于与上位机通讯、状态指示灯。

所述钢丝绳伺服电机由伺服电机驱动器一驱动，所述伺服电机驱动器一连接控制器；所述伺服驱动模块包括伺服电机二以及伺服电机驱动器二，所述伺服电机驱动器二连接控制器。

所述测力传感器、形变传感器与控制器之间依次连接有一级放大电路、RC低通滤波器、二级滤波电路以及A/D转换电路。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型通过三立柱结构的设计以及三根钢丝绳拉伸传动件的使用，实现了上夹具的控制位置和方位的变化测量，进而实现大型钢丝绳性能的测试；同时，通过控制器以及连接控制器的传感器和所有伺服电机实现精确的闭环控制。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型一改传统的拉力试验机的双立柱结构，变化为三立柱结构，采用活动的上夹具，上夹具的位置和坐标通过连接上夹具的三个钢丝绳的拉力以及钢丝绳驱动电机上的增量式光电编码器读取的钢丝绳位移进行计算获得，相比传统的拉力试验机，设计更加简单，测量精度更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型控制连接结构示意图；

其中：1、底座；2、立柱；3、控制器；4、横梁；5、钢丝绳拉伸传动件；6、上夹具；7、下夹具；8、定滑轮；9、测力传感器；10、形变传感器；11、RS232通讯模块；12、增量式光电编码器；13、伺服电机驱动器一；14、伺服电机驱动器二；15、一级放大电路；16、RC低通滤波器；17、二级滤波电路；18、A/D转换电路。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种大型钢丝绳拉力试验机，包括底座1、固定在底座上上呈正三角的三根立柱2以及控制器3，三根立柱3之间固定有三根等高横梁4，其特征在于：还包括三根钢丝绳拉伸传动件5以及上夹具6和下夹具7，所述横梁4上分别设有定滑轮8，所述三根钢丝绳拉伸传动件5的一端分别缠绕在对应的钢丝绳伺服电机驱动轴上，另一端分别穿过三根横梁上的定滑轮8连接位于三根横梁之间的上夹具6，所述上夹具6上设有测力传感器9和形变传感器10，所述下夹具7位于底座上正三角三根立柱的中心，其下方设有伺服驱动模块。

所述控制器3为AT89C51单片机，所述单片机外围设有RS232通讯模块11用于与上位机通讯、状态指示灯模块19。

所述测力传感器9、形变传感器10连接控制器。所述测力传感器9、形变传感器10与控制器之间依次连接有一级放大电路15、RC低通滤波器16、二级滤波电路17以及A/D转换电路18。

所述钢丝绳伺服电机的驱动轴上还设有增量式光电编码器12，所述增量式光电编码器输出端连接控制器。

所述钢丝绳伺服电机由伺服电机驱动器一驱动，所述伺服电机驱动器一13连接控制器；所述伺服驱动模块包括伺服电机二以及伺服电机驱动器二14，所述伺服电机驱动器二14连接控制器。