[发明专利]一种缆绳磨损疲劳的实验装置

说明书

本发明属于系泊用缆绳技术领域，公开了一种缆绳磨损疲劳的实验装置，包括控制装置、循环加载设备以及缆绳，还包括水箱和砝码箱，所述水箱上部设置有覆盖板，覆盖板两侧分别设置有供缆绳进、出水箱的空隙，所述覆盖板下部固定设置有至少一个构件；所述缆绳一端与循环加载设备连接，中部位于水箱内，并与所述构件接触，另一端与砝码箱连接；所述构件与缆绳接触的接触面为具有粗糙度的接触面，用于为缆绳提供磨损；所述砝码箱用于盛放重物以拉紧缆绳。本发明的有益效果为能够同时测量纤维缆绳在不同接触面下的磨损程度。

技术领域

本发明属于系泊用缆绳技术领域，涉及一种缆绳磨损疲劳的实验装置，具体为一种能够同时模拟纤维缆绳在不同粗糙面下磨损程度的实验装置。

背景技术

在系泊系统中，合成纤维缆绳的损伤或磨损是不可避免的。纤维缆绳损伤或磨损会极大地减小缆绳动刚度和系泊刚度，从而会导致海洋浮式结构物产生更大的偏移、甚至导致系泊系统的失效，因此研究合成纤维系缆挤压不同粗糙度的接触面构件，在循环载荷作用下，纤维缆绳因为接触面的粗糙度不同，会导致不同程度的磨损，准确模拟和预测其在复杂循环载荷的海况下的磨损程度，对保证海洋平台的安全稳定具有重要意义。

发明内容

为了准确高效地评估纤维缆绳的磨损疲劳性能，本发明提供了一种缆绳磨损疲劳的实验装置，能够同时测量纤维缆绳在不同接触面下的磨损程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种缆绳磨损疲劳的实验装置，包括控制装置、循环加载设备以及缆绳，所述控制装置包括变频电机和控制系统，所述控制系统通过变频电机与循环加载设备连接，所述变频电机用于为整个实验装置提供循环载荷，所述控制系统用于控制循环加载设备的启动和停止以及用于记录缆绳循环载荷的循环周次，还包括水箱和砝码箱，所述水箱上部设置有覆盖板，覆盖板两侧分别设置有供缆绳进、出水箱的空隙，所述覆盖板下部固定设置有至少一个构件；所述缆绳一端与循环加载设备连接，中部位于水箱内，并与所述构件接触，另一端与砝码箱连接；所述构件与缆绳接触的接触面为具有粗糙度的接触面，用于为缆绳提供磨损；所述砝码箱用于盛放重物以拉紧缆绳。

砝码箱悬挂在空中，水箱为缆绳提供了水环境模拟，变频电机及控制系统和循环加载设备对缆绳施加循环张力，在整个循环载荷磨损实验过程中，缆绳的平均张力和张力幅值保持为常数，缆绳的平均张力由砝码箱来提供，其中可以盛放不同重量重物的砝码箱用来拉紧缆绳，从而使得为磨损实验提供不同组次的平均张力和接触面挤压力。

进一步地，本发明的控制装置采用CRIMS电液伺服疲劳试验机专用全数字式控制器，通过控制变频电机给循环加载设备提供速度，使得循环加载设备上的偏心轮旋转，偏心轮旋转带动设置在循环加载设备末端的曲柄在铁架的导轨上做往复运动，从而使得连接于循环加载设备末端的缆绳做往复运动。

进一步地，设置有导轨的铁架固定设置于循环加载设备和水箱之间；位于循环加载设备末端的曲柄，其终端能够沿着铁架上安装的导轨进行往复滑动，曲柄的终端配有缆绳连接件，缆绳可以采用插编或者打结的方法连接到曲柄的终端。

进一步地，所述变频电机通过传送带与循环加载设备连接。

进一步地，所述覆盖板为一块工字形板，缆绳从工字形板的两侧空隙处分别进、出水箱。

进一步地，所述构件为U形。

进一步地，所述循环加载设备与水箱之间，以及水箱与砝码箱之间分别设置有至少一个位于空气中的水外构件，水外构件与缆绳相接触，且水外构件与缆绳相接触的接触面为具有粗糙度的接触面。

进一步地，所述覆盖板下部固定设置有3个均匀分布的构件，所述3个构件位于水环境中，且3个构件的接触面的粗糙度互不相同，3个构件的高度也可以不相同。