一种基于材料力学的绳头拉力测试装置

技术领域

本发明涉及拉力测试设备技术领域，具体为一种基于材料力学的绳头拉力测试装置。

背景技术

绳索(或称绳子)，是通过扭或编等方式加强后，连成一定长度的纤维。其拉伸强度很好但没有压缩强度，可用来做连接、牵引的工具，许多领域利用绳索来提升和捆绑物件，绳索的强度极大影响牵引工作的结果，在各个应用领域在绳索使用之前，都会对绳索进行测试，以便于了解其力学性能，其中绳头在使用过程中，具有重要的作用，通常需要弯曲打结使用，因此，有必要对绳头进行拉力测试。

由于绳头处于两端，容易松散，导致组成绳体的细丝因松散收缩，长短不一，测试时，无法使得所有细丝受力，不能充分展示绳头的力学性能，现有的测试装置，无法在进入测试之前对绳头进行预紧处理，影响测试结果。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于材料力学的绳头拉力测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题：

现有的测试装置，无法在进入测试之前对绳头进行预紧处理，影响测试结果。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于材料力学的绳头拉力测试装置，包括：

底座和控制装置，所述控制装置固定安装在底座上表面；

测试组件，所述测试组件为两组，两组所述测试组件均通过滑动部件安装在底座上表面；

所述测试组件包括立板、滚压部件和锁紧部件，所述滚压部件包括第一电机、第一联轴器、第一转轴、第二转轴和两个压轮，所述第一电机固定安装在滑动部件上，其与控制装置之间电性连接，所述立板垂直固定安装在滑动部件顶端，所述第一转轴水平径向转动安装在立板内，所述第一电机输出轴通过第一联轴器与第一转轴端部固定连接，所述第二转轴通过升降部件滑动安装在立板内，两个所述压轮分别固定套接在第一转轴和第二转轴上；

所述锁紧部件用于绳头端部的限位；

输气部件，所述输气部件用于向绳头送风；

动力部件，所述动力部件用于带动滑动部件运转。

对绳体进行锁紧，便于拉伸，优选的，所述锁紧部件包括第一夹块、第二夹块、撑杆、压杆、摆杆和弹簧杆，所述第一夹块水平固定安装在立板前表面，所述立板前表面开设有安置槽，所述撑杆水平径向固定安装在安置槽内，所述摆杆底端转动套接在撑杆上，所述压杆水平径向固定安装在摆杆侧面，所述第二夹块水平转动套设在压杆上，所述弹簧杆设置在安置槽内，且两端均通过连接件分别与安置槽槽底和摆杆底侧铰接，所述第一夹块和第二夹块相互靠近的一面均呈锯齿状。

调整组测试组件之间的距离，便于测试，优选的，滑动部件包括导轨和滑台，所述导轨水平固定安装在底座上表面，所述滑台水平滑动嵌设在导轨上，所述立板和第一电机均固定安装在滑台上，所述动力部件包括第一电缸和两个卡块，所述第一电缸通过两个卡块水平固定安装在导轨上，且与控制装置之间电性连接，所述第一电缸输出端与滑台端面固定连接。

调整两个压轮之间的距离，对不同直径的绳体进行滚压，优选的，所述升降部件包括滑块、压簧、斜台和立柱，所述立板内垂直开设有滑口，所述滑块垂直滑动安装在滑口内，所述第二转轴水平径向转动套设在滑块内，所述立柱垂直固定安装在滑块顶端，所述斜台水平固定安装在立柱顶端，所述压簧垂直设置在滑口内，且两端分别与滑块底端和滑口内底壁固定连接。

实现绳体的滚压和锁紧，优选的，还包括往复部件，所述往复部件用于带动升降部件和锁紧部件运转，所述往复部件包括两个撑板、滑杆、推块、推杆和滚筒，两个所述撑板均垂直固定安装在立板顶端，所述滑杆两端分别固定套设在两个撑板内，所述推块滑动套设在滑杆上，所述推杆水平径向固定在推块侧面，所述滚筒转动套设在推杆上。

对绳体进行多中形式测试，进一步提升测试结果的准确性和可靠性，优选的，所述底座上表面垂直固定安装有第二电缸，所述第二电缸与控制装置之间电性连接，其顶端固定安装有撑架，所述撑架内通过销轴转动安装有滑轮，所述输气部件包括通风装置、导流管、两根支杆和风箱，两根所述支杆均垂直固定安装在底座上表面，所述风箱水平固定安装在两根支杆顶端，且内侧壁开设有多个导流孔，所述通风装置固定安装在底座上表面，且与控制装置之间电性连接，所述通风装置输出端通过导流管与风箱输入端固定连接导通。

3、有益效果

(1)本发明通过两组滚压部件配合，可对待测试的绳头进行滚压，便于将组成绳头的细丝压紧，使得测试时，尽可能的使得所有细丝均处于受力状态，以便于充分展示绳头的力学性能，提升测量结果的准确率；

(2)本发明通过往复部件带动锁紧部件和滚压部件运转，可对不同直径的绳体进行固定测试，提升了装置的实用性；

(3)本发明通过输气部件相绳头送风，可通过改变气流的温度，可对处于不同温度环境下的绳体进行拉力测试，可以更加充分的展示绳头的力学性能，同时，可在滚压时，对绳体通热风，使得细丝软化，更加便于将细丝压紧，提升滚压效率；

(4)本发明通过第二电缸配合锁紧部件，可对绳头进行水平拉伸和弯折拉伸测试，延展测试范围，进一步提升测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置的正视立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置的后视立体结构示意图；

图3为为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置的俯视立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置中测试组件的正视立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置图2中的A处结构放大图；

图6为本发明提出的一种基于材料力学的绳头拉力测试装置图3中的B处结构放大图。

图中：1、底座；2、控制装置；3、立板；4、第一电机；5、第一联轴器；6、第一转轴；7、第二转轴；8、压轮；9、第一夹块；10、第二夹块；11、撑杆；12、压杆；13、摆杆；14、弹簧杆；15、安置槽；16、导轨；17、滑台；18、第一电缸；19、卡块；20、滑块；21、压簧；22、斜台；23、立柱；24、滑口；25、滑杆；26、往复丝杆；27、第二电机；28、第二联轴器；29、推块；30、推杆；31、滚筒；32、第二电缸；33、撑架；34、销轴；35、滑轮；36、通风装置；37、导流管；38、支杆；39、风箱；40、撑板。

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做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。

实施例1：

参阅图1-6，一种基于材料力学的绳头拉力测试装置，包括：

底座1和控制装置2，控制装置2固定安装在底座1上表面；

测试组件，测试组件为两组，两组测试组件均通过滑动部件安装在底座1上表面；

测试组件包括立板3、滚压部件和锁紧部件，滚压部件包括第一电机4、第一联轴器5、第一转轴6、第二转轴7和两个压轮8，第一电机4固定安装在滑动部件上，其与控制装置2之间电性连接，立板3垂直固定安装在滑动部件顶端，第一转轴6水平径向转动安装在立板3内，第一电机4输出轴通过第一联轴器5与第一转轴6端部固定连接，第二转轴7通过升降部件滑动安装在立板3内，两个压轮8分别固定套接在第一转轴6和第二转轴7上；

锁紧部件用于绳头端部的限位；

输气部件，输气部件用于向绳头送风；

动力部件，动力部件用于带动滑动部件运转。

锁紧部件包括第一夹块9、第二夹块10、撑杆11、压杆12、摆杆13和弹簧杆14，第一夹块9水平固定安装在立板3前表面，立板3前表面开设有安置槽15，撑杆11水平径向固定安装在安置槽15内，摆杆13底端转动套接在撑杆11上，压杆12水平径向固定安装在摆杆13侧面，第二夹块10水平转动套设在压杆12上，弹簧杆14设置在安置槽15内，且两端均通过连接件分别与安置槽15槽底和摆杆13底侧铰接，第一夹块9和第二夹块10相互靠近的一面均呈锯齿状，从而使得第一夹块9和第二夹块10的咬合力更牢固。

滑动部件包括导轨16和滑台17，导轨16水平固定安装在底座1上表面，滑台17水平滑动嵌设在导轨16上，立板3和第一电机4均固定安装在滑台17上，动力部件包括第一电缸18和两个卡块19，第一电缸18通过两个卡块19水平固定安装在导轨16上，且与控制装置2之间电性连接，第一电缸18输出端与滑台17端面固定连接，通过控制装置2可向第一电缸18发送指令，使其伸长或缩短，从而带动滑台17移动，实现两组滚压部件之间距离的调整，同时，可在锁紧部件将绳头两端锁紧后，进行拉力测试，并通过控制装置2读取拉力值，得出测试结果。

升降部件包括滑块20、压簧21、斜台22和立柱23，立板3内垂直开设有滑口24，滑块20垂直滑动安装在滑口24内，第二转轴7水平径向转动套设在滑块20内，立柱23垂直固定安装在滑块20顶端，斜台22水平固定安装在立柱23顶端，压簧21垂直设置在滑口24内，且两端分别与滑块20底端和滑口24内底壁固定连接，待滚压结束后，解除压力，压簧21恢复原长，使两个压轮8远离，释放绳体。

还包括往复部件，往复部件用于带动升降部件和锁紧部件运转，往复部件包括两个撑板40、滑杆25、推块29、推杆30和滚筒31，两个撑板40均垂直固定安装在立板3顶端，滑杆25两端分别固定套设在两个撑板40内，推块29滑动套设在滑杆25上，推杆30水平径向固定在推块29侧面，滚筒31转动套设在推杆30上。

往复部件还包括往复丝杆26、第二电机27和第二联轴器28，往复丝杆26两端分别转动套设在两个撑板40内，推块29螺纹套设在往复丝杆26上，第二电机27固定安装在立板3上，且与控制装置2之间电性连接，第二电机27输出轴通过第二联轴器28与往复丝杆26端部固定连接。

在进行滚压时，将绳体放入两对压轮8之间，通过控制装置2向第二电机27发送指令，第二电机27输出轴通过第二联轴器28带动往复丝杆26转动，往复丝杆26转动，驱使推块29在滑杆25上移动，推块29带动推杆30和滚筒31移动，与斜台22配合，向下压缩立柱23和滑块20，滑块20通过第二转轴7带动位于其上的压轮8向下移动，同时压缩压簧21，两个压轮8将绳体夹紧，然后通过控制装置2启动第一电机4，第一电机4输出轴通过第一联轴器5带动第一转轴6转动，第一转轴6带动位于其上的压轮8转动，从而实现对绳体的滚压作用，反复滚压，可使得绳体的细丝被压紧，便于测量。

当滚压结束后，进行拉力测试时，将绳体两端分别放在两组锁紧部件上，通过控制装置2向第二电机27发送指令，使得推块29反向移动，带动推杆30和滚筒31与摆杆13接触，在撑杆11的支撑下，摆杆13转动，压缩弹簧杆14，同时，通过压杆12带动第二夹块10向下偏转，使得第二夹块10和第一夹块9配合，将滚压后的绳体两端锁紧，待锁紧后，通过控制装置2向两个第一电缸18同时发送指令，使得两个第一电缸18缩短，对绳体进行拉伸，通过控制装置2可获知第一电缸18的拉力，从而测得绳体的力学性能数据。

通过上述方式，可在测试之前，对绳体进行滚压，将绳体的细丝压紧，避免松散长短不一对测试的影响，提升测量结果的准确性；同时，通过改变两个压轮8之间的距离，可对不同直径的绳体进行滚压，通过改变第一夹块9和第二夹块10之间的间距，可对不同直径的绳体进行夹持锁紧，提升了装置的实用性。

底座1上表面垂直固定安装有第二电缸32，第二电缸32与控制装置2之间电性连接，其顶端固定安装有撑架33，撑架33内通过销轴34转动安装有滑轮35。

在进行拉力测试时，可仅使两根第一电缸18工作，对绳体进行水平拉伸，也可以通过控制装置2向第二电缸32发送指令，使其伸长，通过撑架33和销轴34带动滑轮35对绳体进行顶升，对其进行弯折拉伸测试，延展测试范围，进一步提升测试结果的准确性。

输气部件包括通风装置36、导流管37、两根支杆38和风箱39，两根支杆38均垂直固定安装在底座1上表面，风箱39水平固定安装在两根支杆38顶端，且内侧壁开设有多个导流孔，通风装置36固定安装在底座1上表面，且与控制装置2之间电性连接，通风装置36输出端通过导流管37与风箱39输入端固定连接导通。

在滚压过程中，可通过控制装置2启动通风装置36，将空气吸入加热或冷却后，在通过导流管37送入风箱39，最终通过导流孔输出，流向绳体，使绳体处于不同温度得环境，可以更加充分的展示绳头的力学性能，在滚压时，可向绳体输送热风，使得细丝软化，更加方便滚压工作。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。