[发明专利]一种高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置

权利要求书

1.一种高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是：

由用于对蠕变试样施加恒定载荷的加载系统和用于对蠕变试样两端位移进行测量的蠕变测定系统组成；

所述的用于对蠕变试样施加恒定载荷的加载系统，由具有常速和低速两种拉伸速度的双速机械驱动机构、对蠕变试样施加载荷的加载机构、载荷控制系统和安装承载各机构的卧式机架组成，用以实现施加于蠕变试样的载荷为恒定，实现在恒定载荷条件下进行待测绳索蠕变性能的测试功能；

其中，双速机械驱动机构由调速电机、多级速比的齿轮减速箱、大传动齿轮、小传动齿轮、驱动螺母构成，以常速和低速两种拉伸速度驱动螺杆作往复运动，使得对于蠕变试样施加的载荷具有常速和低速两种加载速率；

对蠕变试样施加载荷的加载机构由螺杆、固定蠕变试样眼环的销柱、张力传感器及其连接件构成，用以固定和拉伸蠕变试样、对蠕变试样施加载荷和测量载荷值；

载荷控制系统由载荷偏差处理器、电机驱动控制器构成，用以控制电机的运转或停止→螺杆的低速或停止运动→加载的低速或停止，使得施加于蠕变试样的载荷在设定值的允许偏差范围内波动，蠕变试样能够在恒定载荷下进行绳索蠕变性能测试；

所述的蠕变测定系统，由图像采集和处理系统、嵌入式控制系统、触摸显示屏组成，用以测定蠕变试样的蠕变伸长率、蠕变速率；

其中，图像采集和处理系统有两套，各由安装在一个滑台上的摄像头、图像处理模块以及视频信号采集卡构成，2个摄像头分别跟踪绳索蠕变试样中部两端的2个标记而驱动滑台位移、可以测量试样两端的位移值，将其值输出至嵌入式控制系统；

嵌入式控制系统由电源、电机驱动系统、位移测量系统构成，可以控制滑台驱动电机带动滑台左右移动，将测量的蠕变试样两端位移经计算得到的伸长率输出至触摸显示屏；

所述的蠕变测定系统与计算机相连，用以实时或事后输出蠕变试样的蠕变伸长率、蠕变速率及其蠕变曲线。

2.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是在所述绳索蠕变试样中部两端，分别对应设置一个标记，每一套图像采集和处理系统中的摄像头分别对应跟踪设置在绳索蠕变试样中部一端或另一端的标记，进而驱动摄像头所在滑台进行相应的位移。

3.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是所述图像采集和处理系统的2个摄像头所分别跟踪绳索蠕变试样中部的2个标记之间的初始间距，定为试样测试长度。

4.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是所述机械驱动机构中的电机优选直流调速电机。

5.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是所述的常速拉伸速度，包括通过所述电机的调速和齿轮减速箱速比的选定，以100～200mm/min的“常速”拉伸速度，驱动螺杆作往复运动，对于蠕变试样施加每分钟增加10﹪断裂强力的“常速”加载速率；

所述的低速拉伸速度，包括通过所述电机的调速和齿轮减速箱速比的选定，以10mm/min的“低速”拉伸速度，驱动螺杆作往复运动，对于蠕变试样施加每分钟增加0.1～1﹪断裂强力的“低速”加载速率。

6.按照权利要求1或5所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是在蠕变试样的载荷未达到设定值或螺杆归零复位时，对于蠕变试样采用“常速”加载速率；在蠕变试样的载荷达到设定值时，对于蠕变试样采用“低速”加载速率。

7.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是所述载荷设定值的允许偏差范围，为设定值的0.1～1﹪。

8.按照权利要求1所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，其特征是所述的高模量聚乙烯绳索恒定载荷蠕变测试装置，采用双速机械驱动机构，提供两种载荷加载速率，在载荷恒定、试样测试长度恒长的测试条件下，进行高模量聚乙烯绳索蠕变性能的测定，可由计算机输出实时或测试终止的蠕变伸长率、蠕变速率及其蠕变曲线，有助于建立断裂强力不同的、各种线密度的高模量聚乙烯绳索的蠕变性能模型。