[发明专利]监测钢丝绳-摩擦衬垫动态微摩擦状态的试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种监测钢丝绳-摩擦衬垫动态微摩擦状态的试验装置及方法，该试验装置包括基架、加载系统、微滑移系统和状态监测系统，加载系统包括重块加载系统、液压加载系统和钢丝绳，微滑移系统包括支撑系统、驱动系统和摩擦传动系统，状态监测系统包括动张力监测系统、衬垫应力测量系统、摩擦力测量系统和微滑移监测系统。本发明能同时对钢丝绳施加动态交变张力和对钢丝绳-摩擦衬垫之间施加动态微摩擦，能够实时测量摩擦衬垫两侧钢丝绳的动张力演化、钢丝绳与摩擦衬垫接触弧不同区段的微滑移幅值、钢丝绳-摩擦衬垫接触区附近摩擦衬垫的应力变化以及钢丝绳-摩擦衬垫之间的动态摩擦力。

主权项

一种监测钢丝绳‑摩擦衬垫动态微摩擦状态的试验装置，包括基架、加载系统、微滑移系统和状态监测系统，其特征在于：所述基架包括底板（10）、对称设置在底板（10）两端的支撑立柱（2）、设置在支撑立柱（2）底部的底梁（8）、设置于支撑立柱（2）底部和底板（10）之间的固定角钢（9）以及固定在支撑立柱（2）顶部的承载梁（1）；所述加载系统包括重块加载系统、液压加载系统和钢丝绳（30），所述重块加载系统包括设置在支撑立柱（2）上的上下可调的A滑轮支架（20）、固定于A滑轮支架（20）上的A滑轮（21）以及设置在A滑轮支架（20）下方的重块组（18），所述液压加载系统包括设置在支撑立柱（2）上的上下可调的B滑轮支架（4）、固定于B滑轮支架（4）上的B滑轮（3）、设置在B滑轮支架（4）下方的液压缸（6）以及与液压缸（6）相连的泵站（7），所述钢丝绳（30）的一端绕过A滑轮（21）后与重块组（18）相连，钢丝绳（30）的另一端绕过B滑轮（3）后与液压缸（6）的活塞杆（5）相连；所述微滑移系统包括支撑系统、驱动系统和摩擦传动系统，支撑系统包括设置在底板（10）中部的支架（16），支架（16）顶部通过轴承（17）与摆动杆(19)中部铰接，驱动系统包括固定于底板（10）上的电机座（15）、固定在电机座（15）下部的电机（14）、与电机（14）输出轴连接的偏心块（13）以及与偏心块（13）连接的连杆（12），连杆（12）与摆动杆（19）底部铰接，摩擦传动系统包括固定于摆动杆（19）顶部的衬垫夹具（29）、固定于衬垫夹具（29）中的摩擦衬垫（24）以及开设在摩擦衬垫（24）顶面的弧形凹槽，钢丝绳（30）搭设在弧形凹槽内，摩擦衬垫（24）由多块拼接而成，每块摩擦衬垫（24）一侧横截面开设有方形凹槽（32），在衬垫夹具（29）侧面与方形凹槽（32）相对应的位置开设有凹形方孔（33）；所述状态监测系统包括动张力监测系统、衬垫应力测量系统、摩擦力测量系统和微滑移监测系统，动张力监测系统包括安装于摩擦衬垫（24）两侧钢丝绳（30）上的旁压式张力传感器（22），衬垫应力测量系统包括贴于每块摩擦衬垫（24）方形凹槽上的第一应变片（26），摩擦力测量系统包括贴于摆动杆（19）表面的第二应变片（31），微滑移监测系统包括固定于承载梁（1）上的高速摄像头（25），高速摄像头（25）正对衬垫夹具（29）的凹形方孔（33）和摩擦衬垫（24）的方形凹槽（32）。