一种大吨位船用缆绳的复合测力装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于船舶航海设备的检测设备领域，更具体的，涉及一种大吨位船用缆绳的复合测力装置，包括工字梁、压绳块和U型环，所述工字梁的上梁两端上分别设置有以中间凹陷的置物台，一圆柱形的销轴传感器从U型环的底部的通孔中穿过，U型环从所述工字梁的中部开口穿过，销轴传感器位于中部开口中，开口的两侧有相互配合的卡块和挡片将销轴传感器的两端固定，销轴传感器的一端与外部处理器连接，在中间梁两侧对称贴有金属箔式应变片,金属箔式应变片引出接入应变电桥信号调理器。本实用新型专利技术对于缆绳的张力检测精确度高，且对缆绳的损伤小，且该装置的结构简单、易于制备其而成本低廉，适合大规模推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种大吨位船用缆绳的复合测力装置
本技术属于船舶航海设备的检测设备领域，更具体的，涉及一种大吨位船用缆绳的复合测力装置。
技术介绍
超大型船舶系缆力是其系泊安全的一个重要指标，各条缆绳受力及其是否均匀直接影响到船舶系缆系统整体性能的优良。不均衡的系统受力配备在抵御静态载荷时每条缆绳的拉力虽然不会超过其最小破断负荷，但当遭遇强大动态载荷时，如果整个系统中有一根缆绳因达到最小破断力而断裂，其他缆绳也会因系统受力不均的加剧而逐一断裂。要使每组缆绳中各缆绳受力均匀，仅凭人的感觉是很难做到的，理想状态下的数模计算和物模试验已经远远不能满足系给力方而理论和应用的讲一步发展。中国专利申请公开了销轴式测力传感器及船舶缆绳张力监测系统中虽然介绍了一种检测缆绳张力的一种方法，但是该方法是将销轴传感器设为脱缆钩底座和脱缆钩的连接轴，但是该方法必须要求有连接轴，并且需要事先将该测力装置安装在脱缆钩上，工作步骤较繁琐，对安装有一定环境和安装要求。因此这种方法还不能更加直接的应用到实际应用中。针对上述技术问题，目前还没有看到一套结构简单、测量精确度高且易于安装的张力检测装置，如何解决上述技术难点，设计一套行而有效的张力检测装置，实现与实际的缆绳使用时的张力的无限接近，是本技术要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种大吨位船用缆绳的复合测力装置，采用工字梁配合U型环来测量缆绳的张力，通过缆绳的对轴向传感器施加压力，根据设计图中检测销轴传感器的数据大小直观测量缆绳的垂向分力。能够解决超大型船舶缆绳断裂的问题，对本缆绳监测的测力装置以解决缆绳张力实时监测，对于缆绳的张力检测精确度高，且对缆绳的损伤小，不受环境影响，实现安装方便简单，且该装置的结构简单、易于制备其而成本低廉，适合大规模推广使用。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种大吨位船用缆绳的复合测力装置，其特征在于，包括工字梁、压绳块和U型环，其中，所述工字梁的上梁两端上分别设置有一中间凹陷的置物台，该工字梁的中间梁的中部设置有开口，所述U型环的底部有一通孔，一圆柱形的销轴传感器从该通孔中穿过，所述U型环从所述工字梁的中部开口穿过，所述销轴传感器位于中部开口中，所述工字梁的中间部开口的两侧还设置有相互配合的卡块和挡片，将所述销轴传感器的两端固定，缆绳从所述工字梁的置物台的凹陷部分和U型环的中间穿过，所述压绳块上对应的开孔套入该U型环的上端的圆柱中并将缆绳压紧,所述销轴传感器的一端与外部处理器连接，在所述工字梁的中间梁两侧对称贴有金属箔式应变片,所述金属箔式应变片引出接入应变电桥信号调理器。进一步优选地，所述压绳块的开孔和U型环的上端的圆柱上设置有螺纹，通过螺帽旋转锁紧，以调节压绳块的高度。较多的比较试验表明，通过螺纹连接来调节压绳块的高度，来调节缆绳的弯曲程度，使其符合测试条件，提高最终的测试精度。优选地，所述金属箔式应变片的一端位于同一点，每两片金属箔式应变片之间相隔45°。优选地，所述应变电桥信号调理器内包含惠斯通电桥电路测量工字梁的应变数值。通过在销轴传感器和应变片一端连接外部处理器和应变电桥信号调理器，来实现信号的输出和采集，从而实时调节和张力控制。具体地，在测量初始，将销轴传感器穿过设计的U型环的销轴传感器的位置，并将U型环安放在工字梁指定位置，粗大的的缆绳穿过工字梁两端的凹形槽，和中间U型环，并将压绳块下压，并用螺帽控制压绳块下压的距离，旋转螺帽，缆绳下压固定距离，缆绳弯曲产生一定的夹角。根据设计图中检测销轴传感器的数据大小直观测量缆绳的垂向分力，也可根据工字梁上指定位置贴合的应变片，通过变电桥信号调理器，测出相应位置的应变，该应变值与缆绳的垂向分力呈一定比例关系。应变片测量值可用于销轴传感器的数值校核。通过此方法可以即时检测缆绳的张力。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：(1)本技术的大吨位船用缆绳的复合测力装置采用工字梁配合U型环来测量缆绳的张力，通过缆绳的对轴向传感器施加压力，根据设计图中检测销轴传感器的数据大小直观测量缆绳的垂向分力，配合工字梁上指定位置贴合的应变片，通过变电桥信号调理器，测出相应位置的应变，该应变值与缆绳的垂向分力呈一定比例关系，应变片测量值可用于销轴传感器的数值校核，相比现有测力装置中的采用单一的张力采集方式，本技术结合销轴传感器和应变片，能够更准确地测量出缆绳所受到的实时张力，且对缆绳无损伤，不影响后续的使用。能够解决超大型船舶缆绳断裂的问题，对本缆绳监测的测力装置以解决缆绳张力实时监测，并不受环境影响，实现安装方便简单的效果。(2)本技术的大吨位船用缆绳的复合测力装置压绳块和U型环的上端的圆柱采用螺纹连接以调节压绳块的高度，来调节缆绳的弯曲程度，使其符合测试条件，提高最终的测试精度。通过在销轴传感器和应变片一端连接外部处理器和应变电桥信号调理器，来实现信号的输出和采集，从而实时调节和张力控制。(3)本技术的大吨位船用缆绳的复合测力装置对于缆绳的张力检测精确度高，且对缆绳的损伤小，且该装置的结构简单、易于制备其而成本低廉，适合大规模推广使用。附图说明图1是本技术的缆绳张力检测整体结构图；图2(a)和2(b)分别是本技术的缆绳检测装置工字梁正视图和侧视图；图3是本技术的U型环和压绳块；图4是本技术的销轴传感器受力图；图5是本技术的挡板安装示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-工字梁，2-缆绳，3-压绳块，4-U型环，5-销轴传感器，6-挡板，7-应变片。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是本技术的大吨位船用缆绳的复合测力装置，如图所示，其包括工字梁1、压绳块3和U型环4，其中，所述工字梁1的上梁两端上分别设置有一中间凹陷的置物台8，该工字梁1的中间梁的中部设置有开口，所述U型环4的底部有一通孔9，一圆柱形的销轴传感器5从该通孔9中穿过，所述U型环4从所述工字梁的中部开口穿过，所述销轴传感器5位于中部开口中，所述工字梁1的中间部开口的两侧还设置有相互配合的卡块和挡片6，将所述销轴传感器5的两端固定，缆绳2从所述工字梁1的置物台8的凹陷部分和U型环4的中间穿过，所述压绳块3上对应的开孔套入该U型环4的上端的圆柱并将缆绳2压紧,所述销轴传感器5的一端与外部处理器连接，在所述工字梁1的中间梁两侧对称贴有金属箔式应变片7,所述金属箔式应变片7引出接入应变电桥信号调理器。在一个具体实施例中，所述压绳块3的开孔和U型环4的上端的圆柱上设置螺纹，通过螺帽旋转锁紧，以调节压绳块3的高度。在一个具体实施例中，所述金属箔式应变片7的一端位于同一点，每两片金属箔式应变片7之间相隔45°。在一个具体实施例中，所述应变电桥信号调理器内包含惠斯通电桥电路测量所述工字梁1的应变数值。为更好地解释本技术，以下给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大吨位船用缆绳的复合测力装置，其特征在于，包括工字梁(1)、压绳块(3)和U型环(4)，其中，所述工字梁(1)的上梁两端上分别设置有一中间凹陷的置物台(8)，该工字梁(1)的中间梁的中部设置有开口，所述U型环(4)的底部有一通孔(9)，一圆柱形的销轴传感器(5)从该通孔(9)中穿过，所述U型环(4)从所述工字梁的中部开口穿过，所述销轴传感器(5)位于中部开口中，所述工字梁(1)的中间部开口的两侧还设置有相互配合的卡块和挡片(6)将所述销轴传感器(5)的两端固定，缆绳(2)从所述工字梁(1)的置物台(8)的凹陷部分和U型环(4)的中间穿过，所述压绳块(3)上对应的开孔套入所述U型环(4)的上端的圆柱并将缆绳(2)压紧,所述销轴传感器(5)的一端与外部处理器连接，在所述工字梁(1)的中间梁两侧对称贴有金属箔式应变片(7),所述金属箔式应变片(7)引出接入应变电桥信号调理器。

【技术特征摘要】
1.一种大吨位船用缆绳的复合测力装置，其特征在于，包括工字梁(1)、压绳块(3)和U型环(4)，其中，所述工字梁(1)的上梁两端上分别设置有一中间凹陷的置物台(8)，该工字梁(1)的中间梁的中部设置有开口，所述U型环(4)的底部有一通孔(9)，一圆柱形的销轴传感器(5)从该通孔(9)中穿过，所述U型环(4)从所述工字梁的中部开口穿过，所述销轴传感器(5)位于中部开口中，所述工字梁(1)的中间部开口的两侧还设置有相互配合的卡块和挡片(6)将所述销轴传感器(5)的两端固定，缆绳(2)从所述工字梁(1)的置物台(8)的凹陷部分和U型环(4)的中间穿过，所述压绳块(3)上对应的开孔套入所述U型环(4)的上端的圆柱并将缆绳(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明升，李威，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42