【技术实现步骤摘要】
一种落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置及方法
本专利技术属于钢丝绳冲击破坏检测
，具体涉及一种落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置及方法，可以实现钢丝绳预张紧后的径向落锤外部冲击，用来研究钢丝绳受冲击后动态响应及破坏机制。
技术介绍
钢丝绳由高强度柔韧钢丝捻制而成，具备优良的拉伸弯曲性能，在提吊、运输等诸多工程作业领域内应用广泛，而由于其典型的柔韧性和高强度特性，在特殊的工程防护领域也有重要的应用，如道路护栏、军舰阻拦索等，钢丝绳负责拦截运动构件并使其减速停车，将设备动能吸收为自身弹性势能从而避免设备与其他物体产生高速碰撞损害。在其工作过程中，钢丝绳将承受巨大的横向碰撞冲击，在绳索类高速公路护栏发生交通事故时，车辆对护栏钢丝绳的直接碰撞，冲击时速在60-120km/h左右；而在航母舰载机阻拦索工况中，阻拦钢丝绳拦截机体的瞬时速度可达200km/h以上。钢丝绳的拦截性能包括被拦截体的破坏程度、减速时间、停车位移以及钢丝绳本身的受力和破坏状态，相关参数不仅与冲击体的速度、质量、形状以及碰撞位置等有关系，还与钢丝绳本身的预紧状态、冲击次数...
【技术保护点】
1.一种落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置，其特征在于：由固定立桩、钢丝绳连接件、预紧系统、冲击系统、测量系统组成，钢丝绳的两端绳头通过钢丝绳连接件固定在左右两侧的固定立桩上，设置在左侧固定立桩上的预紧系统施力拉紧钢丝绳，设置在钢丝绳中点处的冲击系统由上而下对钢丝绳进行冲击，钢丝绳上及旁侧设置测量系统进行张力振动检测分析；/n所述预紧系统包括自锁的蜗轮蜗杆减速器、梯形丝杠，所述梯形丝杠穿过左侧固定立桩上的通孔与之形成间隙配合，梯形丝杠外端配合连接蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器的蜗轮通过推力球轴承与左侧固定立桩构成旋转副；所述蜗轮蜗杆减速器由电机驱动，带动梯形丝杠轴向转动，拉紧固定...
【技术特征摘要】
1.一种落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置，其特征在于：由固定立桩、钢丝绳连接件、预紧系统、冲击系统、测量系统组成，钢丝绳的两端绳头通过钢丝绳连接件固定在左右两侧的固定立桩上，设置在左侧固定立桩上的预紧系统施力拉紧钢丝绳，设置在钢丝绳中点处的冲击系统由上而下对钢丝绳进行冲击，钢丝绳上及旁侧设置测量系统进行张力振动检测分析；
所述预紧系统包括自锁的蜗轮蜗杆减速器、梯形丝杠，所述梯形丝杠穿过左侧固定立桩上的通孔与之形成间隙配合，梯形丝杠外端配合连接蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器的蜗轮通过推力球轴承与左侧固定立桩构成旋转副；所述蜗轮蜗杆减速器由电机驱动，带动梯形丝杠轴向转动，拉紧固定在其上的钢丝绳左端；
所述冲击系统包括导轨、电动葫芦、触发器、落锤，两个圆钢导轨位于整绳中点位置两侧地面固定，顶部相连且下方固连有电动葫芦；重锤通过导靴与导轨形成垂直方向移动副，重锤顶部固定吊环，吊环挂在触发器上；所述触发器包括触发板及其上的触发挂钩和复位弹簧，触发挂钩与触发板形成铰链，触发挂钩上端开孔并连接触发绳，触发绳另一端固定在与底部钢丝绳试样等高处；触发挂钩上端一侧固连复位弹簧，复位弹簧另一端固定在触发板上，吊环挂在触发挂钩下侧弯曲处，触发板上部连接细钢丝绳，细钢丝绳缠绕在电动葫芦上。
所述测量系统包括左右两侧各设置的拉力传感器、三向加速度传感器，以及高速摄像机、采集分析系统：两个拉力传感器分别固连在钢丝绳连接件与固定立桩之间，测量钢丝绳两端的张力变化；两个三向加速度传感器分别固连在钢丝绳的左端、右端，测量冲击横波到达该测点的时刻；高速摄像机置于钢丝绳一侧，拍摄落锤冲击过程钢丝绳的变形，后期通过采集分析系统进行视频分析获得钢丝绳振动位移波形。
2.根据权利要求1所述的落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置，其特征在于：触发绳一端固定在与底部钢丝绳试样等高处，根据需要的冲击速度计算重锤位移，预留相同长度的触发绳；通过遥控器控制电动葫芦旋转带动细钢丝上提，细钢丝绳带动触发器向上，触发器上升至触发绳拉直后，触发绳将重锤顶部的固定吊环从触发挂钩上拉脱，则重锤自由落体向下冲击；吊环拉脱后，下放触发器，触发挂钩在弹簧的拉力下复位，继续进行悬挂吊环，下一次实验中电动葫芦下放触发器挂上底部重锤再向上提升重复动作。
3.根据权利要求1所述的落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置，其特征在于：所述固定立桩包括相向设置左侧固定立桩和右侧固定立桩，间距大于钢丝绳长度1.5m，固定立桩与地面固定牢靠。
4.根据权利要求1所述的落锤式钢丝绳冲击破坏试验装置，其特征在于：所述钢丝绳连接件为两只钢丝绳楔形连接块...
【专利技术属性】
技术研发人员：张德坤，张欣悦，郭永波，吴明锦，张俊，王大刚，
申请(专利权)人：中国矿业大学，江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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