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钢丝绳绳拉力试验机械整体设计

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-09-29 08:59

钢丝绳绳拉力试验机械整体设计

2.1 机械部分设计

机械部分主要包括机架,运动小车,钢丝绳夹具等部分设计。其机构原理图如图2.1所示:
机械部分设计
                 图2.1 钢丝绳拉力试验机整体图
机架主要是由支架、导轨等组成。机架大小为12m*1.2m,高度可根据实际情况来定。导轨安装在支架两侧,导轨是用来使运动小车在机架上滑动。机架两侧开有销控,是用来用销子固定左端运动小车。运动小车如2.2所示:
运动小车
                     图2.2 运动小车
运动小车主要是由滑轮、启动电机组成。每一个运动小车四端各有一个滑轮,其中左端的小车主要是手动控制在机架上运动。启动电机连接一个小型减速器控制左端运动小车左上端的滑轮。启动电机由手动控制,连接一个手动操作盒。而左端运动小车两侧各开两个销控,靠销子固定在机架上,实验过程中,左端小车固定不动,右端小车通过液压控制向右运动,钢丝绳由夹具固定在两小车之间,右端运功小车向右运动,钢丝绳被施加载荷,故钢丝绳被拉伸。
钢丝绳夹具固定在运动小车上,如图2.3所示。
钢丝绳夹具
                    图2.3 钢丝绳夹具
钢丝绳夹具夹持钢丝绳的方法主要有浇铸法、缠绕法、套压法、直接夹持法。该试验机采用最简单的直接夹持法,方便可靠。钢丝绳夹具一边设计成长凹槽,一边设计成长凸台,并且夹持部分设计成曲线形,这样能够使钢丝绳稳稳地夹在夹具上。钢丝绳夹具由螺钉固定在运动小车上,并且钢丝绳夹具大小型号并不固定,可以设计各种不同型号的夹具,根据所测钢丝绳的直径,可以随时更换不同的夹具,这样有效的增大了该试验机所测钢丝绳的范围。一端的夹具固定,另一端的夹具由液压缸控制,液压加载稳定可靠,能更好的固定钢丝绳。

2.2 液压缸的设计

液压缸的主要作用是一是控制夹具夹紧,二是控制右端运动小车运动。液压缸采用单活塞式液压缸,如图2.4所示。
液压缸简图
              图2.4 液压缸简图
该钢丝绳拉力试验机负载为F=80KN,所以液压缸的工作压力为P=10MPa。
1.当柱塞向右运动时,
由           F1=P·A1=(P·π·D)/4
得出         D=0.1m=100mm
所以         d=0.7D=70mm
2.当柱塞向左运动时,
由           F2=P×A2=(P·π(D²-d²)/4
得出         F2=71.4KN
3.液压缸的材料选Q235无缝钢,活塞杆材料也选Q235钢。所以公称压力取Pn=25MPn, 许用应力(σ)=50MPa。当额定压力一定时,液压缸筒度验压力Py=1.25Pn。
液压缸壁厚最薄处  δ≥Py·D/2(σ)                  
                  δ≥0.031m
取液压缸壁厚      δ=50mm。
4.强度校核,
直径强度校核      [4F/π(σ)]1/2=45.1mm
活塞杆的直径      d=70mm                
所以              d≥45.1mm
所以所计算的液压缸尺寸符合实际应用情况。
5.液压缸缸筒的长度可以根据实际情况,即根据工作行程来确定。活塞杆的长度可以根据液压缸缸筒的长度来确定。


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