一種可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的製作方法

2024-01-20 00:47:15

本發明屬於一種船舶檢測設備領域，更具體地，涉及一種可攜式大噸位船用纜繩測力裝置，其能夠安裝在使用的纜繩上，對纜繩張力進行實時監測。

背景技術：

超大型船舶系纜力是其系泊安全的一個重要指標，各條纜繩受力及其是否均勻直接影響到船舶系纜系統整體性能的優良。不均衡的系統受力配備在抵禦靜態載荷時每條纜繩的拉力雖然不會超過其最小破斷負荷，但當遭遇強大動態載荷時，如果整個系統中有一根纜繩因達到最小破斷力而斷裂，其他纜繩也會因系統受力不均的加劇而逐一斷裂。要使每組纜繩中各纜繩受力均勻，僅憑人的感覺是很難做到的，理想狀態下的數模計算和物模試驗已經遠遠不能滿足系給力方而理論和應用的進一步發展。

在中國專利申請公開說明書一種銷軸式測力傳感器及船舶纜繩張力監測系統中雖然介紹了一種檢測纜繩張力的一種方法，但是該方法是將銷軸傳感器設為脫纜鉤底座和脫纜鉤的連接軸，但是該方法必須要求有連接軸，並且需要事先將該測力裝置安裝在脫纜鉤上，工作步驟較繁瑣，對安裝有一定環境和安裝要求。因此這種方法還不能更加直接的應用到實際應用中。

由於存在上述缺陷和不足，本領域亟需做出進一步的完善和改進，設計一種測量裝置，使其能夠實時測量使用中的纜繩所受到的張力，實現及時、精確、清楚的張力監測。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種可攜式大噸位船用纜繩測力裝置，該裝置採用卡環將纜繩固定，配合彈簧和應變片測試出纜繩所受的實時張力，其能夠安裝在使用的纜繩上，對纜繩張力進行實時監測，使測試結果與實際情況無限接近，且該裝置並不受環境影響，安裝方便簡單，十分適用於大噸位船舶的纜繩張力監控。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種可攜式大噸位船用纜繩測力裝置,其特徵在於，其包括兩個卡環、設置在兩個卡環之間的彈簧和定位導軌，

其中，每個所述卡環由兩個半環共同構成，每個半環的兩側均設置有耳板，所述纜繩的兩端放置在兩個卡環中，所述兩個卡環對側的相對位置分別安裝有t型材和定位柱，所述定位柱上還安裝有一懸臂梁，所述彈簧通過所述t型材和懸臂梁安裝在兩個卡環之間，所述卡環之間還設置有定位導軌，通過調節定位導軌的長度來調節纜繩所受到的張力，所述懸臂梁上還貼有應變片，所述應變片與無線模塊連接。

進一步優選地，所述卡環的內徑略小於纜繩的外徑。較多的比較試驗表明，當卡環的內徑略小於纜繩的外徑時，能夠使纜繩夾緊，防止卡環夾緊纜繩後不會出現相對滑動。

優選地，所述上下半環的耳板上設置有孔，緊固螺釘通過上述孔將上下半環固定連接。

優選地，每個卡環上的所述t型材和定位柱交替設置，且每個卡環上所述t型材和定位柱的總數量為四個，均勻分布在所述卡環的內側。較多的比較試驗表明，均勻地分布t型材和定位柱，使其分散在纜繩的四周，能夠均勻地測試出纜繩周向所受到的不同張力，使測試結果與實際情況更接近。

優選地，兩個卡環相對的一對t型材和定位柱的位置有一定錯位，所述t型材和懸臂梁均設有穿孔，所述彈簧固定在上述t型材和懸臂梁的穿孔處且與所述纜繩的軸線平行。將t型材和定位柱錯位設置，能夠使彈簧平直地設置在t型材和懸臂梁之間。

優選地，所述無線模塊包括應變測量裝置和無線傳輸模塊。

具體地，在使用過程中，纜繩受到張力作用，在卡環內側纜繩有所伸長，伸長長度與彈簧伸長長度相同，懸臂梁有應變，測量數據可通過無線模塊傳輸至岸上pc端；為防止卡環出現互相扭轉，通過定位導軌固定卡環相對角度。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

(1)本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置，採用卡環將纜繩固定，配合彈簧和應變片測試出纜繩所受的實時張力，其能夠安裝在使用的纜繩上，對纜繩張力進行實時監測，實時將纜繩張力準確、快捷的顯示清楚，使測試結果與實際情況無限接近，且該裝置體積小巧並不受環境影響，安裝方便簡單，能夠在使用的纜繩上進行測量，十分適用於大噸位船舶的纜繩張力監控。

(2)本發明使卡環的徑略小於纜繩的外徑，能夠使纜繩夾緊，防止卡環夾緊纜繩後不會出現相對滑動。而將所述t型材的數量選擇為四個，且均勻分布在所述兩個卡環相對的一側，能夠均勻地測試出纜繩周向所受到的不同張力，使測試結果與實際情況更接近。

(3)本發明通過設置對位導軌，在固定纜繩時對位導軌將纜繩兩端的卡環按照相互對應的方向擺放整齊，能夠將纜繩平直地放在卡環中，並防止卡環出現相對滑移。

(4)本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置能夠實時準確地反應纜繩所受的張力，且具有體積小巧、安裝簡便、製造成本低廉等優點，適合大規模推廣使用。

附圖說明

圖1是本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的主視圖；

圖2是本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的側視圖；

圖3是本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的懸臂梁設計圖；

圖4是本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的導軌固定圖；

圖5是本發明的實施例中的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的結構示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：

1-卡環，2-t型材，3-彈簧，4-懸臂梁，5-定位柱，6-耳板，7-緊固螺釘，8-定位導軌，9-應變片,10-無線模塊,11-纜繩。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組合。

圖1是本發明的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置的結構圖，如圖所示，其包括兩個卡環1、設置在兩個卡環1之間的彈簧3和定位導軌8，

其中，每個所述卡環1由兩個半環共同構成，每個半環的兩側均設置有耳板6，所述纜繩11的兩端放置在兩個卡環1中，所述兩個卡環1對側的相對位置分別安裝有t型材2和定位柱5，所述定位柱5上還安裝有一懸臂梁4，所述彈簧3通過所述t型材2和懸臂梁4安裝在兩個卡環1之間，所述卡環1之間還設置有定位導軌8，通過調節定位導軌8的長度來調節纜繩11所受到的張力，所述懸臂梁4上還貼有應變片9，所述應變片9與無線模塊10連接。

在本發明的一個優選實施例中，所述卡環1的內徑略小於纜繩11的外徑。

在本發明的一個優選實施例中，所述上下半環的耳板6上設置有孔，緊固螺釘7通過上述孔將上下半環固定連接。

在本發明的一個優選實施例中，每個卡環1上的所述t型材2和定位柱5交替設置，且每個卡環1上所述t型材2和定位柱5的總數量為四個，均勻分布在所述卡環1的內側。

在本發明的一個優選實施例中，兩個卡環1相對的一對t型材2和定位柱5的位置有一定錯位，所述t型材2和懸臂梁4均設有穿孔，所述彈簧3固定在上述t型材2和懸臂梁4的穿孔處且與所述纜繩11的軸線平行。

在本發明的一個優選實施例中，所述無線模塊10包括應變測量裝置和無線傳輸模塊。

為更好地解釋本發明，以下給出一個具體實施例：

如圖1～5所示，本發明專利所提供的可攜式大噸位船用纜繩測力裝置，其中如圖2所示本裝置的安裝方式，對於兩端固定的無法拆卸，改變位置的纜繩，通過卡環1，直接將纜繩11夾在一對卡環組成的中間空環中，其中通過緊固螺釘7將上下半環緊緊固定連接，並且根據設計中間空環的內徑略小於纜繩的外徑，這樣有助於卡環夾緊纜繩後不會出現相對滑動；如圖4所示，將兩對卡環擺放在合適的距離，並通過對位導軌8將左右兩端的卡環按照相互對應的方向擺放整齊；如圖1所示，將卡環1擺放整齊後，將t型材2和定位柱5分別安裝到左右兩邊卡環1的對應位置，按照需求t型材2和定位柱5是有一定的合適錯位的，將懸臂梁4安裝在定位柱5上，其中懸臂梁4的結構如圖3所示，將彈簧3分別固定在t型材2和懸臂梁4的穿孔處，並在懸臂梁4上貼應變片9，應變片9引出導線並與應變測量裝置和無線傳輸模塊連接完畢。本測力裝置安裝纜繩完畢後，當大型船舶受到風浪作用後纜繩必定繃緊，纜繩產生張力，在卡環1中間段的纜繩11有所伸長，並且彈簧3由於緊緊固定在卡環1兩端，彈簧3的伸長長度必定與纜繩11的伸長長度相同，進而在懸臂梁4上產生應變，該應變通過應變檢測儀和無線傳輸模塊可以實時傳輸到岸上pc段，並且根據理論計算該應變與纜繩所受的張力呈線性關係，因此可以在實驗室條件下測量出該關係，通過線性擬合，在實際應用中可以實時將纜繩張力準確、快捷的顯示清楚。根據實際情況，本裝置可以使用在各種類型的碼頭纜繩張力測量，測力範圍可以達到10噸～300噸。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。