济南大学毕业设计
地被加载。在钢丝绳使用时间不断增长，钢丝绳因不断地加载其长度将不断地伸长,其上可承载的张力就会慢慢变小,为了能让它的张力保持稳定,通过不断地增加祛码来进行保持，立式拉力试验机因施加载荷相比卧式拉力试验机而言要小的多，一般只有直径在30mm一下的钢丝绳才能在立式拉力试验机上做实验。
除了传统的卧式和立式两种拉力试验机外，还有很多试验机是为了某种特定地环境而设计的试验机，这类试验机被称为专项试验机，由于其使用范围被限制，通用性很小，所以不易推广。
传统的卧式和立式拉力试验机虽然应用范围比较广，但这两种试验机的模拟工况较差，所以所测得的数据与实际环境下钢丝绳的性能有很大得差别。而且大多数传统的拉力试验机结构设计复杂并且测量范围很小，不仅增加了制造成本更加限制了钢丝绳的检测。而专项的拉力试验机，虽然设计简单，但应用范围太窄，更不易推广。
基于上述拉力试验机的种种不足，新型试验机是结合立式试验机和卧式试验机的有点于一体，结构简单，载荷范围大，模拟工况好，测量计算精确等等。并且该试验机采用计算机测控系统，结合单片机，数据采集卡等更为准确地获取实验数据。总之本课题所设计的新型钢丝绳拉力试验机把传统的试验机和专项试验机集合在了一起。对钢丝绳的机械性能检测技术起到了一定的促进作用。
1.3 课题的研究意义
本课题研究能够有效的检测钢丝绳的机械性能钢丝绳拉力试验机。现在生产钢丝绳的厂家越来越多，钢丝绳拉力试验机对钢丝绳进行检测，能够公正、公平地比较出各厂家钢丝绳质量的优劣。
本课题研究的钢丝绳拉力试验机，结构简单，模拟工况好，能够为以后在钢丝绳性能检测方面的其他研究起到很好的借鉴作用，能够在钢丝绳性能检测技术和试验机的开发研究起到一定促进作用。
1.4课题研究内容
钢丝绳拉力试验机是典型的集机械、液压、电气于一体的实验机器。
钢丝绳拉力试验机设计的主要内容有：机械部分的设计包含机架、运动小车、钢丝绳夹具等，液压控制部分的设计包括液压缸等，电气部分的设计包括传感器的选择、PLC信号输入输出设计、PLC与触摸屏控制系统电路设计等。
机械部分：机架采用卧式框架结构由钢板焊接而成，在重量相同的的情况下惯性矩将大大增加，框架的刚性和稳定性也就得到相应的提高。机架的左端采用反力架结构，机架左端与左端小车见的空间为压缩空间，方便对对测量范围进行调整。运动小车主要是由滑轮、启动电机组成。其中左端的小车主要是手动控制在机架上运动，启动电机控制一个滑轮，通过销钉与框架固定，试验空间按照一定的距离调整，右端小车可在框架上左右移动，这样就能够对不同长度钢丝绳进行测量，钢丝绳固定在小车
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之间，液压缸连接右端小车向右移动使钢丝绳拉伸。钢丝绳夹具固定在运动小车上，由液压缸控制，液压加载能更好的固定钢丝。钢丝绳夹持的方法主要有套压法、浇铸法、缠绕法、直接夹持法，该试验机采用套压法。
液压部分：液压系统液压缸采用单杆活塞式液压缸，因为液压缸的压力大于其拉力，所以利用液压缸的推力作用对试件进行拉伸试验。
电气部分：控制电路部分主要有控制液压系统中液压阀的控制电路、控制前端小车启动电机转向及停止的电路和控制传感器信号传递及处理的电路。传感器主要有位移传感器和压力传感器，通过传感器，将位移和压力传给PLC并经过处理传到触摸显示屏。
1.5 预期研究结果
本课题所研究结构简单，试验方法简单，最大载载荷时满足刚度和强度的要求，运行过程平稳可靠的拉力试验机。该试验机将立式疲劳试验机结构紧凑，卧式试验机最大实验载荷大，所测钢丝绳的张力精确等特点集于一体，设计出的试验机结构独特，采用先进的PLC自动控制系统及触摸屏显示。
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2 钢丝绳绳拉力试验机整体设计
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：
1.机架 2.导轨 3.运动小车 4.夹具 5.液压缸 6.传感器
图2.1试验机拉伸原理图
机架主要是由支架、导轨等组成。机架大小为11m*1.2m，高度可根据实际情况来定。在支架两边装着导轨，运动小车可以在导轨上沿机架左右滑动。机架两侧开有销控，是用来用销子固定左端运动小车。
运动小车上装有四个滑轮，四个角上各有一个滑轮，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，启动电机由手动操作PLC输入端按钮或触摸屏上按钮控制。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，右端小车通过液压缸控制向右运动，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。 2.1.1 夹具设计
钢丝绳夹具用螺钉固定在运动小车上，如图2.2所示
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图2.2 钢丝绳夹具
钢丝绳夹持的方法主要有浇铸法、套压法和缠绕法以及直接夹持法等方法。该试验机采用套压法夹持钢丝绳,将试样头用专用的套管进行压紧，再将制作好的压套环套入插销式附具的销上，然后进行拉伸试验。 2.1.2 机架设计
机架是用钢材焊接而成，其主要是对运动小车起支撑和固定的作用，总共由3段组成，每段长2.4m，其中每段是由三个部分组成。机架两边每隔0.5m有一个直径为10cm的销孔，用于将销轴插入其与运动小车上对应的销孔，以便于固定左端小车在机架上的位置。机架上两边装有圆柱形导轨，运动小车上的滚轮可以在上边滚动，以便于控制小车在机架上左右运动，左端小车左右运动，实现对不同长度钢丝绳试件的测量。右端小车在液压缸的推动作用下向右运动，由此达到对钢丝绳进行拉伸的作用。机架如图2.3所示
图2.3 机架结构图
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2.1.3 运动小车设计
运动小车是铸造而成的，用HT200铸造，铸件粗加工选用小车上端滑轮轴座左位粗基准，刨削加工小车底面，然后再以刨削后的底面作为精基准加工小车上端面以及滑轮轴座，粗加工半边轴孔（整个轴孔的精加工需要合上轴上盖进行半精车），最后在加工小车上用于装螺栓的通孔以及滑轮轴座上的螺纹孔。运动小车如图2.4所示
图2.4运动小车
2.2 液压缸的设计
液压缸的作用主要是控制右端运动小车向右运动拉伸试件。液压缸采用单活塞式液压缸，如图2.5所示。
图2.5 液压缸简图
该钢丝绳拉力试验机所需要的最大负载为F=60KN，所以液压缸的工作压力为
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