一种间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法与流程

本发明涉及电力金具质量检验，具体为一种间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法。

背景技术：

1、分裂间隔棒是指安装在分裂导线上，用于固定各分裂导线间的间距的金具，其主要目的是防止导线互相鞭击、抑制微风振动和次档距振荡。分裂间隔棒根据结构特点可以分为多种类型，如球绞间隔棒、环绞间隔棒、阻尼间隔棒、单绞式间隔棒等，根据分裂导线的结构，还有二分裂、三分裂、四分裂、六分裂、八分裂间隔棒等型号。

2、分裂间隔棒起到固定间距、防止导线互相鞭击、抑制微风振动和次档距振荡的作用，因此保证间隔棒强度有很重要的，对间隔棒向心力检测是检查间隔棒强度有效方法。

3、专利文献号为cn108593443b、公开(公告)日为2024-02-20的专利公开了一种分裂间隔棒向心力检测工装，包括四周连接间隔棒的框架，框架一侧设置固定拉头装置，另外一侧设置活动拉头装置，固定拉头装置包括固接第一连接板的固定拉头，第一连接板铰接有钢丝绳，钢丝绳的另一端连接至活动拉头装置，并与活动拉头装置中的第二连接板铰接，第二连接板转动连接有活动拉头，活动拉头从第二连接板中心开设的通孔中穿过，第二连接板与活动拉头之间设置有带调心球面座圈的推力球轴承。活动拉头与固定拉头轴线不共线时，当活动拉头受到的力与固定拉头同轴线时，在推力球轴承的自动调心功能的作用下，使得活动拉头轴线角度自动调整至与受力方向共线，即与固定拉头轴线共线。

4、通过结合上述专利和分析现有技术，我们发现间隔棒向心力试验时存在的一些技术问题：1、施加向心力的方向精准度问题，由于安装时模拟导线装置长度长于间隔棒夹持的范围，因此模拟导线装置在测量时产生的位移都会影响向心力的精准度；2、模拟导线装置两侧使用钢丝绳连接在拉头上，每根钢丝绳的长度、松紧度、拉伸性都难以做到精确统一，并且钢丝绳在受力时会产生细微的转动，影响精度；3、安装时螺栓之间的间隙或其他因素都会导致两个拉头和间隔棒框架的中心不共线；4、在影响技术向心力和拉力的计算因素中，两个拉头之间的距离值是会改变的，现有的试验装置缺少对两个拉头之间的距离值精准测试。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法，具备高精度测验间隔棒向心力、试验装置安装便捷、自动检测拉头距离的优点，解决了测验精准度低、中心线受安装条件影响难以对齐的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、一种间隔棒向心力试验装置，包括两端与拉力试验机连接的拉头、夹持在每个间隔棒线夹内的模拟导线装置和连接在模拟导线装置与拉头之间的平行单板，拉头采用圆盘结构，拉头一侧设置有圆周均匀分布的二号带孔槽型双板，二号带孔槽型双板数量与间隔棒线夹数量相等，二号带孔槽型双板上设置有方向朝向拉头圆心的二号单板槽，模拟导线装置包括中间的模拟导线柱和两侧的一号带孔槽型双板，一号带孔槽型双板上设置有方向与间隔棒线夹的中心线重合的一号单板槽，各平行单板两端分别转动连接在对应的二号单板槽和对应的一号单板槽内；

6、两个拉头之间设置有两根同轴滑动连接的中心柱，连接在一起的两个中心柱的两端分别固接在两个拉头内，两个中心柱的中心轴与两个拉头的中心轴共线，中心柱外侧形状为等边多边形，中心柱的边数等于间隔棒线夹的数量，两个中心柱之间通过设置滑动连接结构滑动套接在一起，所述滑动连接结构内设置有测定两个中心柱相对移动距离的测距装置，中心柱用于将两个拉头在固定在中心轴上移动并且检测两个拉头之间的距离；

7、两个中心柱外侧每个面上设置有滑槽，两个中心柱中轴处设置有中心柱内孔，中心柱内孔内设置有滑动的内滑块，每个平行单板上设置有转动连接的摇杆装置，摇杆装置另一端穿过对应的滑槽转动连接在内滑块上，滑槽的宽度等于摇杆装置的厚度。

8、优选的，任一摇杆装置两端分别设置有开口环钩和三号带孔槽型双板，三号带孔槽型双板内设置有三号单板槽，三号单板槽转动连接在平行单板上；

9、中心柱内孔内侧截面为等边多边形，中心柱内孔的边数与间隔棒线夹个数相等，内滑块外侧形状与中心柱内孔内侧形状相同，所述内滑块每个侧面上都设置侧槽，侧槽内设置有侧槽转动柱，开口环钩转动连接在对应的侧槽转动柱内。

10、优选的，各平行单板两端的转动中心距离相等，各摇杆装置两端的转动中心距离相等，各侧槽转动柱的中轴线到内滑块中心的垂直距离相等，各侧槽转动柱的中轴线位于同一个垂直于内滑块滑动方向的平面。

11、优选的，所述内滑块上还设置有激光测距装置，激光测距装置用于检测内滑块移动的距离。

12、优选的，滑动连接结构在两个中心柱上分别设置外柱和内柱，外柱套接在内柱外侧。

13、优选的，所述外柱内设置有与内柱形状相同的内柱套孔，所述内柱套接在内柱套孔内滑动，所述内柱外侧截面为等边多边形，从而禁止内柱与外柱之间相对转动。

14、优选的，两个中心柱互相远离的一端分别可拆卸安装在两个拉头上的中心柱安装座内，拉头内设置有与中心柱外侧形状一致的安装槽。

15、优选的，安装槽内侧截面为等边多边形，安装槽侧面上设置有圆周均匀分布螺纹孔，中心柱一端通过螺栓固定在安装槽内。

16、优选的，拉头背对二号带孔槽型双板和中心柱安装座的一侧设有用于与拉力试验机连接的拉板。

17、一种间隔棒向心力试验用的向心力与拉力转换计算方法，该方法用于转化间隔棒的向心力和拉头的拉力，设定拉力为f、向心力为t、间隔棒线夹夹持中心所在圆直径为∅、二号带孔槽型双板所在圆直径为∅1、两端拉头直线距离为l、模拟导线装置两端孔间距为l1、间隔棒线夹数量为n,在拉力f和向心力t之间形成三角形比例关系为：；

18、其中，开始试验前，间隔棒线夹夹持中心所在圆直径∅、二号带孔槽型双板所在圆直径∅1、模拟导线装置两端孔间距l1和间隔棒线夹数量n为定值，测试时拉力f和两端拉头直线距离l为变值，计算方法步骤包括：

19、步骤1：安装间隔棒向心力试验装置，记录间隔棒线夹夹持中心所在圆直径∅、二号带孔槽型双板所在圆直径∅1、模拟导线装置两端孔间距l1和间隔棒线夹数量n；

20、步骤2：将一个拉头固定在任一固定不动的物体上，将另一个拉头的拉板通过拉力试验机施加拉力，并记录拉力f；

21、步骤3：通过滑动连接结构上的测距装置记录并计算出两端的拉头的直线距离l；

22、步骤4：将步骤1-3记录的拉力f、向心力t、间隔棒线夹夹持中心所在圆直径∅、二号带孔槽型双板所在圆直径∅1、两端拉头直线距离l、模拟导线装置两端孔间距l1和间隔棒线夹数量n带入公式内计算出向心力t。

23、（三）有益效果

24、与现有技术相比，本发明提供了一种间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法，具备以下有益效果：

25、1、该间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法，使用作为通用电力金具的平行单板代替现有技术中的钢索，平行单板受力更加均匀稳定，产生的偏移量少，从而减少测试的误差，通过控制一号单板槽和二号单板槽的方向，使平行单板受到的力始终朝向间隔棒框架中心的位置，降低了安装难度。

26、2、该间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法，利用位于中轴上的中心柱将两个拉头固定在中轴线上移动，避免了由于安装过程中存在的间隙导致移动方向偏离中轴，同时在两个中心柱将滑动连接的滑动连接结构内设置测距装置，可以通过测试两个中心柱相对位移量实时记录两个拉头的间距，从而便于计算向心力。

27、3、该间隔棒向心力试验装置及向心力与拉力转换计算方法，结合中心柱和平行单板，将中心柱设置为等边多边形，边数与间隔棒线夹的个数相等，使中心柱每个边都对应一个平行单板，再通过摇杆装置将平行单板与中心柱内滑动的内滑块连接在一起，摇杆装置两端分别转动连接在平行单板和内滑块侧面，并且摇杆装置还穿过中心柱上的滑槽，在平行单板转动时，推动摇杆装置以及内滑块移动，由于摇杆装置在内滑块上的转动中心移动方向固定，所以平行单板也被摇杆装置限制在固定方向转动，并且每个摇杆装置的长度相等，使各个平行单板转动的角度保持相等，避免了平行单板安装时产生的微小误差。