一种悬索桥主缆索股架设时拽拉器牵引索力和索股索力测试方法

摘要

本发明涉及悬索桥主缆架设技术领域，具体涉及一种悬索桥主缆索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力测试方法。该测试方法包括以下步骤：首先，进行索股牵拉张力的测试，设置两个索股拉杆传感器，索股拉杆测量采用全桥测量电路，在拉杆圆截面竖向轴上沿杆轴线方向布置应变片，并设置与拉杆同材料且不承受外载荷的两块补偿片，在其上分别粘贴电阻应变片。然后进行拽拉器前、后牵引索力测试，设置两个索轴传感器，两处测点的测量方式一致。牵引索轴测量采用半桥测量电路，在索轴上表面处沿牵引索牵引方向布置应变片，并设置与索轴同材料且不承受外载荷的一片补偿片，在其上粘贴电阻应变片，并与两个定值电阻组成半桥测量电路。最后，分别通过试验机对索股和拽拉器前、后牵引索进行标定，得到精确的索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力。

说明书

【技术领域】

本发明涉及拽拉器索力测试领域，特别涉及一种悬索桥主缆索股架设时拽拉器牵引索力和索股索力测试方法及其装置。

【背景技术】

本发明涉及悬索桥主缆架设技术领域，具体涉及一种悬索桥主缆索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力测试方法。

主要以特大跨径悬索桥主缆索股架设施工为背景，检测拽拉器前、后牵引索力和索股索力，以实时监测索股和拽拉器牵引索承载状态，可以保证施工安全并提高建造质量和效率。但是因为牵引机构复杂、传感器布置空间受限和施工成本控制等因素，导致悬索桥主缆架设时索股和拽拉器前、后牵引索的索力测试较困难。

目前比较常用的索力测试方法有钢丝绳张紧力测试法、压力测试法、压力传感器法、磁通法、频率法。钢丝绳张紧力测试法工装布置空间较大，绳索不能连续相对拽拉器测力装置移动且无法通过悬索桥主缆架设系统的滑轮组；压力测试法和压力传感器测试法仅适用于千斤顶张拉系统；磁通法是通过电磁传感器测试牵引索的磁通量变化实现索力测试，但磁通量受环境温度影响显著；频率法是通过测量索的振动频率来进行索力测试，但悬索桥主缆架设时主缆索股悬吊长度和拽拉器位置连续变化导致索振动频率变化范围大。综上所述，现有方法无法满足悬索桥主缆架设时索股牵引力和拽拉器前、后牵引索索力测试。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种悬索桥主缆索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力测试方法，以解决上述存在的问题。

本发明采用如下技术：拽拉器牵引索和索股索力测试技术装置，包括拉杆传感器、索轴传感器、拉杆传感器标定工装、索轴传感器标定工装和若干电阻应变片。拽拉器牵引索力和索股索力测试通过标定用试验机进行测试工装的标定。

首先是索股牵拉张力的测试，设置两个索股拉杆传感器，分别为测点1和测点2，两处测点的测量方式一致。以测点1为例进行说明，索股拉杆测量采用全桥测量电路，在测点1的拉杆圆截面竖向轴上沿杆轴线方向布置应变片R

【相对于现有的技术本发明具有的改进与有益效果】

这种拽拉器索力的测试方法之前并未有过，该技术发明具有以下有益效果：本发明为悬索桥主缆索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力测试方法，根据拽拉器工作原理和结构特点，不需要对原结构进行改造，仅布置电阻应变片并合理组成测量电路，通过试验标定技术完成索股牵引力和拽拉器前、后牵引索的索力测试，该发明技术操作简单、测试准确度高，成本低。

【附图说明】

图1是拉杆传感器与索轴传感器测试装置示意图

图2是本发明中拉杆传感器的全桥测试桥路图

图3是拉杆传感器标定工装

图4是图1中的B向视图

图5是本发明中索轴传感器的半桥测试桥路图

图6是索轴传感器标定工装

其中图中标号分别指：1-前牵引索轴，2-索轴连接板，3-后牵引索轴，4-前接杆，5-拉杆连接座，6-右上边拉杆，7-左下边拉杆，8-拉杆连接板，9-后接杆，其中拉杆传感器标定工装图中包括：10、15-销轴，11、16-拉杆传感器标定用实验机拉杆，12-耳板a，13-筋板a，14-连接板a；索轴传感器标定工装图中包括：17-上连接销轴，18-下连接销轴，19、23-索轴传感器标定用实验机拉杆，20-筋板b，21-连接板b，22-耳板b。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进一步说明。

参见图1-图6，本发明是一种拽拉器牵引索力和索股索力测试技术装置，包括拉杆传感器、索轴传感器、拉杆传感器标定工装、索轴传感器标定工装和若干电阻应变片。

请参见图1所示，拉杆传感器与索轴传感器如图所示，拽拉器的左下边拉杆7和右上边拉杆6通过连接板8和连接座5与锚头前接杆4、后接杆9连接，两个拉杆传感器对称布置，结构相同。如图1所示，以测点1为例进行说明，在左下边拉杆7圆截面沿杆轴线方向布置应变片R

测量右上边拉杆6轴向力F

如图1和图4所示，前牵引索轴1和后牵引索轴3通过连接板2相连，测点3和测点4分别粘贴在图中的前牵引索轴1和后牵引索轴3的上表面。以左侧的前牵引索轴1为例进行说明，前牵引索轴测量采用半桥测量电路，在索轴上表面的测点3布置应变片R

为了获得更加准确的测量结果，设置拉杆传感器标定工装如图3所示，其包括结构相同的上拉头和下拉头。以上拉头为例，上拉头主要包括拉杆7、销轴10、耳板12、筋板13、连接板14和试验机拉杆11。耳板12通过焊接与筋板13相连接，筋板13通过焊接与连接板14相连接，通过销轴10与试验机拉杆11相连接。同理，下拉头下端通过销轴15与试验机底座上的拉杆16连接，试验机在工作过程中对拉杆传感器的上拉头施加拉力载荷完成标定试验。

同样，为了获得更加准确的测量结果，设置索轴传感器标定工装，如图6所示，其包括结构相同的索轴上拉头和索轴下拉头。以索轴上拉头为例，索轴传感器上拉头主要包括上连接销轴17、筋板20、连接板21、和耳板22。耳板22通过焊接与连接板21相连接，筋板20通过焊接与连接板21相连接，耳板22通过连接销轴17与试验机拉杆23相连接。同理，索轴下拉头通过下连接销轴18与试验机底座上的拉杆19连接，试验机在工作过程中对索轴传感器的上拉头施加拉力载荷完成标定试验。