1主要研究内容 **鞋耐压缩、耐刺穿性能检验装置的主要研究内容是选择力的传动方式,设计符合鞋形特点的结构,研制满足标准要求的测检装置。具体为以下3个方面: 1.1设计依据 设计依据是原劳动部行业标准LD50-94《保护足趾**鞋》,国际GB12017-89《防刺穿鞋抗刺穿技术条件及试验方法》,国际标准ISO/DIS8782-1994《劳动保护用品**防护工作鞋的技术要求与试验方法》。根据我国标准法总则第4条和国务院颁布标准实施条例第4条要求,对国际标准、卫生标准、环境标准和贸易需要的标准应当优先等效、等同采用,本课题遵循这一原则,以ISO/DIS8782-1994中的规定为依据,其具体指标为耐压缩检测仪器的检测范围≥20KN,测量误差不大于±1%,仪器施压速度为(5±2)mm/min;耐刺穿检验仪器的检测范围≥2KN,施压速度为(10±3)mm/min。 1. 2工作原理 2.压力试验机采用液压传动原理,为台式结构。 以**鞋耐压缩试验为例:首先按LD50-94中5.8.3款要求放入试验机工作平台的中心部,根据LD50-94中表1要求按**鞋类别预置压力检测的KN数,如Aη2型为10KN然后起动电动油泵,工作平台上升,观察压力显示情况,根据压力上升情况对压力上升速度进行微调,当压力达到额定值时,油泵停止升压,并自动起动记时器,时间到打开放油阀,工作平台回归原位,取出试样中的橡皮泥,按标准表1中的要求进行测量,试验过程完毕,
2.3 主要技术环节液压传动系统与工作平台 经调查比较,得知液压传动相对于机械传动与电气传动具有输出功率大,设备运行平稳,体积小,重量轻,反应快,易于实现无级变速、自动控制与过载保护等优点。同时液压元件已实现标准化,便于液压系统的实际、制造与维护,结合**鞋耐压缩、耐刺穿试验试样小,受力大的特点,为了确保实验过程总的**、平稳操作,因此确定本课题耐压缩试验样机采用液压传动系统, 根据**鞋标准的要求,按照液压系统的设计方法,液压系统的负载分析如下:设液压系统的运动部件总重量G=20000N,运动部件的静摩擦系数fs=0.1;动摩擦系数fd=0.05,则系统阻力负载为: Ff(静摩擦阻力) =0.1*2000N=2000N Ff(动摩擦阻力) =0.05*2000N=1000N 已知耐压试验的*大工作负载Ft为20KN,设系统机械效率ηm为0.9,则可得: 液压系统启动负载 略行元件的工作压力,并由负载大小,工作压力及运动速度,参照《液压工程手册》中的推荐数值选出液压系统的主要元件参数,经综合整理确定试验机液压传动系统。
根据**鞋的试样特点,液压机的行程定为40mm,上下块距离120mm,支柱距离140mm.
1.3.2 测量方法与自动控制
本试验机的测量方法没有用简单的压力表示方式,因为液压系统长用的”Mpa”表不能直观地指示**鞋标准所规定的压力数值,因此,本试验机采用电子测量与控制电路,其核心部件就是BHT-4型电阻应变式测力传感器,其外型为圆柱体,具有较高的结构强度,抗振和抗冲击稳定性,安装于液压机工作平台的上块内。传感器信号经放大器处理后,通过A/D转换直接从LED显示器上读出,同时将处理后的标准信号送电压比较电路,与每次试验设定的标准压力值相比较,如果测量信号与设定信号相等,则比较器输出驱动信号并通过驱动继电气控制液压系统的工作状态,压力测量与比较电路的原理框图见图5
防刺穿鞋的刺穿报警电路见图6中a框内为标准规定的试样夹持器,其结构见图7。
当刺钉穿透试样,上电极接触到下电极,则电路接通,发出警报。如果在规定压力下,未能穿透则不报警。
为防止误动作造成液压系统故障或事故,采用了自动开关与手动开关串联联锁控制的方法。只有在安装试样,检查好接线与阀门状态,按下允许加压的通电按扭后,方能启动加压试验。从而使系统的**可靠性大为提高。因为在由独立分支组成的“与”操作系统中,系统误动作发生的概率是各分支误动作发生概率的乘积。假如上述串联联锁的两部分发生误动作的概率各为0.01,则整个控制系统发生误动作仅为0.01*0.01,即由100次出现一次误动作提高到1万次才会出现一次。从**工效学的角度来说,这是非常必要的。
2 结论
**些耐压缩,耐刺穿性能检验装置依据LD50-94和GB12017-98两项标准对**鞋耐压缩与抗刺穿的规定,按ISO/DIS8782-1994对两项指标测试设备的要求,采用液压传动与数显测控制装置相结合的技术途径,实现压力检测,有效控制与刺穿报警功能。经计量检验符合标准规定要求,并通过了国家经贸委**生产局组织的专家鉴定。