钢丝绳力学性能的好坏对安全生产尤为重要,为了准确地研究钢丝绳的实际性能就需要专用的试验机。本课题就是应某索具企业的需求设计一套拉力试验设备,主要用于高强度钢丝绳的出厂检测。针对本课题主要完成的工作内容以及相应的研究结论有:(1)通过查阅大量相关文献,了解国内外大型拉力试验机的结构特点,确定本文钢丝绳拉力试验机的设计方案。为了应对钢丝绳等较长试件的检测,该拉力试验设备采用组装式框架结构,并且依据钢丝绳试件的几何尺寸和力学性能,确定框架结构的基本设计参数。(2)利用SolidWorks软件对钢丝绳拉力试验机的主机框架、横梁结构以及液压缸等部件进行三维建模,并通过有限元分析软件ANSYS对试验机中关键承载部件进行分析。其中主机框架所受的最大应力值远远超出了材料的屈服强度,并且最大变形量也不符合企业标准。依据分析结果对框架结构进行局部优化,优化后框架的最大应力为342.86MPa,最大变形量为4.268mm。从仿真结果看,符合强度和刚度要求。(3)根据技术要求完成试验机液压系统的设计,其中包括液压原理图的绘制、液压元件的选型、主要集成块的设计与分析。在对集成块内流场分析的过程中,探讨了钻孔后的刀尖角区域对流体流动性能的影响。同时对试验机上主要液压元件Moog伺服阀进行深入分析与研究,并且比较准确地分析出射流管偏转角度与恢复压力之间的函数关系。(4)利用AMESim软件对拉力试验机的液压系统进行建模与仿真,并引入PID控制算法,得到与基本要求相符的动态性能。围绕本文拉力试验机的液压系统进行实验研究,选择实验室的伺服比例试验台为测试平台,分别以比例溢流阀、Moog伺服阀为研究对象,通过实验来检验仿真模型的准确性。