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在石油化工单位检修工作中，经常要用到安全带、安全绳和起吊绳索，这些安全防护用品的安全性能要保证，否则出现安全隐患会造成严重的伤害事故。为了检验这些防护用品的性能，可以引进万能压力试验机，做为日常检测安全带等绳索类安全防护用品的器具，由于要检测的东西大小、形状的不同，需要根据实际情况进行改进。
一、引进万能拉力试验机的必要性
“严禁高处作业不系安全带”这是安全生产禁令第二条的规定，多年来，我们重点关注的是作业者有没有系好安全带，但是安全带等保护绳索本身是否安全关注较少，该类防护用品的检验工作长期处于空白状态。引进万能拉力试验机，用来开展这方面的检验工作。
二、使用过程的问题和改进措施
由于目前市场上还找不到专用的绳索类检验设备，所以所购“万能拉力试验机”也存在悬挂高度也不能满足绳体长度要求的问题。如安全带最大绳长3米，拉力机最大悬挂高度只有0.9米，使得绳体拉力试验只能分段进行，试验效率和试验准确性都受到制约，悬挂系统必须改进。
三、改进措施
经厂家认可后，我们对原机悬挂系统进行了改进，在试验机底部增加一个定滑轮用来改变绳体受力方向，顶部再增加一个定滑轮，从而将原来0.9米的悬挂高度增加到3.7米，满足了安全带等绳体试验要求，达到了既提高试验效率，又保证试验结果准确的目的。
按照确定方案，改进悬挂系统包括底部定滑轮、顶部定滑轮、顶部滑轮座三部分，其中各包含数个组成零件。整个项目我们是按照可行性分析、设计原则制定、零部件设计加工、整体安装及初试、完善设计、改进完成一系列阶段逐步完成。
1.可行性分析
我们的改进方案就是改进一套悬挂系统，这个系统主要是上、下2个滑轮和滑轮座，这样改进后，原机最大悬挂高度为900mm，新的悬挂系统最大悬挂长度可达3700mm，满足最长绳体的检验需要。
依据《国家电网公司电力安全工作规程》（DL5009.2-2009）规定，绳体检验拉力F为2205N。各处强度分析如下：
1.1上滑轮承受大小为2*F即4410N作用力，滑轮选购成品，额定载荷11760N，强度足够；
1.2座板承受大小为2*F作用力，座板为395*145*8mm钢板，压紧于原机630*145*14mm顶部钢板上，模拟实验证明强度足够；
1.3下滑轮承受大小为3*F即6615N向上拉力，强度足够；
1.4下滑轮座受大小为6615N拉力，其四条螺栓总拉力也为6615N，经厂家验证，并做模拟实验证明强度足够。
经以上分析，说明改进悬挂系统强度满足需要。
2.设计原则制定
2.1满足绳体试验高度要求
2.2满足绳体试验强度要求
2.3结构稳固、合理
2.4结构尽可能简化，零部件易于加工
2.5尽可能不改动原机零部件
2.6改进后悬挂系統便于操作
3.零部件设计及加工
3.1上滑轮底座设计
原机顶部为一块630*145*14mm钢板，安装有轴承、立柱、螺栓等件，按照第5条设计原则不对该钢板本身做任何改动，我们设计一块395*145*8mm钢板作为座板用来安装上滑轮，由四条螺栓固定于原机顶部。滑轮连接座按照原机设计，焊接在钢板上。
钢板长度和宽度依据原机顶部四个空置螺孔而定，这样在同样加工工艺下，可避免原机钢板的拆卸和改动。
强度方面因上滑轮承受向下的压力，因此对座板固定螺栓强度无过高要求。同理座板厚度取8mm，保证稳固的同时有加强支撑作用。
3.2下滑轮改进设计
下滑轮不仅被绳体绕过一次，还要承担绳体尾端的固定，如果直接利用滑轮本身或原机结构固定绳尾，那么不可避免的会产生侧向的分力。于是我们设计一个与滑轮总成相配套的吊耳。吊耳套装在滑轮轴两端，顶部开孔用于挂接绳尾。这样保持受力点处于中心，实现结构的稳定、合理。吊耳采用扁铁制作，经切割、钻孔、弯曲、焊接而成，工艺十分简单，并且原滑轮本体没有任何改动。
4.整体安装及初试
加工制作完成后，我们对改进悬挂系统进行初步试用。将下滑轮、上滑轮及座板分别安装于机身，悬挂好安全带绳体，执行检验程序，试机证明悬挂系统在长度、强度方面完全正常，悬挂操作也非常方便。
通过试用发现改进悬挂系统还存在两方面不足：①滑轮直径为120mm，原机顶部钢板宽度为145mm，因此绳体经过钢板前后时有较大接触力，受拉时会发生摩擦损伤绳体； ②只适于3米绳体的悬挂检验，2米绳体无法悬挂。
5.完善设计
针对实践中发现的不足，做进一步完善设计。
5.1消除绳体与机体摩擦
依照不改动原机零部件原则，再对上滑轮进行改进，加工一个直径Φ170mm的转子代替原直径Φ120mm转子。绳体经过滑轮两侧下垂时，绳间距大于下方钢板宽度，消除接触和摩擦。
5.2 2米绳体悬挂机构设计
经观察和实际悬挂模拟，在上滑轮座板上增设吊耳构件，用最简单的结构实现了2米绳体的合理悬挂。
5.3上滑轮及座板稳定性分析
悬挂2米绳体时又引出新的思考---上滑轮及座板受力后是否会发生倾斜？
首先做理论分析：如示意图所示上滑轮及座板的受力，其中三个力的大小关系为F3=2*F1=2*F2，以O点为支点，则座板所受力矩分别为：①M1= F2*L= F1*L，方向向上；②M2=F3*L/2= F1*L，方向向下。两个力矩大小相等方向相反，故理论上座板受到向左侧倾斜的力矩应为零。
然后再做模拟实验：①采取安全措施后取出座板固定螺栓；②使F1由0逐步增大，当拉力超过1500N时座板出现轻微左倾，右侧抬起约2mm；③当拉力达到2205N时，右侧抬起10mm左右，表明上滑轮及座板存在实际左倾力矩；④此时单手手指按压可使座板复位，表明左倾力矩相对较小。
通过模拟实验，可以验证座板固定螺栓强度足以承受座板最大倾斜力。（注：螺栓公称直径为6mm，按最低螺栓等级3.6查得保证载荷为3620N）
因上滑轮各截面积远大于螺栓，故忽略倾斜力的影响。
6.改进完成
对不同安全带绳体进行多次试检验，证明改进的悬挂系统能够正常工作，完全实现各项设计目标。
四、实施改进后的效果
根据使用的具体要求进行器具的改进，对应不同长度样品选择不同悬挂点，充分利用原机身高度，不拆卸、不改动原机零部件。每一条安全绳索如同一条生命线，牵动着高处作业人员的生命安危，安全带等保护用具的的定期检验不能被忽视。我们改进的悬挂系统让“万能拉力试验机”能够适用于这种检测需要，实践证明比改进前检验效率更高、检验结果更准确。
一、引进万能拉力试验机的必要性
“严禁高处作业不系安全带”这是安全生产禁令第二条的规定，多年来，我们重点关注的是作业者有没有系好安全带，但是安全带等保护绳索本身是否安全关注较少，该类防护用品的检验工作长期处于空白状态。引进万能拉力试验机，用来开展这方面的检验工作。
二、使用过程的问题和改进措施
由于目前市场上还找不到专用的绳索类检验设备，所以所购“万能拉力试验机”也存在悬挂高度也不能满足绳体长度要求的问题。如安全带最大绳长3米，拉力机最大悬挂高度只有0.9米，使得绳体拉力试验只能分段进行，试验效率和试验准确性都受到制约，悬挂系统必须改进。
三、改进措施
经厂家认可后，我们对原机悬挂系统进行了改进，在试验机底部增加一个定滑轮用来改变绳体受力方向，顶部再增加一个定滑轮，从而将原来0.9米的悬挂高度增加到3.7米，满足了安全带等绳体试验要求，达到了既提高试验效率，又保证试验结果准确的目的。
按照确定方案，改进悬挂系统包括底部定滑轮、顶部定滑轮、顶部滑轮座三部分，其中各包含数个组成零件。整个项目我们是按照可行性分析、设计原则制定、零部件设计加工、整体安装及初试、完善设计、改进完成一系列阶段逐步完成。
1.可行性分析
我们的改进方案就是改进一套悬挂系统，这个系统主要是上、下2个滑轮和滑轮座，这样改进后，原机最大悬挂高度为900mm，新的悬挂系统最大悬挂长度可达3700mm，满足最长绳体的检验需要。
依据《国家电网公司电力安全工作规程》（DL5009.2-2009）规定，绳体检验拉力F为2205N。各处强度分析如下：
1.1上滑轮承受大小为2*F即4410N作用力，滑轮选购成品，额定载荷11760N，强度足够；
1.2座板承受大小为2*F作用力，座板为395*145*8mm钢板，压紧于原机630*145*14mm顶部钢板上，模拟实验证明强度足够；
1.3下滑轮承受大小为3*F即6615N向上拉力，强度足够；
1.4下滑轮座受大小为6615N拉力，其四条螺栓总拉力也为6615N，经厂家验证，并做模拟实验证明强度足够。
经以上分析，说明改进悬挂系统强度满足需要。
2.设计原则制定
2.1满足绳体试验高度要求
2.2满足绳体试验强度要求
2.3结构稳固、合理
2.4结构尽可能简化，零部件易于加工
2.5尽可能不改动原机零部件
2.6改进后悬挂系統便于操作
3.零部件设计及加工
3.1上滑轮底座设计
原机顶部为一块630*145*14mm钢板，安装有轴承、立柱、螺栓等件，按照第5条设计原则不对该钢板本身做任何改动，我们设计一块395*145*8mm钢板作为座板用来安装上滑轮，由四条螺栓固定于原机顶部。滑轮连接座按照原机设计，焊接在钢板上。
钢板长度和宽度依据原机顶部四个空置螺孔而定，这样在同样加工工艺下，可避免原机钢板的拆卸和改动。
强度方面因上滑轮承受向下的压力，因此对座板固定螺栓强度无过高要求。同理座板厚度取8mm，保证稳固的同时有加强支撑作用。
3.2下滑轮改进设计
下滑轮不仅被绳体绕过一次，还要承担绳体尾端的固定，如果直接利用滑轮本身或原机结构固定绳尾，那么不可避免的会产生侧向的分力。于是我们设计一个与滑轮总成相配套的吊耳。吊耳套装在滑轮轴两端，顶部开孔用于挂接绳尾。这样保持受力点处于中心，实现结构的稳定、合理。吊耳采用扁铁制作，经切割、钻孔、弯曲、焊接而成，工艺十分简单，并且原滑轮本体没有任何改动。
4.整体安装及初试
加工制作完成后，我们对改进悬挂系统进行初步试用。将下滑轮、上滑轮及座板分别安装于机身，悬挂好安全带绳体，执行检验程序，试机证明悬挂系统在长度、强度方面完全正常，悬挂操作也非常方便。
通过试用发现改进悬挂系统还存在两方面不足：①滑轮直径为120mm，原机顶部钢板宽度为145mm，因此绳体经过钢板前后时有较大接触力，受拉时会发生摩擦损伤绳体； ②只适于3米绳体的悬挂检验，2米绳体无法悬挂。
5.完善设计
针对实践中发现的不足，做进一步完善设计。
5.1消除绳体与机体摩擦
依照不改动原机零部件原则，再对上滑轮进行改进，加工一个直径Φ170mm的转子代替原直径Φ120mm转子。绳体经过滑轮两侧下垂时，绳间距大于下方钢板宽度，消除接触和摩擦。
5.2 2米绳体悬挂机构设计
经观察和实际悬挂模拟，在上滑轮座板上增设吊耳构件，用最简单的结构实现了2米绳体的合理悬挂。
5.3上滑轮及座板稳定性分析
悬挂2米绳体时又引出新的思考---上滑轮及座板受力后是否会发生倾斜？
首先做理论分析：如示意图所示上滑轮及座板的受力，其中三个力的大小关系为F3=2*F1=2*F2，以O点为支点，则座板所受力矩分别为：①M1= F2*L= F1*L，方向向上；②M2=F3*L/2= F1*L，方向向下。两个力矩大小相等方向相反，故理论上座板受到向左侧倾斜的力矩应为零。
然后再做模拟实验：①采取安全措施后取出座板固定螺栓；②使F1由0逐步增大，当拉力超过1500N时座板出现轻微左倾，右侧抬起约2mm；③当拉力达到2205N时，右侧抬起10mm左右，表明上滑轮及座板存在实际左倾力矩；④此时单手手指按压可使座板复位，表明左倾力矩相对较小。
通过模拟实验，可以验证座板固定螺栓强度足以承受座板最大倾斜力。（注：螺栓公称直径为6mm，按最低螺栓等级3.6查得保证载荷为3620N）
因上滑轮各截面积远大于螺栓，故忽略倾斜力的影响。
6.改进完成
对不同安全带绳体进行多次试检验，证明改进的悬挂系统能够正常工作，完全实现各项设计目标。
四、实施改进后的效果
根据使用的具体要求进行器具的改进，对应不同长度样品选择不同悬挂点，充分利用原机身高度，不拆卸、不改动原机零部件。每一条安全绳索如同一条生命线，牵动着高处作业人员的生命安危，安全带等保护用具的的定期检验不能被忽视。我们改进的悬挂系统让“万能拉力试验机”能够适用于这种检测需要，实践证明比改进前检验效率更高、检验结果更准确。