钢丝绳 实际破断拉力测定方法
Steel wire ropes -- Determination of measured breaking force
1 范围
本标准规定了钢丝绳实际破断拉力测定方法的术语和定义、试验原理、试样制备、试验设备、试验程序、试验报告等。
本标准适用于各种钢丝绳产品实际破断拉力的测定。合金浇注法适用于钢丝绳直径大于等于
6mm或钢丝直径大于等于0.5mm钢丝绳;树脂浇注法和套管压制法适用于所有类型的钢丝绳;直接
夹持法适用于单股钢丝绳,也适用于其他结构的钢丝绳;缠绕法适用于直径不大于20mm钢丝绳。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 8706 钢丝绳 术语、标记和分类(GB/T 8706-2006,ISO 17893:2004,IDT)
GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校
准(GB/T 16825.1-2008,ISO 7500-1:2004,IDT)
3 术语和定义
GB/T 8706给出的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
初次断丝拉力
钢丝绳拉伸试验过程中出现第一根钢丝断裂时测得的拉力值。
3.2
合金浇铸法
将试样两端捆扎后端部散开、清洗干净后,用低熔点的熔融合金浇铸,冷却至室温后,在拉力试验机上进行拉伸试验的方法。
3.3
树脂浇注法
将试样两端捆扎后端部散开、清洗干净后,用树脂浇注,待树脂充分固结后,在拉力试验机上进行拉伸试验的方法。
3.4
套管压制法
将试样两端装上合适的金属套管,用压力机压制牢固,然后在拉力试验机上进行拉伸试验的方法。
对于纤维芯类钢丝绳,应先将套管压制段的纤维芯去掉,并用同直径的端部为锥形的钢棒填充,然
后实施压套。
3.5
直接夹持法
将试样直接装夹在拉力试验机夹头合适的钳口进行拉伸试验的方法。
3.6
缠绕法
将试样直接缠绕在缠绕试验轮的绳槽中进行拉伸试验的方法。
缠绕试验轮的直径与钢丝绳的公称直径之比应不小于16,且缠绕试验轮的绳槽直径应控制在钢丝
绳公称直径的1.06倍~1.10倍范围内。
4 原理
对钢丝绳试样施加拉力,拉伸至钢丝绳断裂,测定钢丝绳的实际破断拉力,或者试验至规定拉力值。
5 试样制备
5.1 通用要求
5.1.1 未使用的钢丝绳试样应从外观检验没有任何损伤的钢丝绳上截取。
5.1.2 已使用的钢丝绳试样应从相关方确认的钢丝绳上截取。
5.1.3 钢丝绳试样应平直,不得有弯曲。
5.1.4 为了防止钢丝绳松散,截取试样前两端应用低碳钢丝牢固捆扎。
5.1.5 试验长度即两夹头之间的距离应符合表1的规定。
5.1.6 试样的总长度等于试验长度加上试样夹持长度。
5.2 合金浇铸法试样制备
5.2.1 在去掉端部捆扎之前,在距离试样两端一个夹持长度处分别用低碳钢丝将钢丝绳牢固捆扎,每个捆扎的长度至少应等于钢丝绳公称直径的两倍。对于预变形钢丝绳,通常两侧各一个捆扎即可;对于非预变形钢丝绳、阻旋转钢丝绳和平行捻密实钢丝绳,两侧最少各两个捆扎。
5.2.2 逐一打开绳股及股中钢丝呈帚头状,在任何情况下不得对钢丝进行矫直,但允许弯成钩形。对于纤维芯类钢丝绳,则应从帚头根部去掉纤维绳芯。
5.2.3 为了浇铸牢固,应将帚头钢丝表面的油污清洗干净。如采用稀酸溶液清洗,浸置的时间以钢丝表面不出现麻点为原则。
5.2.4 将清洗干净的帚头装入模具中调正,用合适的合金液缓慢注入模具中,浇铸成圆锥体,见图1。
为了确保合金与钢丝结合牢固,浇铸前可在帚头钢丝表面浸蘸合适的溶剂。为了降低浇铸温度对试验结果的影响,应尽量采用低熔点的合金进行浇铸。必要时可以采用铋、锑、锡等低熔点合金进行浇铸。
5.2.5 浇铸后的试样应自然冷却至室温,不得采用任何强制冷却措施。经稀酸溶液浸泡清洗的试样应在冷却至室温后的2h内完成试验。
5.3 树脂浇注法试样制备
5.3.1 试样的捆扎、端部打散、表面清洗见5.2.1~5.2.3。
5.3.2 将清洗干净的帚头装入模具中调正,将调制好的树脂混合液缓慢注入模具中,并用细钢丝搅动以排除浇注体内的空气,直至注满为止。然后将浇注完毕的试样放置一定时间直至树脂完全固结。
5.4 套管压制法试样制备
5.4.1 应采用合适材质的金属套管,套管的内径、壁厚、长度应保证钢丝绳断裂在有效部位,套管两端的内外壁均应倒角。
5.4.2 对于纤维芯类钢丝绳试样,应将套管部分的绳芯去掉,用相同直径、一端加工成圆锥形的金属棒填充,然后将绳股复位。
5.4.3 将试样两端穿上套管,然后在压力机上压制牢固。
5.4.4 套管压制过程中应避免对钢丝绳试样表面造成任何损伤。
6 试验设备
本试验可以在满足本标准要求的任一种拉力试验机上进行。
试验机的测力系统应按照GB/T 16825.1进行校准,其准确度应为1级或优于1级。
7 试验程序
7.1 除非另有规定,试验一般在室温10℃~35℃范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应
为23℃±5℃。
7.2 将试样安装在试验机上,并保证试样轴线与试验机夹头轴线重合。
7.3 对于浇铸法拉伸试样,采用立式拉力试验机试验时,先将试样置于上、下钳口座内,并让下钳口座内的试样悬空,调整试验机零点,再实施拉伸试验。
7.4 对于套管压制法,将压制好的套管试样直接夹持在钳口中,即可实施拉伸试验。
7.5 对于直接夹持法,应采用合适的夹具,必要时可以在试样与夹具间衬垫沾有金刚砂的铝箔,避免夹具夹伤试样表面。
7.6 对于缠绕法,先将试样一端固定在试验轮上,然后将试样缠绕在试验轮中,拉紧试样,最后固定试
样另一端,即可实施拉伸试验。
7.7 试 验过程中应平稳加载。当施加的试验力值不大于钢丝绳最小破断拉力的80%时,试验力可以较快的速率施加;但是当试验力值超过80%时则应缓慢加载,力值增加的速率每秒应不超过最小破断拉力的0.5%。
7.8 试验过程中应采取有效措施,防止钢丝绳试样发生旋转,以免影响试验结果的准确性。
7.9 如果钢丝绳试样在距离夹头6d或50mm(两者取其小者)内破断,其实测破断拉力达到相关产品
标准的规定时,可视为试验有效。否则该试验无效,应重新取样进行试验。
7.10 在保证试验有效的前提下,上述方法均可作为仲裁试验方法。
8 试验报告
试验报告至少应包括下列内容:
a) 本标准编号;
b) 钢丝绳试样标记(如结构、捻法、公称抗拉强度等);
c) 钢丝绳公称直径;
d) 试样状态(如未使用、已使用等);
e) 试样制备方法(如合金浇铸法、树脂浇注法、套压法、直接夹持法、缠绕法等);
f) 试验条件(如有效长度、加载速率、温度等)。
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