钢丝绳实际破断拉力测定方法

       钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成，在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强以及在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等优点，在建筑、矿产、冶金、交通、旅游等国民经济各主要行业和部门得到广泛应用。

      作为大型建筑和工程设施中应用广泛的一种挠性构件，钢丝绳的质量直接影响着施工操作的安全性，因此人们一直在探索各种实验方法以求全面地了解钢丝绳的性能特点，接下来本文将根据GB/T8358-2014来简要介绍钢丝绳的实际破断拉力测定方法。

一、试验原理和适用范围

       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。

       本方法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 6 mm或钢丝直径大于等于0.5 mm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20 mm钢丝绳。

二、试样制备

1、通用要求

     (1) 未经使用的钢丝绳，试样应从外观检查合格处截取。

     (2) 在用或已用过的钢丝绳，试样应从被相关各方认可处截取。

     (3) 钢丝绳试样应平直,不得有弯曲。

     (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) 试验长度即两夹头之间的距离应符合表1的规定。

     (6) 试样的总长度等于试验长度加上试样夹持长度。


2、合金浇筑法试样制备

    (1) 在去掉端部捆札之前，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，两侧较少各两个捆扎。

    (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。

    (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。

    (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2。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) 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。

3、树脂浇注法试样制备

     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。

4、套管压制法试样制备

     (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。

     (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。

     (3) 将试样两端穿上套管，然后在压力机上压制牢固。

     (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。

5、直接夹持法试样制备

    (1) 先将试验段两端用铁丝捆扎再截取试样。

    (2) 对于单股钢丝绳或钢绞线，端头钢丝可焊结在一起。

6、缠绕法试样制备

     将试样直接从钢丝绳上截取，必要时两端用铁丝捆扎。

三、试验设备

       使用万测HHT207W-B微机控制卧式拉力试验机进行试验。该试验机可用于锚链、电缆、滑车钢缆、钢丝绳、钩环、缆绳、导线、张线夹、完全带、吊装带、光缆、钢绞线、棒材等电力设备及安全设备的拉力测试。


四、试验步骤

       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℃。

       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。

       3、对于浇铸法拉伸试样，将浇铸好的试样置于钳口座中，即可进行拉伸试验

       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。

       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。

       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、试验过程中应平稳加载。当施加的试验力值不大于钢丝绳较小破断拉力的80%时,试验力可以较快的速率施加，但是当试验力值**过80%时则应缓慢加载，力值增加的速率每秒应不**过较小破断拉力的0.5%。

       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。

       9、如果钢丝绳试样在距离夹头6d（钢丝绳公称直径）或50 mm（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。

      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。

五、试验报告

       试验报告应包括下列内容：

      (1) 本标准编号及具体方法；

      (2) 钢丝绳试样标记（如结构、捻法、公称抗拉强度等）；

      (3) 钢丝绳公称直径（d)；

      (4) 试样状况（如已使用、未使用等）；

      (5) 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）；

      (6) 试验条件（如有效长度、加载速率、温度等）’

      (7) 试验结果（如实测破断拉力、断股数、断裂位置等）；

      (8) 试验机名称及型号编号；

      (9) 试验条件、结果异常说明。