[发明专利]钢丝绳整体拉伸检测方法

说明书

技术领域

本发明属于测量力学领域，具体涉及一种钢丝绳整体拉伸检测方法，尤其是涉及大尺寸大直径钢丝绳的整根拉伸破断力检测，还可以向其他产品推广，例如双绞线，钢绞线等产品的破断力检测。

背景技术

钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根拉断，工作可靠。钢丝绳性能主要由钢丝决定。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。

钢丝绳破断力指标是表征钢丝绳质量、安全性和性能的重要标志。然而，钢丝绳是由若干条钢丝捻在一起组成，在拉伸检测时不直接夹紧钢丝绳时易将钢丝夹断或将钢丝绳夹散，不能完成检测。因此，必须使用适宜的夹具，若夹具不适宜将导致检测失败。由于试验中钢丝绳的螺旋形特性，因此很难在试样上附加任何物体。

因此，需要设计适宜的夹具，通过合适的介质及方法将钢丝绳和夹具固定，完成检测。

发明内容

本发明针对以下技术问题而提出的一种钢丝绳整根拉伸检测方法；

1、夹具形状和尺寸设计

夹具直径过小，因轴向载荷过大极易造成钢丝绳极易从工装中脱落；夹具直径过大，因拉伸试验机钳口夹取能力有限，无法完成实验任务；夹具太长，不易操作，浇铸时很难将浇铸介质完全浇铸在夹具内；夹具太短，结合强度低，容易造成钢丝绳与夹具脱落的现象。

2、钢丝绳角度设计

在正常条件下，钢丝绳端头与夹具角度过小，极易导致脱落，无法完成实验；钢丝绳端头与轴向的角度过大，容易导致从端头断裂。

3、浇铸介质设计

浇铸介质的熔点低，容易浇铸成型，但是其强度低，夹具易变形，不能完成实验；浇铸介质熔点高，其浇铸所需温度高，并且容易导致钢丝绳回火，强度下降，易造成非正常断裂；

具体技术方案如下：

一种钢丝绳整体拉伸检测方法，选取50倍的钢丝绳直径φ作为其拉伸长度L，即L＝50Φ，将钢丝绳两个端部6％-7％L的范围内拆散，拆散部位与其轴向的最大夹角为10°；然后将其装入直径为2.0～2.5φ，长度为7％L的圆柱体模具内一起预热，选取锡铅合金作为浇铸介质，将其在183℃融化，保温20分钟，最后将熔化好的锡铅合金浇铸到模具中，待冷却成型后进行检测。

经过力学性能研究，确定了最佳实验应力控为20MPa，最终可将钢丝绳成功拉断。

本发明的有益效果

钢丝绳不仅在民用行业而且在国防军工行业均有着广泛的应用，其性能的优劣直接关系到产品质量的好坏。

本发明为众多钢丝绳生产企业以及使用单位提供有力的技术保障，该项目可以拓展到其它相关产品比如双绞线的工装设计及拉伸试验，为续承接外来难题做足了技术准备。考虑到钢丝绳在化工、电力、陶瓷、汽车等工业部门的广泛应用，本发明的有效推广将在这些行业的生产安全方面发挥重要作用，必将产生巨大而深远的社会效益。

附图说明

本发明共有三副附图

图1为钢丝绳的结构；

图2为钢丝绳夹具示意图

1-钢丝绳2-夹具3-钢丝绳拆散端部

图3为钢丝绳拉伸试验图

具体实施方式

实施例1

通过测量钢丝绳直径为28.5mm，选取长度为1425mm的钢丝绳，设计将钢丝绳两端85mm范围拆散，拆散部位与其轴向的最大夹角设计为10°；选取锡铅合金作为浇铸介质，将其在183℃融化，再保温20分钟，其浇铸性能最佳，然后将钢丝绳的拆散部分迅速浇筑到直径为60mm，长度为100mm的圆柱体的模具中，冷却成型形成夹具。在实验应力控20MPa下，成功将钢丝绳拉断，如图3所示。

实施例2

通过测量钢丝绳直径为15.5mm，选取长度为775mm的钢丝绳，设计将钢丝绳两端47mm范围拆散，拆散部位与其轴向的最大夹角设计为10°；选取锡铅合金作为浇铸介质，将其在183℃融化，再保温20分钟，其浇铸性能最佳，然后将钢丝绳的拆散部分迅速浇筑到直径为32mm，长度为55mm的圆柱体的模具中。在实验应力控20MPa下，成功将钢丝绳拉断。