本文章引用GB/T 43357—2023《钢丝绳一般性能试验方法》

1范围

本文件描述了钢丝绳直径及其均匀性、不圆度(椭圆度)、捻距、单位长度重量、表面质量、不松散性、平直度、平整度、残余扭转、钢丝绳破断拉力、拉伸断丝、规定力下总伸长率和断裂总伸长率、弹性伸长率和结构伸长率、实际弹性模量、弯曲疲劳、旋转性能、径向刚度、盐雾试验、钢丝绳和股含油率、绳芯含油率、绳芯回潮率、股间隙率、股成形率、股伸缩量、拆股钢丝直径、拉伸、扭转、反复弯曲、缠绕、维氏硬度、镀层质量、镀层附着性、镀层均匀性、锌铝合金镀层铝含量的检查、测量和试验方法。

本文件适用于各种钢丝绳产品相关性能的检查、测量和试验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法

GB/T 238金属材料线材反复弯曲试验方法

GB/T 239.1金属材料线材第1部分:单向扭转试验方法

GB/T 1839钢产品镀锌层质量试验方法

GB/T 2972镀锌钢丝锌层硫酸铜试验方法

GB/T 2976金属材料线材缠绕试验方法

GB/T 4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分:硬度计的检验与校准

GB/T 4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分:标准硬度块的标定

GB/T 8358钢丝绳实际破断拉力测定方法

GB/T 8706钢丝绳术语、标记和分类

GB/T 10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB/T 12160金属材料单轴试验用引伸计系统的标定

GB/T 12347钢丝绳弯曲疲劳试验方法

GB/T 16825.1金属材料静力单轴试验机的检验与校准第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校准

GB/T 21965钢丝绳验收及缺陷术语

GB/T 40342钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定

YB/T 081冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定

YB/T 4182—2008钢丝绳含油率测定方法

YB/T 4288电梯用钢丝绳弯曲疲劳试验方法

YB/T 4933电梯钢丝绳用钢丝维氏硬度试验方法

3术语和定义

GB/T 8706界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1初始状态initialcondition

钢丝绳制造完毕尚未承受载荷作用的状态。

注:初始状态即制造状态。

3.2部分稳定状态partially-bedded condition

钢丝绳在规定的力值范围内反复加载和卸载,与最大力值和最小力值对应的伸长或变形读数一直在变化的现象。

3.3最终稳定状态finalbedded condition

钢丝绳在规定的力值范围内反复加载和卸载,其伸长或变形读数保持不变的现象。

3.4初始弹性模量initialropemodulus

Ei钢丝绳制造完毕首次承受载荷时测得的应力-应变关系曲线中的常数。

3.5部分稳定弹性模量partially-bedded ropemodulus

Ep-b钢丝绳处于部分稳定状态时测得的应力-应变关系曲线中的常数。

3.6最终弹性模量finalropemodulus

Ef钢丝绳处于最终稳定状态时测得的应力-应变关系曲线中的常数。

3.7径向刚度transverserigidity ofrope

钢丝绳承受侧向载荷时抵抗变形的能力。

注:用变形度V表征。

4试样的一般规定

4.1钢丝绳试样通常应在成品轮轴或盘卷上截取,试样的数量和长度应根据产品标准或实际需要确定。当产品标准、规程、规范或协议另有规定的,按其规定执行。

4.2钢丝绳的残余扭转(回转)试验应在成品卷盘上进行,钢丝绳的表面质量、特征尺寸、捻制特性也可以在不截断钢丝绳的条件下,直接从成品轮轴或盘卷上展开后进行检查和测量。

4.3截取试样前应将截取部位的两侧牢固捆扎,以防止钢丝绳松散和股松动;截取试样、转移或运输样品过程中应采取防护措施,避免对试样表面造成损伤。

4.4拆股数量应符合相关产品标准或规范的规定,拆股钢丝试样长度应满足后续各项试验的需要,拆散的钢丝应按不同捻制层别或直径(尺寸)分组归类。

4.5拆股钢丝宜采用木质、铜质或橡胶锤在木质、橡胶等台面上矫直。试样矫直过程中,应避免对试样造成机械、磨损和热灼等损伤。

4.6在将校直的钢丝分解为拉伸、弯曲、扭转等单项试验试样时,编号应一一对应。

5钢丝绳直径及其均匀性测量

5.1试样

试样应符合第4章的规定。试样不应弯曲,端部不应松散、股松动。

5.2测量量具

钢丝绳直径测量量具为钳口宽度足以跨越2根相邻钢丝(单股钢丝绳)或2个相邻股(多股钢丝绳)的千分尺或宽口游标卡尺。直径小于或等于2 mm的钢丝绳宜采用分度值不大于0.01 mm的千分尺测量;直径大于2 mm且小于或等于60 mm的钢丝绳应采用分度值不大于0.02 mm的宽钳口游标卡尺测量;直径大于60 mm的钢丝绳可采用分度值不大于0.05 mm的宽钳口游标卡尺测量。

5.3测量程序

5.3.1钢丝绳直径测量

将钢丝绳试样在无张力的条件下平直放置,用足以跨越钢丝绳两相邻股的量具在相距不小于1 m的长度上测量2处,每处在同一截面互相垂直的方向测量2个数值。

5.3.2钢丝绳直径均匀性测量

将钢丝绳试样在无张力的条件下平直放置,用足以跨越钢丝绳两相邻股的量具在相距不小于1 m的长度上测量10处,每处在同一截面互相垂直的方向测量2个数值。

5.4测量结果的计算

5.4.1 4个实测直径的算术平均值即为钢丝绳直径(D)。

5.4.2钢丝绳直径均匀性(u)按公式(1)计算:

式中:

u—钢丝绳直径均匀性,%;

Di—钢丝绳直径第i次测量值,单位为毫米(mm);

D—钢丝绳直径测量值的均值,单位为毫米(mm)。

5.4.3如发生争议,直径测量应在5%钢丝绳最小破断拉力载荷下进行;如有特殊要求,按相关规定执行。

6钢丝绳不圆度(椭圆度)测量

6.1试样

试样应符合第4章的规定。试样不应弯曲,端部不应松散、股松动。

6.2测量量具

钢丝绳不圆度(椭圆度)的测量量具要求同5.2。

6.3测量程序

钢丝绳在无张力的条件下,用千分尺或宽口游标卡尺在试样上至少测量2处,2处相距不小于1 m,每处沿同一截面上测出钢丝绳直径的最大值和最小值。

6.4测量结果的计算

6.4.1同一截面实测直径的最大值和最小值之差与公称直径之比为钢丝绳的实测不圆度(椭圆度)。

6.4.2 2处实测不圆度(椭圆度)中的较大者为该钢丝绳的不圆度(椭圆度)。

6.4.3如发生争议,不圆度(椭圆度)测量应在5%钢丝绳最小破断拉力载荷下进行。如有特殊要求,按相关规定执行。

7钢丝绳捻距测量

7.1试样

试样应符合第4章的规定。试样不应弯曲,端部不应松散、股松动。

7.2测量器具

直径小于或等于10 mm的钢丝绳应采用分度值不大于0.02 mm器具;直径大于10 mm且小于或等于60 mm的钢丝绳可采用分度值不大于0.1 mm的器具;直径大于60 mm的钢丝绳可采用分度值不大于1 mm的器具。

7.3测量程序

7.3.1痕迹法

钢丝绳在平面上平直展开,将白纸或复写纸加白纸紧贴钢丝绳,用碳棒或光滑硬杆,沿钢丝绳轴向从白纸的一端平顺地划向另一端,然后在白纸痕迹清晰部位标注起点(第1个股或第1根钢丝),数(n+1)个股或钢丝的对称位置标注终点(n为多股钢丝绳的外层股数或单股钢丝绳的外层钢丝根数),用量具测量起点和终点之间的长度,即为钢丝绳的捻距。

为了减少测量误差,通常采用(3n+1)或(5n+1)的测量长度,然后除以3或5折算为钢丝绳的捻距。

平行测量3处,每处相距不小于1 m。

7.3.2直接法

钢丝绳在平面上平直展开,在某一部位标注起点(第1个股或第1根钢丝),数(n+1)个股或钢丝的对称位置标注终点,用量具测量起点和终点对称位置之间的长度,即为钢丝绳的捻距。

为了减少测量误差,通常采用(3n+1)或(5n+1)的测量长度,然后除以3或5折算为钢丝绳的捻距。

平行测量3处,每处相距不小于1 m。

7.4测量结果计算

3个实测捻距的算术平均值即为钢丝绳捻距(H)。

8钢丝绳单位长度重量测量

8.1试样

8.1.1试样应符合第4章的规定。试样不应弯曲。

8.1.2测量钢丝绳单位长度重量时,试样应从同一轮轴或盘卷上截取,试样两端应平齐,总长度不小于2 500 mm。为了便于称量,试样可以由长度基本相等的4段或5段组成。

8.1.3试样表面除制造过程中涂敷的油脂外不应有其他附着物。

8.2测量器具

长度测量器具应采用分度值不大于1 mm的器具;重量称量器具的精度应不超过总重量的1%。

8.3测量程序

8.3.1钢丝绳在平面上平直放置,用长度测量器具测量试样的长度(L),或测量每一段钢丝绳试样的长度,然后计算总长度(L)。

8.3.2用重量称量器具称量钢丝绳试样的总重量(m)。

8.4测量结果的计算

钢丝绳的单位长度重量按公式(2)计算:

式中:

M—钢丝绳试样的单位长度重量,单位为千克每米(kg/m);

m—钢丝绳试样的总重量,单位为千克(kg);

L—钢丝绳试样的长度,单位为毫米(mm)。

9钢丝绳表面质量检查

9.1试样

试样应符合第4章的规定。可以直接在钢丝绳成品轮轴或盘卷上展开进行检查。

9.2检查设备

目视和手感检查。

9.3检查程序

用肉眼或手感沿钢丝绳轴向移动,检查钢丝绳表面是否存在GB/T 21965规定的制造、搬运和运输、安装或使用期间产生的各种影响使用的缺陷,检查的长度不少于10 m。

10钢丝绳不松散性检查

10.1试样

试样应符合第4章的规定。阻旋转类和粗直径类钢丝绳通常不进行不松散性检查。

10.2检查设备

手工加目视检查。

10.3检查程序

10.3.1复位法

将钢丝绳一端解开对称的2个股或2根钢丝(或相间的3个股)约2个捻距长度(或3个捻距长度),然后将这些解开的股重新恢复到原位,检查钢丝绳能否复位和复位后是否会自行散开。

10.3.2穿孔法

按照相关技术标准规定的孔径准备好穿孔板,用专用的钢丝绳剪切钳将钢丝绳端部切断后穿入穿孔板,检查钢丝绳能否通过。

11钢丝绳平直度测量

11.1试样

试样应符合第4章的规定。

11.2测量器具

钢丝绳平直度检查应采用分度值不大于1 mm的量尺。

11.3测量程序

11.3.1平放法a

在不施加张力的情况下,将长度6 m的钢丝绳试样放置在距离为60 mm(有特殊要求时也采用75 mm)的2条平行线的平面上,除绳端500 mm外,检查钢丝绳是否与任何一根平行线相接触。

11.3.2平放法b

在不施加张力的情况下,将长度10 m的钢丝绳试样自由的放置在平面上,用一根细线在钢丝绳两端沿平行于中心轴线拉紧,然后测量钢丝绳偏离中心轴线的最大距离。

11.3.3悬垂法

将长度1 m的钢丝绳试样的一端固定后沿竖直方向自由悬挂下垂,用量尺测量钢丝绳试样另一端头偏离垂线的距离。

注:平放法a和悬垂法通常适用于直径不大于6 mm的钢丝绳的平直度测量。

12钢丝绳平整度检查

12.1试样

试样应符合第4章的规定。

12.2检查器具

手感和目视检查。

12.3检查程序

用大拇指、食指和中指搭在钢丝绳表面并沿着钢丝绳轴向平缓移动,通过触感检查钢丝绳表面是否光滑平顺,结合目视观察钢丝绳表面有无明显的起伏变化和硬弯存在。

13钢丝绳残余扭转试验

13.1试样

试样应符合第4章的规定。已经从成品卷盘上截取下来的钢丝绳试样不宜进行残余扭转试验。

13.2检查方式目视检查。

13.3试验程序

钢丝绳的残余扭转(回转)试验应在钢丝绳卷盘上进行。

去掉绳头约1 m,在距离绳端约200 mm处弯折一个约90°的角,紧握弯折处并确保无旋转条件下将钢丝绳拉出6 m,然后将钢丝绳自由端缓慢放开,让其在没有张力的情况下自由旋转,记录其旋转圈数,精确到0.5圈。

14钢丝绳破断拉力试验

14.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合GB/T 8358的有关规定。

14.2试验设备

TDGEW-1000B型微机显示钢绞线专用机

根据预估的钢丝绳破断拉力选择合适量程的拉力试验机,试验机的有效行程应满足GB/T 8358对试样长度的要求;同时,试验机的测力系统应满足GB/T 16825.1的要求,其准确度应为1级或优于1级。

14.3试验程序

钢丝绳破断拉力试验应按GB/T 8358的要求进行。

注:钢丝绳破断拉力标准值和实测值通常为三位有效数值。即小于1 kN修约间隔为0.001kN;1kN至小于10kN修约间隔为0.01 kN;10kN至小于100 kN修约间隔为0.1 kN;100 kN至小于1 000 kN修约间隔为1 kN;1 000 kN至小于10 000 kN修约间隔为10 kN;大于或等于10 000 kN修约间隔为100 kN。

14.4试验结果的判定

无论何种原因导致钢丝绳试样断裂发生在GB/T 8358规定的夹持钳口内或有效标距范围外,且钢丝绳的实测破断拉力达不到相关产品标准的规定或供需双方的合同约定时,则试验结果无效,应重新取样试验。

15钢丝绳拉伸断丝试验

15.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合GB/T 8358的有关规定。

15.2试验设备

拉力试验机应满足14.2的要求。

15.3试验程序

钢丝绳的拉伸按照GB/T 8358进行。

拉伸过程中应平稳加载至钢丝绳最小破断拉力(Fmin)的80%并持荷1 min,加载速率应不大于0.5%Fmin/s。

拉伸过程中应仔细监听钢丝绳试样是否发出“砰砰”的钢丝断裂声音,必要时可借助声音采集放大器装置,以便正常听力能够清晰听见。

若听见有“砰砰”的钢丝断裂声音发出,试验结束后拆开钢丝绳试样检查验证是否有断丝存在。

16钢丝绳规定力下总伸长率和断裂总伸长率试验

16.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合GB/T 8358的有关规定。

16.2试验设备

拉力试验机应满足14.2的要求。

引伸计应符合GB/T 12160的要求,其准确度级别应为1级或优于1级。

16.3试验程序

16.3.1将钢丝绳试样安装在合适的拉力试验机上,施加不大于钢丝绳最小破断拉力的3%或产品标准规定的初始载荷,将钢丝绳拉直。

16.3.2安装引伸计,其标距长度(L0)应符合产品标准或技术要求的规定。当产品标准或技术要求没有规定时,标距长度(L0)应符合表1的规定。

表1标距长度

单位为毫米

16.3.3测定钢丝绳规定力下总伸长率时,以不大于50 mm/min的拉伸速度加载至产品标准或技术要求的规定力值,持荷1 min,测量此时的标距长度,并记录该长度为Lg。

16.3.4测定钢丝绳断裂总伸长率时,以不大于50 mm/min的拉伸速度加载至断裂,测量此时的标距长度,并记录该长度为Lb。

钢丝绳断裂总伸长率的测定宜采用非接触式引伸计。

16.4试验结果的计算

钢丝绳规定力下总伸长率按公式(3)计算:

式中:

Af—钢丝绳规定力下总伸长率;

Lg—钢丝绳规定力下的标距长度,单位为毫米(mm);

L0—钢丝绳的标距长度,单位为毫米(mm)。

钢丝绳断裂总伸长率按公式(4)计算:

式中:

At—钢丝绳断裂总伸长率;

Lb—钢丝绳断裂时的标距长度,单位为毫米(mm)。

17钢丝绳弹性伸长率和结构伸长率试验

17.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合GB/T 8358的有关规定。

17.2试验设备

拉力试验机应满足14.2的要求。

引伸计应符合GB/T 12160的要求,其准确度级别应为1级或优于1级。

17.3试验程序

17.3.1将钢丝绳试样安装在合适的拉力试验机上,施加不大于钢丝绳最小破断拉力的3%或产品标准规定的初始载荷,使钢丝绳伸直。

17.3.2安装引伸计,其标距长度(L0)应符合产品标准或技术要求的规定。当产品标准或技术要求没有规定时,标距长度(L0)应符合GB/T 8358的规定。

17.3.3以不大于50 mm/min的拉伸速度加载至产品标准或技术要求的规定力值,持荷1 min,记录此时的标距长度(Lt)。

17.3.4平稳卸载到钢丝绳的初始力值,持荷1 min,记录此时的标距长度(Le)。

17.4试验结果的计算

钢丝绳弹性伸长率按公式(5)计算:

式中:

Ae—钢丝绳弹性伸长率;

Lt—钢丝绳加载至规定力时的标距长度,单位为毫米(mm);

Le—钢丝绳卸载至规定力时的标距长度,单位为毫米(mm);

L0—钢丝绳的标距长度,单位为毫米(mm)。

钢丝绳结构伸长率按公式(6)计算:

式中:

Ac—钢丝绳结构伸长率。

18钢丝绳实际弹性模量试验

18.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备和总长度应符合GB/T 8358的规定。使用引伸计测定,钢丝绳直径不大于60 mm时,引伸计标距应不小于15D0(D0为钢丝绳公称直径);钢丝绳直径大于60 mm时,引伸计标距至少应为钢丝绳的一个捻距,但不应小于900 mm。

18.2试验设备

拉力试验机应满足14.2的要求。

引伸计应符合GB/T 12160的要求,其准确度级别应为1级或优于1级。

TD-CBC4320型钢筋残余变形测试仪

18.3试验程序

18.3.1预加载

试验前,应明确是测定钢丝绳的初始弹性模量、部分稳定状态弹性模量,还是最终弹性模量。没有明确规定时,通常默认为测定最终弹性模量。

使用引伸计测量试样的伸长,应先给试样施加10%钢丝绳最小破断拉力的载荷,然后装上引伸计并调零,再测量试样的标距长度(L0)。

18.3.2初始弹性模量(Ei)的测定

当要求测定钢丝绳初始状态的弹性模量时,继续对试样施加至30%钢丝绳最小破断拉力的载荷,分别记录钢丝绳10%最小破断拉力(F10%)和30%最小破断拉力(F30%)时对应的引伸计读数x1和x2。

18.3.3部分稳定弹性模量(Ep-b)和最终弹性模量(Ef)的测定

当要求测定钢丝绳部分稳定状态或完全稳定状态的弹性模量时,继续对试样施加不超过50%钢丝绳最小破断拉力的载荷,然后均匀卸载至5%钢丝绳最小破断拉力的载荷。

以反复循环的方式给钢丝绳试样继续加载—卸载,直至试样达到所要求的部分稳定状态或完全稳定状态的循环次数。

如果在钢丝绳试样达到完全稳定状态前停止反复循环,即钢丝绳处于部分稳定状态停止反复循环,则应记录反复循环的次数。

然后施加10%钢丝绳最小破断拉力的载荷,并记录力值(F10%)和对应的引伸计读数(x1);继续加载至30%钢丝绳最小破断拉力的载荷,同时记录力值(F30%)和对应的引伸计读数(x2)。

经供需双方协商一致,可以采用其他的力值范围。如果采用其他的最大和最小载荷,则其差值应不

大于钢丝绳最小破断拉力的20%。

在对钢丝绳试样加载—卸载期间,可以观察到伸长滞后现象。为了避免混淆,用于计算弹性模量的伸长读数应在加载时读取。

18.4试验结果的计算与判定

根据上述试验数据,钢丝绳初始弹性模量应按公式(7)计算:

式中:

Ei(10-30)—钢丝绳初始弹性模量;如果是部分稳定弹性模量,则符号变为Ep-b(10-30);如果是最终弹

性模量,则符号变为Ef(10-30);单位为吉帕(GPa);L0—引伸计标距长度,单位为毫米(mm);

F30%—30%钢丝绳最小破断拉力,单位为千牛(kN);

F10%—10%钢丝绳最小破断拉力,单位为千牛(kN);

S0—理论金属横截面积,单位为平方毫米(mm2);

注:S0通常用于确定应力。它是一设计值,由钢丝绳中单根钢丝公称直径计算得到金属横截面积总和。

x2—30%钢丝绳最小破断拉力时对应的引伸计读数,单位为毫米(mm);

x1—10%钢丝绳最小破断拉力时对应的引伸计读数,单位为毫米(mm)。

其他标准中给出的适合钢丝绳应用和工作状态的力值、重量、公称金属横截面积数值也可应用,但应在试验报告中注明。

9钢丝绳弯曲疲劳试验

19.1试样

除符合第4章的规定外,钢丝绳试样的长度和制备应符合GB/T 12347或YB/T 4288的相关规定。

19.2试验设备

钢丝绳弯曲疲劳机应满足GB/T 12347或YB/T 4288的要求。

TD12347-2型钢丝绳弯曲疲劳试验机

19.3试验程序

钢丝绳的弯曲疲劳试验应按GB/T 12347或YB/T 4288的要求进行。

当试验条件超出GB/T 12347或YB/T 4288给出的范围时,应明确试验轮直径、绳槽半径、试验张力、试验频率、试验包角、弯曲疲劳次数及其他试验终止条件等要求。

19.4试验结果的判定

钢丝绳的弯曲疲劳试验结果应符合相关产品标准的规定或供需双方的合同约定。

20钢丝绳旋转性能试验

20.1试样

除符合第4章的规定外,钢丝绳试样终端之间的自由长度(L)应不小于100D0(D0为钢丝绳公称直径),试样终端应采用树脂浇铸、金属熔铸、楔形索扣或套管压制索扣等方式固接。

20.2试验机测定法

20.2.1试验设备

拉力试验机:应满足14.2的要求;

扭矩测定仪:最小分度值1 N·m;

旋转角度测定仪:最小分度值1°。

20.2.2试验程序

将扭矩测定仪、旋转角度测定仪和钢丝绳试样按照图1安装在拉力试验机上,试样固定端不应转动,但自由端应灵活、自由旋转并设置有旋转约束装置。

测量试样的自由长度(L),并确定角度测量装置的基准点。

通过加载测力装置对钢丝绳试样匀速加载至20%钢丝绳最小破断拉力,加载速率应控制在约10N/(mm2·s),持荷一定时间直至载荷和扭矩示值稳定。加载期间应保持试样的固定端和自由端均不发生旋转。

载荷稳定时,通过扭矩测定仪测量并记录钢丝绳试样产生的扭矩。

解除自由端的旋转约束装置,试样在扭矩的作用下发生与钢丝绳捻制方向相反的自由旋转,待扭矩为零且稳定时,通过旋转角度测定仪读取并记录试样的旋转角度(α)。

解除自由端设置的旋转约束装置后,试样旋转过程中应保持载荷不变。

标引序号说明:

1—加载测力装置;5—钢丝绳固定装置b;

2—固定端楔块;6—角度测量装置;

3—扭矩测量仪器;7—自由端楔块;

4—钢丝绳固定装置a;8—阻旋转装置。

图1利用材料试验机测定扭矩和旋转度示意图

20.3起重机测定法(ISO法)

20.3.1试验设备

图2为采用起重机测定钢丝绳旋转性能示意图。起重机应能承受所要求的试验载荷,试样上部连接端由提升钢丝绳、下部滑轮和锁闭吊钩等组成,试验期间试样上部连接端不应旋转。

旋转角度测量装置由刻度显示表盘和指针组成,刻度显示表盘的最小分度值为1°。

标引序号说明:

1—提升钢丝绳;2—下部滑轮;3—闭锁吊钩;4—试样;5—指针;6—重物;7—刻度表盘。

图2采用起重机测定旋转度示意图

20.3.2试验程序

按图2将重物放置在闭锁吊钩的正下方,其载荷为钢丝绳最小破断拉力的20%,将制备好的钢丝绳试样两端牢固可靠地与闭锁吊钩和重物连接,将指针固定在重物底部并能够随重物同步转动。

启动起重机,在确保闭锁吊钩和重物不旋转、不摆动条件下,缓慢匀速地将重物从地面起升约100 mm。然后将刻度表盘放置在重物的正下方,并将指针与刻度表盘的基准点0°对齐。

放开约束,重物在钢丝绳扭矩的作用下发生与钢丝绳捻制方向相反的自由旋转,待重物停止旋转并完全稳定时,通过指针和刻度表盘读取并记录试样的旋转角度(α)。

当相关产品标准或供需双方的合同另有规定时,也可以采用大于钢丝绳最小破断拉力20%的试验载荷,但不应对该载荷下测得的旋转度进行修正。

20.4试验结果的计算与判定

根据上述试验数据,钢丝绳的旋转度应按公式(8)计算:

式中:

R20—20%钢丝绳最小破断拉力下1 000D0单位长度的旋转圈数,单位为转每1 000D0(r/1 000 D0);

D0—钢丝绳公称直径,单位为毫米(mm);

α—20%钢丝绳最小破断拉力下,自由长度(L)时的旋转角度;

L—钢丝绳试样的自由长度,单位为毫米(mm)。

21钢丝绳径向刚度试验

21.1试样

除符合第4章的规定外,试样应采用砂轮切割机或液压剪切机切断,表面油脂应清洗干净,试样自由长度应不小于3倍钢丝绳标距长度,端部应用镀锌钢丝或股绳捆扎牢固。

21.2试验设备

压力试验机应满足GB/T 16825.1的要求,其准确度级别应不劣于1级。

百分表的准确度应小于或等于0.01 mm,测量垂直于FQ方向的变形百分表测量头的宽度应能跨越钢丝绳两相邻股。

每套夹具由两片组成。夹具长度(lj)至少应为钢丝绳的一个捻距,宽度(b)至少应为3倍钢丝绳公称直径,厚度(t)至少应为1倍钢丝绳公称直径,带120°角度的V型槽深度(g)至少应为0.34倍钢丝绳公称直径,如图3所示。夹具应采用淬硬钢制造且V型槽的洛氏硬度应不小于60 HRC。

标引符号说明:

lj—夹具长度;t—夹具厚度;

b—夹具宽度;g—V型槽深度。

图3夹具尺寸

21.3试验程序

21.3.1试验准备

试验宜在室温下进行。测量并记录钢丝绳试样的实测直径、捻距和夹具长度。

21.3.2计算最大侧向力(FQ,max)

试验过程中施加的最大侧向力按公式(9)计算:

式中:

FQ,max—试验过程中施加的最大侧向力,单位为千牛(kN);

P—多层缠绕式钢丝绳侧向压力经验值,取60N/mm2;

D0—钢丝绳公称直径,单位为毫米(mm);

lj—夹具长度,单位为毫米(mm)。

21.3.3试样安装

按照图4在压力试验机上依次安装好夹具和试样,试样应放入夹具的V型槽中。

标引符号说明:FQ—侧向力;

dx—垂直于载荷FQ方向钢丝绳实测直径;dy—载荷FQ方向钢丝绳实测直径;

Δdx1m—垂直于FQ方向百分表1读数;

Δdx2m—垂直于FQ方向百分表2读数;

Δdy—FQ方向夹具差动位移百分表读数。

图4试验装置示意图

21.3.4百分表安装

依次将垂直于FQ方向的百分表1和百分表2安装在夹具两侧的中部,测量头与钢丝绳接触;将测量FQ方向夹具差动位移的百分表安装在夹具上。然后预加载荷至0.5%FQ,max,再将所有百分表的指示读数都调整至“0”位。

21.3.5正式加载测试

从预加载开始施加载荷,分10级逐级匀速加载至FQ,max,每级持荷1 min,读取并记录百分表Δdx1m、Δdx2m、Δdy指示读数,然后卸载至初始载荷。

按照要求循环次数,加载—卸载至部分稳定状态或最终稳定状态,读取并记录每级和每次循环的百分表Δdx1m、Δdx2m、Δdy指示读数,以及循环次数。

21.4变形量计算

用变形量作为钢丝绳抵抗侧向载荷的能力指标,并按照公式(10)计算。

式中:

Vi—钢丝绳初始径向刚度;如果是部分稳定径向刚度,则符号变为Vp-b;如果是最终径向刚度,则符号变为Vf;用变形量表示;

位为毫米(mm);

22钢丝绳盐雾试验

22.1试样

除符合第4章的规定外,试样有效试验长度应不小于150 mm,钢丝绳表面油脂应保持完好不应清除(产品标准有特殊规定的除外),切割端部应用石蜡或胶带密封保护。

22.2试验设备

钢丝绳盐雾试验设备应满足GB/T 10125的相关规定。

22.3试验程序

钢丝绳盐雾试验应按照GB/T 10125的要求进行。

通常情况下,钢丝绳进行中性盐雾试验(NSS)。当有特殊要求时,可以铜加速乙酸盐雾试验(CASS)代替中性盐雾试验(NSS)。

23钢丝绳和股含油率试验

23.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合YB/T 4182—2008中2.1.3的相关规定。

23.2试验仪器及试剂

钢丝绳含油率试验仪器及试剂满足YB/T 4182—2008中2.1.2的相关要求。

23.3试验程序

钢丝绳含油率试验按照YB/T 4182—2008中2.1.4的相关规定进行。

23.4试验结果的计算

钢丝绳含油率应按照YB/T 4182—2008中2.1.5.3给出的公式计算;

股含油率应按照公式(11)计算:

式中:

Ms—股含油率;

m1—钢丝去油前重量,单位为克(g);

m3—钢丝去油后重量,单位为克(g)。

24绳芯含油率试验

24.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合YB/T 4182—2008中2.1.3或2.2.3的相关规定。

24.2试验仪器及试剂

绳芯含油率试验仪器及试剂满足YB/T 4182—2008中2.1.2或2.2.2的相关要求。

24.3试验程序

绳芯含油率试验按照YB/T 4182—2008中2.1.4或2.2.4的相关规定进行。

24.4试验结果的计算

绳芯含油率试验结果的计算应按照YB/T 4182—2008中2.1.5.2或2.2.4.4给出的公式进行。

25绳芯回潮率试验

25.1试样

除符合第4章的规定外,试样的制备应符合YB/T 4182—2008中2.1.3或2.2.3的相关规定。

25.2试验仪器及试剂

绳芯试验仪器及试剂应满足YB/T 4182—2008中2.1.2或2.2.2的相关要求。

25.3试验程序

绳芯回潮率试验按照YB/T 4182—2008中2.1.4或2.2.4.1的相关规定进行。

25.4试验结果的计算

绳芯回潮率试验结果的计算应按照YB/T 4182—2008中2.1.5.1或2.2.4.2给出的公式进行。

26股间隙率测量

26.1试样

试样应符合第4章的规定。试样表面的油脂应擦拭或清洗干净。

26.2测量法

26.2.1测量量具

测量范围0.01 mm~2.00 mm的塞尺,塞尺的钢片宽度不超过5 mm。

26.2.2试验程序

26.2.2.1随机选取一个截面,选择适当厚度的钢片插入相邻股间隙,根据钢片插入难易程度调换不同厚度的钢片,直至感觉插入有一定阻力,此时钢片所标出的数值即为被测股间隙值,转动钢丝绳依次测量其他各相邻股的间隙值,记录各测量值(δi)。

26.2.2.2在距离首次测量截面至少1 m的另一个截面,按照上述方法依次测量其他各相邻股的间隙值,并记录各测量值(δi)。

26.2.2.3当单个钢片不能准确测量股间隙时,可以使用数片叠加方式,但叠加的片数宜尽可能少。

26.2.2.4测量过程中不应用力过大,以免导致钢片弯曲或折断。

26.2.2.5每次测量后应及时将钢片擦拭干净,以免影响测量的准确度。

26.2.3试验结果的计算

26.2.3.1股间隙率按公式(12)计算得出:

式中:

Δ—股间隙率;

δi—股间隙单次测量值,单位为毫米(mm);

n—股间隙测量次数;

D0—钢丝绳公称直径,单位为毫米(mm)。

26.2.3.2根据相关产品标准的规定或供需双方的合同约定给出股间隙率,同时也可以给出测得的股间隙最大值。

26.3计算法

26.3.1试验程序

26.3.1.1按照第5章规定的方法,测得钢丝绳直径(D)和股直径(Ds);

26.3.1.2按照第7章规定的方法,测量钢丝绳捻距(H)。

26.3.2试验结果的计算

26.3.2.1股的捻角(β)以钢丝绳捻距(H)、钢丝绳直径(D)和股直径(Ds)按公式(13)计算得出:

26.3.2.2股平均间隙(θ)以钢丝绳直径(D)、股直径(Ds)、股数(n)和捻角(β)按公式(14)计算得出:

26.3.2.3股间隙率按照公式(15)计算得出:

式中:

D0—钢丝绳公称直径,单位为毫米(mm)。

27股成形率试验

27.1试样

除应符合第4章的规定外,试样数量2根,试样长度至少应包含3个完整的钢丝绳捻距,在确保不改变股螺旋形状的条件下将各股拆开,各股表面油脂擦拭或清洗干净。

27.2测量量具

长度不小于600 mm且平面度不低于1级的测量平台,磁性V形块;

分度值不大于0.02 mm的高度尺。

27.3试验程序

将股放置在平板上,缓慢转动螺旋形股至各最低点均与平台接触时,用磁性V形块固定股两端的最低点,然后用高度尺测量螺旋形股的最高点至平台的高度,记录测量值(hi)。

按照上述方法依次测量其他各股最高点至平台的高度,并记录各测量值(hi)。

27.4试验结果的计算与判定

27.4.1股成形率按公式(16)计算得出:

式中:

η—股成形率;

hi—股螺旋高度单次测量值,单位为毫米(mm);

n—股螺旋高度测量次数;

D—钢丝绳实测直径[有特殊规定时采用公称直径(D0)],单位为毫米(mm)。

27.4.2根据相关产品标准的规定或供需双方的合同约定给出股成形率,同时也可以给出测得的股成形率最大值。

28股伸缩量试验

28.1试样

除应符合第4章的规定外,试样数量3根,长度不小于1 m,截断试样前应先用卡箍将钢丝绳端部箍紧,端部应平齐。为了避免相邻各股相互粘连应采用冷切割法截断试样。

28.2测量量具

分度值不大于0.02 mm的高度尺。

28.3试验程序

松开并去掉绳端卡箍,将试样水平静置1 h,然后竖直放置试样,以高度最低的股作为基准,用分度值不大于0.02 mm的高度尺分别测量并记录其余各股与基准股之间的高差,以其中最大高差作为该试样的伸缩量。

28.4试验结果的计算

以3个试样最大高差的平均值作为股伸缩量。

29拆股钢丝直径测量

29.1试样

试样应符合第4章的规定。

29.2测量量具

通常情况下量具的分度值应不大于0.01 mm的千分尺;对于直径及其允许偏差要求精确到0.001 mm的钢丝,则应采用量具分度值不大于0.001 mm的千分尺测量。

29.3试验程序

用千分尺在拆股钢丝的中部同一截面互相垂直的两个方向测量并记录。

29.4试验结果的计算

两次测量直径的算术平均值为钢丝的实测直径。

30拆股钢丝拉伸试验

30.1试样

除应符合第4章的规定外,试样在试验机两夹头之间的有效长度应不小于200 mm。

30.2试验设备

根据钢丝的直径和公称强度等级选择合适量程的拉力试验机,且拉力试验机量程不超过钢丝公称拉力的5倍,同时试验机的测力系统应满足GB/T 16825.1的要求,其准确度应为1级或优于1级。

30.3试验程序

30.3.1拆股钢丝的破断拉力、抗拉强度、断裂总延伸率和断后伸长率等试验按照GB/T 228.1的相关规定进行。

30.3.2拆股钢丝打结拉伸试验,先在试样的中间部位打一个单结,然后按照GB/T 228.1进行拉伸试验。

30.3.3当钢丝断裂发生在夹持钳口内,且钢丝的实测破断拉力低于下限值或高于上限值时,则试验结果无效,应重新取样试验。

30.3.4为避免钢丝在夹持钳口内断裂,对于直径较小的钢丝,钢丝两端宜采用在圆盘或圆棒上缠绕后再固定端部的夹持方式。

30.4试验结果的计算

30.4.1拆股钢丝的抗拉强度按钢丝公称直径计算,但产品标准或合同中有规定的除外。

30.4.2对于非圆形截面的异形钢丝,其截面积可由已知长度的质量和钢材的理论密度计算得出。

30.4.3拆股钢丝的打结率为实测打结拉力与钢丝公称破断拉力之比。

31拆股钢丝扭转试验

31.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 239.1的要求。

31.2试验设备

根据钢丝直径选择合适的扭转试验机和工装,同时满足GB/T 239.1的要求。

31.3试验程序

拆股钢丝扭转试验两夹头间的试样标距长度通常为钢丝公称直径或尺寸的100倍,产品标准有特殊规定的除外。钢丝公称直径或尺寸小于1 mm的扭转速率可采用180 r/min;1 mm~5 mm的可采用60 r/min;大于5 mm的可采用30 r/min。

其他按照GB/T 239.1的规定进行。

仲裁试验扭转速率钢丝公称直径或尺寸小于1 mm的采用60 r/min;1 mm~5 mm的采用30 r/min;大于5 mm的采用15 r/min。

32拆股钢丝反复弯曲试验

32.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 238的要求。

32.2试验设备

根据钢丝直径选择合适的反复弯曲试验机和工装,同时满足GB/T 238的要求。

32.3试验程序

拆股钢丝试样的反复弯曲试验按照GB/T 238的规定进行并记录反复弯曲次数。

33拆股钢丝缠绕试验

33.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 2976的要求。

33.2试验设备

根据钢丝直径选择合适的缠绕试验机和工装,同时满足GB/T 2976的要求。

33.3试验程序

拆股钢丝的缠绕或缠绕解圈试验按照GB/T 2976的规定进行。

注:拆股钢丝的缠绕或缠绕解圈试验能用于拆股钢丝的延展性能的评定。

34拆股钢丝维氏硬度试验

34.1试样

除应符合第4章的规定外,试样的制备应同时满足YB/T 4933的要求。

34.2试验设备

维氏硬度计应满足YB/T 4933的要求。同时硬度计和标准硬度块应分别按照GB/T 4340.2和GB/T 4340.3进行校准,并满足要求。

34.3试验程序

拆股钢丝维氏硬度试验应按YB/T 4933的要求进行。

在压痕间距满足要求的情况下,应优先采用HV0.5标尺测定钢丝维氏硬度。

35拆股钢丝镀层质量试验

35.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 1839的要求。

35.2试验溶液

拆股钢丝镀层质量试验的溶液满足GB/T 1839的要求。

35.3试验程序

拆股钢丝镀层质量试验按照GB/T 1839的规定进行。

36拆股钢丝锌层附着性试验

36.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 2976的要求。

36.2试验仪器

拆股钢丝锌层附着性试验设备应满足GB/T 2976的规定。

36.3试验程序

拆股钢丝锌层附着性试验应按GB/T 2976的要求进行。

37拆股钢丝镀层均匀性试验

37.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 2972的要求。

37.2试验溶液

拆股钢丝镀层均匀性试验溶液应满足GB/T 2972的要求。

37.3试验程序

拆股钢丝镀层均匀性试验(亦称为硫酸铜试验)应按照GB/T 2972的要求进行。

38拆股钢丝锌铝合金镀层铝含量试验

38.1试样

除应符合第4章的规定外,试样应同时满足GB/T 40342的要求。

38.2试验仪器与试剂

拆股钢丝锌铝合金镀层铝含量试验仪器与试剂应满足GB/T 40342的要求。

38.3试验程序

拆股钢丝锌铝合金镀层铝含量试验应按照GB/T 40342的要求进行。

39数值修约和判定规则

除相关技术标准另有规定外,数值修约和判定规则按YB/T 081的规定执行。

40试验报告

试验报告应包括以下信息:

a)本文件编号;

b)试样的规格型号、试样的长度;

c)试验项目和相应的试验结果;

d)适用时,给出产品的相关标准;

e)涉及的补充资料,包括试样、试验设备、试验过程。

在我单位整理过程中有可能会出现部分错误，仅供参考，建议购买正版试验标准。