一種繩索靜態延伸率測試裝置及其測試方法與流程
2024-02-08 21:12:15
本發明涉及繩索性能測試裝置領域，具體的說是一種繩索靜態延伸測試裝置及其測試方法。
背景技術：
繩索在使用過程中，都會有一定的延伸，在特定的使用工況中（如探洞、救援、高空速降等），都要求繩索有儘可能小的延伸；在EN1891標準中，靜態延伸性代表低延伸夾心類繩索（直徑範圍8.5mm-16mm）在靜止狀態下承受150kg重物時延長的百分比；EN1891標準中要求低延伸夾芯類繩索的靜態延伸性不大於5%。
國內繩索基本性能的測試還沒有建立和形成統一的繩索靜態延伸性能的評價裝置和方法。因此，對繩索的靜態延伸性能測試裝置及測試方法的研究具有非常重要的意義。
技術實現要素：
為解決上述存在的技術問題，本發明提供了一種繩索靜態延率伸測試裝置及其測試方法，結構簡單，成本低廉，測試結果準確性高。
為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：
一種繩索靜態延伸率測試裝置，包含有實驗架、升降臺、砝碼一、砝碼二和升降控制器，所述實驗架上設置升降臺，通過設置於實驗架一側的升降控制器控制其升降，所述實驗架頂部橫梁上設置用於吊掛測試繩索的掛點，所述砝碼一設置為100±0.1kg，所述砝碼二設置為50±0.1kg，測試初始，所述測試繩索一端固定連接於掛點、另一端連接砝碼二，所述砝碼一設置於升降臺上，所述砝碼一與砝碼二完全脫離。
一種繩索靜態延伸率測試裝置的測試方法，通過如下步驟實現：
1）將未使用過的繩索在空氣溼度＜10%的環境中放置≥24h，然後在溫度20±2℃、溼度65±5%環境中放置≥72h；
2）從上述繩索中截取3000mm繩段，將此繩段標記為測試繩段，兩端採用熱封截取；
3）以下整個實驗過程環境溫度控制在23±5℃；
4）將測試繩段的一端打結通過掛點與實驗架相連接；
5）將100±0.1kg的砝碼一置於升降臺上，將50±0.1kg砝碼二置於砝碼一上，將測試繩段的另一端通過掛鈎與砝碼二相連接，升降臺初始位置保證繩段自然下垂而無負載；
6）啟動升降控制器，控制升降臺以≤300mm/min的速率下移，直至砝碼二與砝碼一完全脫離；將測試繩索在砝碼二負載情況下維持5±0.5min，保持應力狀態下，在測試繩索兩端做兩個標記點，兩個標記點之間的距離≥1000mm，記作距離La；
7）啟動升降控制器，控制升降臺速率以≤300mm/min的速率上移，升降臺上移至砝碼二底部與砝碼一上部相接觸時停止，將砝碼二與砝碼一通過掛鈎連接；
8）啟動升降控制器，控制升降臺以≤300mm/min的速率下移，至砝碼一與升降臺完全脫離，保證測試繩索所受拉力為150±0.2kg；
9）將測試繩索在上述負載情況下維持5±0.5min，保持此應力，測量兩個標記點之間的距離，記作Lb；
10）按照步驟3）—9）重複3-5次，按以下公式算出繩索靜態延伸率E後，求出其均值
E=（Lb-La）/La×100%。
本發明根據繩索靜態延伸率測試的方式設計了該測試裝置，結構簡單，安裝操作方便，主要利用測試繩索在負載砝碼作用下拉伸，測量繩索在不同負重狀態下的長度變化，從而利用計算公式計算出繩索的靜態延伸率，測試操作簡單易行，測試效率高，效果準確可靠，成本低，可大規模推廣應用。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述：
如圖1所示，該繩索靜態延伸率測試裝置，包含有實驗架1、升降臺2、砝碼一3、砝碼二4和升降控制器7，所述實驗架1上設置升降臺2，通過設置於實驗架1一側的升降控制器7控制其升降，所述實驗架1頂部橫梁上設置用於吊掛測試繩索5的掛點6，所述砝碼一3設置為100±0.1kg，所述砝碼二4設置為50±0.1kg，測試初始，所述測試繩索5一端固定連接於掛點6、另一端連接砝碼二4，所述砝碼一3設置於升降臺2上，所述砝碼一3與砝碼二4完全脫離。
一種繩索靜態延伸率測試裝置的測試方法，通過如下步驟實現：。
1）將未使用過的繩索在空氣溼度＜10%的環境中放置≥24h，然後在溫度20±2℃、溼度65±5%環境中放置≥72h；
2）從上述繩索中截取3000mm繩段，將此繩段標記為測試繩段5，兩端採用熱封截取；
3）以下整個實驗過程環境溫度控制在23±5℃；
4）將測試繩段5的一端打結通過掛點6與實驗架1相連接；
5）將100±0.1kg的砝碼一3置於升降臺2上，將50±0.1kg砝碼二4置於砝碼一3上，將測試繩段5的另一端通過掛鈎與砝碼二4相連接，升降臺2初始位置保證繩段自然下垂而無負載；
6）啟動升降控制器7，控制升降臺2以≤300mm/min的速率下移，直至砝碼二4與砝碼一3完全脫離；將測試繩索5在砝碼二4負載情況下維持5±0.5min，保持應力狀態下，在測試繩索5兩端做兩個標記點，兩個標記點之間的距離≥1000mm，記作距離La；
7）啟動升降控制器7，控制升降臺2速率以≤300mm/min的速率上移，升降臺2上移至砝碼二4底部與砝碼一3上部相接觸時停止，將砝碼二4與砝碼一3通過掛鈎連接；
8）啟動升降控制器7，控制升降臺2以≤300mm/min的速率下移，至砝碼一3與升降臺2完全脫離，保證測試繩索5所受拉力為150±0.2kg；
9）將測試繩索5在上述負載情況下維持5±0.5min，保持此應力，測量兩個標記點之間的距離，記作Lb；
10）按照步驟3）—9）重複3-5次，按照以下公式算出繩索靜態延伸率E後，求出其均值
E=（Lb-La）/La×100%。
實施例1：
1）將某款製作完成的靜力繩在空氣溼度9%的環境中放置26h，然後在溫度20.2℃、溼度65.5%環境中放置73h；
2）從上述繩索中截取3000mm繩段，將此繩段標記為測試繩段5，兩端採用熱封截取；
3）以下整個實驗過程環境溫度控制在23±5℃；
4）將測試繩段5的一端打結通過掛點6與實驗架1相連接；
5）將100±0.1kg的砝碼一3置於升降臺2上，將50±0.1kg砝碼二4置於砝碼一3上，將測試繩段5的另一端通過掛鈎與砝碼二4相連接，升降臺2初始位置保證繩段自然下垂而無負載；
6）啟動升降控制器7，控制升降臺2以200mm/min的速率下移，直至砝碼二4與砝碼一3完全脫離；將測試繩索5在砝碼二4負載情況下維持5min，保持應力狀態下，在測試繩索5兩端做兩個標記點，兩個標記點之間的距離1001mm，記作距離La；
7）啟動升降控制器7，控制升降臺2速率以200mm/min的速率上移，升降臺2上移至砝碼二4底部與砝碼一3上部相接觸時停止，將砝碼二4與砝碼一3通過掛鈎連接；
8）啟動升降控制器7，控制升降臺2以200mm/min的速率下移，至砝碼一3與升降臺2完全脫離，保證測試繩索5所受拉力為150±0.2kg；
9）將測試繩索5在上述負載情況下維持5min，保持此應力，測量兩個標記點之間的距離1036.5mm，記作Lb，計算得出E1=3.55%；
10）按照步驟3）—9）重複3次，按照以下公式算出繩索靜態延伸率E2=3.49%、E3=3.53%、E4=3.47%後，求出其均值，求出繩索靜態延伸率E的平均值為3.51%，
E=（Lb-La）/La×100%。
實施例2：
1）將某款製作完成的靜力繩在空氣溼度8%的環境中放置24h，然後在溫度22℃、溼度60%環境中放置72h；
2）從上述繩索中截取3000mm繩段，將此繩段標記為測試繩段5，兩端採用熱封截取；
3）以下整個實驗過程環境溫度控制在23±5℃；
4）將測試繩段5的一端打結通過掛點6與實驗架1相連接；
5）將100±0.1kg的砝碼一3置於升降臺2上，將50±0.1kg砝碼二4置於砝碼一3上，將測試繩段5的另一端通過掛鈎與砝碼二4相連接，升降臺2初始位置保證繩段自然下垂而無負載；
6）啟動升降控制器7，控制升降臺2以300mm/min的速率下移，直至砝碼二4與砝碼一3完全脫離；將測試繩索5在砝碼二4負載情況下維持5.5min，保持應力狀態下，在測試繩索5兩端做兩個標記點，兩個標記點之間的距離1000mm，記作距離La；
7）啟動升降控制器7，控制升降臺2速率以300mm/min的速率上移，升降臺2上移至砝碼二4底部與砝碼一3上部相接觸時停止，將砝碼二4與砝碼一3通過掛鈎連接；
8）啟動升降控制器7，控制升降臺2以300mm/min的速率下移，至砝碼一3與升降臺2完全脫離，保證測試繩索5所受拉力為150±0.2kg；
9）將測試繩索5在上述負載情況下維持5.5min，保持此應力，測量兩個標記點之間的距離1001.9，記作Lb，E1=1.90%；
10）按照步驟3）—9）重複4次，按照以下公式算出繩索靜態延伸率E2=1.85%、E3=2.10%、E4=1.90%、E5=2.20%後，求出繩索靜態延伸率E的平均值為1.99%
E=（Lb-La）/La×100%。
實施例3：
1）將某款製作完成的靜力繩在空氣溼度8%的環境中放置25h，然後在溫度18℃、溼度70%環境中放置74h；
2）從上述繩索中截取3000mm繩段，將此繩段標記為測試繩段5，兩端採用熱封截取；
3）以下整個實驗過程環境溫度控制在23±5℃；
4）將測試繩段5的一端打結通過掛點6與實驗架1相連接；
5）將100±0.1kg的砝碼一3置於升降臺2上，將50±0.1kg砝碼二4置於砝碼一3上，將測試繩段5的另一端通過掛鈎與砝碼二4相連接，升降臺2初始位置保證繩段自然下垂而無負載；
6）啟動升降控制器7，控制升降臺2以250mm/min的速率下移，直至砝碼二4與砝碼一3完全脫離；將測試繩索5在砝碼二4負載情況下維持4.5min，保持應力狀態下，在測試繩索5兩端做兩個標記點，兩個標記點之間的距離1002mm，記作距離La；
7）啟動升降控制器7，控制升降臺2速率以250mm/min的速率上移，升降臺2上移至砝碼二4底部與砝碼一3上部相接觸時停止，將砝碼二4與砝碼一3通過掛鈎連接；
8）啟動升降控制器7，控制升降臺2以250mm/min的速率下移，至砝碼一3與升降臺2完全脫離，保證測試繩索5所受拉力為150±0.2kg；
9）將測試繩索5在上述負載情況下維持4.5min，保持此應力，測量兩個標記點之間的距離1004.5，記作Lb，計算得出E1=2.49%；
10）按照步驟3）—9）重複5次，按照以下公式算出繩索靜態延伸率E2=2.36%、E3=2.42%、E4=2.37%、E5=2.13%後，求出繩索靜態延伸率E的平均值為2.35%
當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。