鋼絲繩整繩破斷拉力影響因素及質量檢測

鋼絲繩是先由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數量股捻繞成螺旋狀的繩。按照不同的分類標準可以分為不同的類別，例如，按照材質可分為碳素鋼鋼絲繩和不銹鋼鋼絲繩，按照捻制方法可分為單股繩、雙捻繩和三捻繩等。由于鋼絲繩具有較高的抗拉強度、抗疲勞強度和抗沖擊韌性，能夠承受多種載荷及變載荷的作用，被廣泛應用于冶金、機械、建筑、運輸、航海和航空航天、石油和海洋工作等諸多領域。

 

 

在實際應用中，受多種因素影響，鋼絲繩發生破斷導致事故的情況時有發生，甚至給相關方造成嚴重損失。為了保障鋼絲繩使用的安全性，防止因破斷而造成嚴重事故，有必要對鋼絲繩破斷拉力影響因素進行分析，并對鋼絲繩進行科學的質量檢測。

 

破斷拉力影響因素

鋼絲繩發生破斷通常是受多種因素的影響，包括自身質量、使用方法、環境、承重等，而就其自身質量而言，通過試驗所測得鋼絲繩整繩破斷拉力的大小也同樣有多種影響因素。

 

1、鋼絲繩中鋼絲的抗拉強度

鋼絲繩承載能力的獲得來自于單根鋼絲承載能力的集合，鋼絲繩中所用鋼絲的抗拉強度直接影響鋼絲繩的整繩破斷拉力。通常而言，鋼絲抗拉強度越高，鋼絲繩的破斷拉力也會越高，二者成正向關系。

 

 

2、鋼絲繩繩芯材質

鋼絲繩的繩芯主要分纖維芯和金屬繩芯兩大類，不同的材質對于鋼絲繩整體性能的作用有所差別。纖維芯可以儲存較多的潤滑脂，能夠更好地對鋼絲繩起到潤滑作用，金屬繩芯鋼絲繩更耐磨、抗擠壓，破斷拉力也相對較高。

 

3、鋼絲繩的捻制均勻性

鋼絲繩在捻股、合繩等環節，鋼絲或股的張力大小、張力均勻與否對鋼絲繩整繩破斷拉力也有較大影響。如果未能有效控制張力大小，造成鋼絲在股中或股在繩中松緊不一致，使各部分受力不均，從而導致鋼絲繩整繩破斷拉力較低。

 

4、鋼絲繩的結構

鋼絲繩的結構也是影響鋼絲繩破斷拉力的主要因素之一。鋼絲繩按股中相鄰層鋼絲之間的接觸狀態分為點接觸、線接觸或面接觸等類別，每種類別內部鋼絲間受力方式有所區別。例如，線接觸類鋼絲繩為平行捻制，內外層鋼絲互相接觸在一條螺旋線上，當處于受力狀態時，其鋼絲之間的接觸應力較于點接觸類鋼絲繩小得多，具有更大的承受載荷的能力，因此在使用條件相同情況下，線接觸鋼絲繩使用壽命比點接觸鋼絲繩長。

 

 

5、其他影響因素

鋼絲繩內部結構受力較為復雜，除了以上影響因素，鋼絲繩整繩破斷拉力還受到自身其他多種因素的影響。在對其破斷拉力進行深入分析時，應根據實際綜合多種影響因素進行判斷，對于檢測試驗所得到的數據結果，也應考慮鋼絲繩破斷拉伸試驗的夾持方式等外部因素，以更準確掌握鋼絲繩整繩破斷拉力。

 

質量檢測

根據《鋼絲繩通用技術條件》（GB/T 20118-2017），對于鋼絲繩破斷拉力的測試，可采用實測破斷拉力的方法進行。在具體試驗操作時，可用合金澆鑄法、樹脂澆注法、套管壓制法、直接夾持法和纏繞法等方法進行試驗。本文以樹脂澆注法為例，對鋼絲繩實際破斷拉力測定進行闡述。

 

 

（1）試樣制備

去掉端部捆扎之前，在距離試樣兩端一個夾持長度處分別用低碳鋼絲將鋼絲繩牢固捆扎，且捆扎長度及數量應符合規范要求。逐一打開繩股及股中鋼絲呈帚頭狀，在任何情況下不能對鋼絲進行矯直，允許彎成鉤形。對于纖維芯類鋼絲繩，應從帚頭根部去掉纖維繩芯。采用合適的方法對帚頭鋼絲進行清洗，將清洗干凈的帚頭裝入模具中調正，然后將調制好的樹脂混合液緩慢注入模具中，并用細鋼絲攪動以排除澆注體內的空氣，直至注滿為止，并需將澆注完成后的試樣放置一定時間使樹脂完全固結。

 

（2）試驗過程

確保試驗環境溫度符合要求，將試樣安裝于試驗機上，并保證試樣軸線與試驗機夾頭軸線重合。先將試樣置于上下鉗口座內，并讓下鉗口座內的試樣懸空，調整試驗機零點后再進行拉伸試驗。整個過程中應平穩加載，可根據試驗力值大小控制合適的加載速度，且力值增加的速率應符合相關要求。根據試樣破斷位置及實測破斷拉力對試驗有效性進行判斷，如果試驗無效，應重新取樣進行試驗。需要注意的是，試驗過程中應采取有效措施，防止鋼絲繩試樣發生旋轉，以免因此影響整個試驗結果的準確性。

 

 

結語

鋼絲繩的破斷拉力大小是鋼絲繩性能的重要判斷依據，也是其質量檢測過程中需加以重視的方面。鋼絲繩性能能否長期保持安全穩定，除了與其自身質量密不可分，也與日常使用過程中對鋼絲繩的愛護和保養有直接關系。在鋼絲繩使用與存放過程中，應盡量避免與鋒利及重型物體碰撞，防止與電焊機接觸，在高溫環境使用時應采取隔熱措施，并經常對鋼絲繩進行檢查，以確保其安全性。