钢丝绳整绳破断拉力影响因素及质量检测

钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。按照不同的分类标准可以分为不同的类别，例如，按照材质可分为碳素钢钢丝绳和不锈钢钢丝绳，按照捻制方法可分为单股绳、双捻绳和三捻绳等。由于钢丝绳具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性，能够承受多种载荷及变载荷的作用，被广泛应用于冶金、机械、建筑、运输、航海和航空航天、石油和海洋工作等诸多领域。

 

 

在实际应用中，受多种因素影响，钢丝绳发生破断导致事故的情况时有发生，甚至给相关方造成严重损失。为了保障钢丝绳使用的安全性，防止因破断而造成严重事故，有必要对钢丝绳破断拉力影响因素进行分析，并对钢丝绳进行科学的质量检测。

 

破断拉力影响因素

钢丝绳发生破断通常是受多种因素的影响，包括自身质量、使用方法、环境、承重等，而就其自身质量而言，通过试验所测得钢丝绳整绳破断拉力的大小也同样有多种影响因素。

 

1、钢丝绳中钢丝的抗拉强度

钢丝绳承载能力的获得来自于单根钢丝承载能力的集合，钢丝绳中所用钢丝的抗拉强度直接影响钢丝绳的整绳破断拉力。通常而言，钢丝抗拉强度越高，钢丝绳的破断拉力也会越高，二者成正向关系。

 

 

2、钢丝绳绳芯材质

钢丝绳的绳芯主要分纤维芯和金属绳芯两大类，不同的材质对于钢丝绳整体性能的作用有所差别。纤维芯可以储存较多的润滑脂，能够更好地对钢丝绳起到润滑作用，金属绳芯钢丝绳更耐磨、抗挤压，破断拉力也相对较高。

 

3、钢丝绳的捻制均匀性

钢丝绳在捻股、合绳等环节，钢丝或股的张力大小、张力均匀与否对钢丝绳整绳破断拉力也有较大影响。如果未能有效控制张力大小，造成钢丝在股中或股在绳中松紧不一致，使各部分受力不均，从而导致钢丝绳整绳破断拉力较低。

 

4、钢丝绳的结构

钢丝绳的结构也是影响钢丝绳破断拉力的主要因素之一。钢丝绳按股中相邻层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触等类别，每种类别内部钢丝间受力方式有所区别。例如，线接触类钢丝绳为平行捻制，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，当处于受力状态时，其钢丝之间的接触应力较于点接触类钢丝绳小得多，具有更大的承受载荷的能力，因此在使用条件相同情况下，线接触钢丝绳使用寿命比点接触钢丝绳长。

 

 

5、其他影响因素

钢丝绳内部结构受力较为复杂，除了以上影响因素，钢丝绳整绳破断拉力还受到自身其他多种因素的影响。在对其破断拉力进行深入分析时，应根据实际综合多种影响因素进行判断，对于检测试验所得到的数据结果，也应考虑钢丝绳破断拉伸试验的夹持方式等外部因素，以更准确掌握钢丝绳整绳破断拉力。

 

质量检测

根据《钢丝绳通用技术条件》（GB/T 20118-2017），对于钢丝绳破断拉力的测试，可采用实测破断拉力的方法进行。在具体试验操作时，可用合金浇铸法、树脂浇注法、套管压制法、直接夹持法和缠绕法等方法进行试验。本文以树脂浇注法为例，对钢丝绳实际破断拉力测定进行阐述。

 

 

（1）试样制备

去掉端部捆扎之前，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，且捆扎长度及数量应符合规范要求。逐一打开绳股及股中钢丝呈帚头状，在任何情况下不能对钢丝进行矫直，允许弯成钩形。对于纤维芯类钢丝绳，应从帚头根部去掉纤维绳芯。采用合适的方法对帚头钢丝进行清洗，将清洗干净的帚头装入模具中调正，然后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，并需将浇注完成后的试样放置一定时间使树脂完全固结。

 

（2）试验过程

确保试验环境温度符合要求，将试样安装于试验机上，并保证试样轴线与试验机夹头轴线重合。先将试样置于上下钳口座内，并让下钳口座内的试样悬空，调整试验机零点后再进行拉伸试验。整个过程中应平稳加载，可根据试验力值大小控制合适的加载速度，且力值增加的速率应符合相关要求。根据试样破断位置及实测破断拉力对试验有效性进行判断，如果试验无效，应重新取样进行试验。需要注意的是，试验过程中应采取有效措施，防止钢丝绳试样发生旋转，以免因此影响整个试验结果的准确性。

 

 

结语

钢丝绳的破断拉力大小是钢丝绳性能的重要判断依据，也是其质量检测过程中需加以重视的方面。钢丝绳性能能否长期保持安全稳定，除了与其自身质量密不可分，也与日常使用过程中对钢丝绳的爱护和保养有直接关系。在钢丝绳使用与存放过程中，应尽量避免与锋利及重型物体碰撞，防止与电焊机接触，在高温环境使用时应采取隔热措施，并经常对钢丝绳进行检查，以确保其安全性。