CN102494956A - 一种绳索弯曲性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绳索弯曲性能的测试方法，该方法包括测试绳索扭矩，计算机将扭矩测试仪测得的数据和转盘转动数据绘制扭矩-时间关系曲线，通过系统设定的计算方法计算绳索的弯曲刚度。本发明测试数据直观准确，方法合理简便，易于操作，可以用于各种规格绳索弯曲性能测试。

Description

一种绳索弯曲性能的测试方法

技术领域

本发明属于绳网检测技术领域，尤其是涉及一种绳索弯曲性能的测试方法。

背景技术

目前，对于绳索类产品人们更多的是关注其强力、断裂伸长率、冲击性能等，而对绳索产品的弯曲等性能重视不够。在国内，对纺织品、织物的弯曲性能有先进的测试技术，并有相应的测试仪器，但是该测试装置和测试仪器只针对纤维、纱线等纺织品，通过纺织品及织物的自重下的屈曲形态来反应其弯曲性能，适用范围有限。国内绳索基本性能的测试标准还没有建立，没有形成统一的弯曲性能测试装置。随着绳索种类和功能的多样化以及应用范围的扩大，如在消防、急救、军事、探险等领域的应用，应用环境的复杂性，对绳索的要求不仅再局限于强力等基本指标，更加注重绳索抵抗摩擦、切割等性能。因此，为保证绳索在生产、生活等各方面充分发挥其安全保障作用，对绳索的弯曲性能进行测试具有重要意义，目前，没有关于绳索弯曲性能的专用测试方法和装置，国内有关测试方法不适应绳索产品弯曲性能的测试。

发明内容

本发明的目的是：提供一种测试数据准确直观、使用简便的绳索弯曲性能的测试方法。

本发明的技术方案是：绳索弯曲性能的测试方法包括以下步骤：

（一）测试绳索扭矩：                                                

截取足够长度的绳索，在绳索的两端分别用一个静夹持器和一个动夹持器夹持；

动夹持器固定在一个与心轴相连的转盘上，并随转盘和心轴匀速转动；

动夹持器与绳索、静夹持器在一直线开始转动一定角度，绳索弯曲范围为0°-180°；

与心轴相连的扭转测试仪测试绳索弯曲过程中产生的弯曲扭矩，并将数据输入计算机；

（二）计算机将扭矩测试仪测得的数据和转盘转动数据绘制扭矩-时间关系曲线；

（三）计算机通过系统设定的计算方法计算绳索的弯曲刚度：该计算方法按照如下表达式计算：K=M/θ，其中M为施加的扭矩，单位为N·m，θ为旋转角度，单位为rad，K为弯曲刚度，单位为N·m/rad。

本发明的有益效果是：本发明通过弯曲刚度和扭矩-时间曲线来表征绳索的弯曲性能，绳索的两端采用静夹持器和动夹持器两个夹持器夹持，动夹持器相对静夹持器转动一定角度，动夹持器固定在心轴相连的转盘上，心轴带动转盘匀速转动，从而产生扭矩，在弯曲过程中，通过与心轴相连接的扭矩测试仪实现对扭矩的测量，计算机绘制扭矩-时间关系曲线，计算绳索的弯曲刚度。本发明通过对实际使用中存在的弯曲现象进行模拟，可以真实的反应绳索的弯曲性能，从而确保测试指标的有效性，该测试方法直观的表征了绳索的弯曲性能，测试方法合理简便，易于操作，测试精度高，测试数据直观准确，可以用于各种规格绳索弯曲性能测试。

附图说明

图1为本发明所用测试仪器的结构示意图；

图2为绳索的弯曲路径示意图；

图3为本发明的扭矩-时间关系图；

图4为图1转盘部分的结构示意图。

具体实施方式

本发明对实际使用中存在的弯曲现象进行测试，通过两个夹持装置将绳索固定，心轴带动转盘匀速运动，使绳索发生弯曲，通过精密测量仪测量心轴的扭矩，由计算机绘制出扭矩-时间曲线，通过公式K=M/θ计算出绳索的弯曲刚度来反映绳索的弯曲性能。本发明测试方法包括以下步骤；

步骤（一）测试绳索扭矩：采用图1所示的测试仪器测试绳索的弯曲性能。

（1）样品制备：试样应从外观检查合格处截取，在用或者已用过的绳索，试样应从被相关各方认可处截取，试样两端应该用胶带或者其他材料牢牢固定，试样长度为15cm。

 (2)绳索路径布置：绳索4一端夹持在定夹持器3上，另一端夹持在动夹持器2上，定夹持器3和动夹持器2在初始状态时位于一条直线上。

 (3) 转盘转速的设定：在测试过程中设定转盘5的转速，通过大量的试验，转速设定为1转/分钟为宜，显示屏上显示转速数值。

 (4)按动控制按钮1，心轴7带动转盘5做匀速圆周运动，如图4所示，动夹持器2也随转盘5做匀速圆周运动，结果使绳索4弯曲，绳索4最大弯曲角度为180°，如图2所示，图2为绳索的弯曲路径示意图。 

 (5)由于绳索弯曲产生弯矩，阻碍转盘5的转动，使得心轴7上产生扭矩，心轴上的精密扭矩测试仪8测得该扭矩。

步骤(二)绘制扭矩-时间关系曲线：将扭矩测试仪8测得的扭矩数据和转盘5转速输入计算机，绘制扭矩-时间关系曲线，扭矩-时间关系图如图3所示。

步骤(三)计算绳索的弯曲刚度：根据表达式K=M/θ计算，其中M为施加的扭矩，单位为N·m，由精密扭矩测试仪测得数据，θ为旋转角度，单位为rad，因为转盘式匀速转动，θ是关于时间t的函数，K为绳索的弯曲刚度，单位为N·m/rad。

从弯曲刚度的表达式中可以看出，心轴的扭矩越大，即绳索的弯矩越大，绳索的弯曲刚度越大。绳索越硬挺，不易弯曲，反之，则绳索越柔软，易发生弯曲。本发明根据实际使用情况的不同，可以测量不同用途的绳索的弯曲性能。

Claims (1)

1.一种绳索弯曲性能的测试方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（一）测试绳索扭矩：                                                

截取足够长度的绳索，在绳索的两端分别用一个静夹持器和一个动夹持器夹持；

动夹持器固定在一个与心轴相连的转盘上，并随转盘和心轴匀速转动；

动夹持器与绳索、静夹持器在一直线开始转动一定角度，绳索弯曲范围为0°-180°；与心轴相连的扭转测试仪测试绳索弯曲过程中产生的弯曲扭矩，并将数据输入计算机；

（二）计算机将扭矩测试仪测得的数据和转盘转动数据绘制扭矩-时间关系曲线；

（三）计算机通过系统设定的计算方法计算绳索的弯曲刚度：该计算方法按照如下表达式计算：K=M/θ，其中M为施加的扭矩，单位为N·m，θ为旋转角度，单位为rad，K为弯曲刚度，单位为N·m/rad。

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