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书书书犐犆犛７７．０４０．１０犎２２中华人民共和国国家标准犌犅／犜３８８１４—２０２０钢丝绳索具 疲劳试验方法犛狋犲犲犾狑犻狉犲狉狅狆犲狊狊犾犻狀犵狊—犉犪狋犻犵狌犲狋犲狊狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱２０２００６０２发布２０２０１２０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布书书书前 言 本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１８３）归口。本标准起草单位：昆山王张检测技术有限公司、上海申力试验机有限公司、国家钢丝绳产品质量监督检验中心、力试（上海）科学仪器有限公司、冶金工业信息标准研究院、上海海关工业品与原材料检测技术中心、昆山东岸海洋工程有限公司。本标准主要起草人：张冬梅、吴益文、王晶、杨浩源、董莉、陈建豪、王斌、戚立雪、赵磊、侯慧宁、张蓓兰、李思瑾。Ⅰ犌犅／犜３８８１４—２０２０钢丝绳索具 疲劳试验方法１ 范围本标准规定了钢丝绳索具疲劳试验的术语和定义、试验原理、试验设备、试样、试验程序、结果评定和试验报告。本标准适用于各类钢丝绳索具等幅轴向疲劳性能的评价，钢丝绳轴向疲劳性能的测试也可参照执行。２ 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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／Ｔ３０７５ 金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法ＧＢ／Ｔ３１５９ 液压式万能试验机ＧＢ／Ｔ８３５８ 钢丝绳 实际破断拉力测定方法ＧＢ／Ｔ１６４９１ 电子式万能试验机ＧＢ／Ｔ１６８２６ 电液伺服万能试验机ＧＢ／Ｔ２５９１７．１ 单轴疲劳试验系统 第１部分：动态力校准ＪＪＧ５５６ 轴向加力疲劳试验机３ 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。３．１钢丝绳索具 狊狋犲犲犾狑犻狉犲狉狅狆犲狊犾犻狀犵采用钢丝绳为主体，末端采用规定的方法固结的索具。 注：一般钢丝绳的固结方法分为压制、插编、浇铸、编织、夹持、楔形套紧固等方式。３．２压制固结索具 犳犲狉狉狌犾犲狊犲犮狌狉犻狀犵狊犾犻狀犵通过压制一定长度的金属套管，使其固结钢丝绳绳端成特定连接结构的索具。 注：主要的压制固结索具有折返式套管压制索具、对缠式钢套管压结索具、钢接头压结索具、短圆柱头压结索具、压制环形索具、定位索等。３．３浇注索具 狊狅犮犽犲狋犻狀犵狊犾犻狀犵以规定的固结介质，使钢丝绳与索节固结在一起的索具。 注：常见的有合金浇铸索具与树脂浇铸索具。３．４插编索具 狊狆犾犻犮犻狀犵狊犾犻狀犵以钢丝绳或股多次穿插钢丝绳本体方式形成的索具。 注：常见的有眼型插编索具、环形插编索具、缆绳插编索具。１犌犅／犜３８８１４—２０２０３．５编织索具 犮犪犫犾犲犾犪犻犱狊犾犻狀犵主要以一根或多根钢丝绳互相缠绕或编织的方式制成的索具。 注：常见的有环索、编织环形索具、编织眼型索具、编织扁平索具、编织套型索具。３．６夹持索具 犵狉犻狆狊犲犮狌狉犲犱狊犾犻狀犵采用多个钢丝绳夹或夹板用压紧方式固结钢丝绳端的索具。３．７楔形套索具 狑犲犱犵犲狊狅犮犽犲狋狊犲犮狌狉犲犱狊犾犻狀犵采用楔形套以楔套与楔块固结钢丝绳末端的索具。３．８复合型索具 狊犾犻狀犵狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狊犪狋狋狑狅犲狀犱狊钢丝绳两端采用不同方法固结的索具。４ 试验原理将钢丝绳索具在轴向循环施加一定范围幅值和频率的拉应力，达到该类钢丝绳索具产品所规定的频次或索具端部发生变形、裂纹和主体钢丝绳发生断丝、断股、断绳等失效情况为止。对检验合格的试样再进行后续拉力试验并达到该类钢丝绳索具产品规定的破断拉力值为止，或者索具端部发生变形、裂纹和主体钢丝绳发生断丝、断股、断绳等失效情况为止。５ 试验设备５．１ 疲劳试验机的循环力准确度不低于２级，并按照ＧＢ／Ｔ２５９１７．１或ＪＪＧ５５６进行校准或检定。５．２ 拉力试验可采用满足ＧＢ／Ｔ３１５９要求的液压式万能试验机、满足ＧＢ／Ｔ１６４９１要求的电子式万能试验机或满足ＧＢ／Ｔ１６８２６要求的电液伺服万能试验机。６ 试样６．１ 试样形式和标识各种类型的钢丝绳索具的试样按照相关产品标准进行加工，其常见的钢丝绳索具试样形式参见附录Ａ。试样应标识清晰。６．２ 试样长度６．２．１ 通常钢丝绳索具（环形索具除外）试样的最小长度见表１。２犌犅／犜３８８１４—２０２０表１ 索具试样长度表单位为毫米钢丝绳公称直径犱最小试样长度犔多股钢丝绳单股钢丝绳犱≤６≥３００≥５００６＜犱≤２０≥６００≥１０００２０＜犱＜６０≥３０犱≥５０犱犱＞６０≥３０００６．２．２ 环形索具的尺寸应满足下列要求：ａ） 编织环形索具索环试样的周长一般不小于其捻距的５倍。芯部对接点应远离圆柱销连接处，处在两个圆柱销的中间位置。索环所用的直径不小于环的主体钢丝绳公称直径的４倍或采用合适的绳轮。参见图Ａ．４。ｂ） 压制环形索具试样应有足够的长度，保证套管部分应在圆柱销的中间位置。套管压制环形索具用圆柱销的直径不小于钢丝绳公称直径的４倍或采用带有绳槽的销子。参见图Ａ．５。ｃ） 短插接环形索具试样周长一般不小于钢丝绳公称直径的８０倍。长插接环行索具试样周长一般不小于钢丝绳公称直径的１０００倍。６．３ 试样的保存和处置试样要求妥善保存以防止任何的损伤（接触划痕，氧化、腐蚀等）和油脂的挥发与污染。７ 试验程序７．１ 一般要求试验一般在室温１０℃～３５℃范围内进行，对温度有控制要求的试验，试验温度应为２３℃±５℃。钢丝绳索具的疲劳试验和后续的拉力试验应在同轴拉伸装置上进行，固定点不应旋转而造成钢丝绳退捻或加捻。７．２ 试验频率试验频率一般不应超过５Ｈｚ。对于小规格索具，试验频率可以达到１５Ｈｚ，但是仲裁试验时不应超过５Ｈｚ。７．３ 试验力幅值范围钢丝绳索具疲劳试验应力幅值范围应按照产品标准执行，产品标准未规定时由双方协商决定。常见各类钢丝绳索具的疲劳试验力幅值范围要求见表２。 注：对于小规格索具，试验频率较高时记录的试验曲线可以是锯齿波。３犌犅／犜３８８１４—２０２０表２ 常见各类钢丝绳索具的疲劳试验力幅值范围表索具类型试验力幅值范围（ｋＮ）压制固结索具钢丝绳最小破断拉力的１５％～３０％，见图１浇注索具钢丝绳最小破断拉力的１５％～３０％，见图１插编索具钢丝绳最小破断拉力的１５％～３０％，见图１编织索具钢丝绳最小破断拉力的３０％～６０％夹持索具钢丝绳最小破断拉力的１５％～３０％。当试验初期拉力达到２０％时，可以再次紧固绳夹。当试验对象仅为夹头时，可以使用１根以上的钢丝绳，使达到２００００次应力循环楔形套索具钢丝绳最小破断拉力的１５％～３０％。当试验对象仅为楔套时，可以使用１根以上的钢丝绳，使达到７５０００次应力循环其他特殊要求由供需双方协商确定 说明：犡———时间；犢———应力；１———一次应力循环；２———最大应力值；３———平均应力值；４———最小应力值；５———应力幅值；６———应力幅值范围。图１ 疲劳试验应力循环示意图７．４ 试验步骤７．４．１ 试样安装安装试样时应仔细操作，使试样与试验机加载方向保持同轴，尽量减少试样承受规定轴向应力以外的其他应力。７．４．２ 施加载荷按照ＧＢ／Ｔ３０７５平稳施加载荷，不准许超载。常见各类钢丝绳索具的疲劳试验应力负载见表２。４犌犅／犜３８８１４—２０２０７．４．３ 应力循环次数要求钢丝绳索具疲劳试验应力循环次数应按照产品标准执行，产品标准未规定时由双方协商决定。常见各类钢丝绳索具的疲劳试验应力循环次数要求见表３。表３ 常见各类钢丝绳索具的疲劳试验应力循环次数表索具类型疲劳试验应力循环次数压制固结索具７５０００浇注索具７５０００夹持索具７５０００插编索具２００００楔形套索具７５０００７．４．４ 终止疲劳试验试样在规定的循环应力下，连续试验至试样失效或达到规定循环次数则试验终止。７．４．５ 疲劳试验后试样检查试验后索具端部无目视可见的变形、裂纹，主体钢丝绳无断丝、断股等缺陷，则进行后续拉力试验；必要时，经双方协商可对完成疲劳试验后的试样进行无损检测。７．５ 疲劳后续拉力试验规定７．５．１ 对同一根试样按照ＧＢ／Ｔ８３５８规定的试验速度进行后续破断拉力试验。７．５．２ 钢丝绳索具疲劳试验后的破断拉力要求应按照产品标准执行。产品标准未规定时由双方协商决定。常见的钢丝绳索具疲劳试验后的破断拉力要求见表４。表４ 疲劳试验后钢丝绳索具的破断拉力要求索具类型索具达到的破断拉力要求值压制固结索具达到８０％的钢丝绳最小破断拉力浇注索具达到９０％的钢丝绳最小破断拉力夹持索具达到７０％的钢丝绳最小破断拉力插编索具达到７０％的钢丝绳最小破断拉力楔形套索具达到７０％的钢丝绳最小破断拉力７．５．３ 后续拉力试验结束后，对试样进行目视检查，索具端部无变形、裂纹，主体钢丝绳无断丝、断股、断绳等缺陷。必要时，经双方协商可对完成后续拉力试验后的试样进行无损检测。８ 结果判定试样应同时满足以下２个条件，则试验结果有效：ａ） 试样按照疲劳试验要求的应力幅值进行试验，并达到所要求循环次数，经目视检查合格；５犌犅／犜３８８１４—２０２０ｂ） 再进行后续拉力试验，并达到所要求的应力值，试样再次进行目视检验合格。９ 安全措施在整个试验过程中，试验的操作者、观察员和整个环境应当采取安全措施来确保试验人员、观察员和环境的安全。试验中钢丝绳有可能会冲击或者穿透远方的物体，因此在试验过程中，应要对样品、操作人员和观察人员提供足够的保护。１０ 试验报告试验报告应包含如下的内容：ａ） 本标准编号；ｂ） 钢丝绳试样标记（如结构、捻法、公称抗拉强度等）；ｃ） 钢丝绳公称直径；ｄ） 试样状态（如未使用、已使用等）；ｅ） 试样制备方法；ｆ） 试验条件（如有效长度、加载速度、温度等）；ｇ） 试验结果（如应力循环次数、实测破断拉力、断股数、断裂位置等）。６犌犅／犜３８８１４—２０２０附 录 犃（资料性附录）常见钢丝绳索具的试样形式和环形索具拉力试验用销子直径犃．１ 常见钢丝绳索具试样形式常见类型的钢丝绳索具的试样形式见图Ａ．１～图Ａ．８。 说明：１———钢丝绳；２———三角圈；３———铝管；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径；犲———铝管长度。图犃．１ 压制固结索具试样 说明：１———钢丝绳；２———闭式索节；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径。图犃．２ 浇注索具试样７犌犅／犜３８８１４—２０２０ 说明：１———钢丝绳；２———三角圈；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径。图犃．３ 插编索具试样 说明：１———无接缝环索；２———钢丝包圈；３———销子；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径；犇———销子直径；犲———包圈长度。图犃．４ 编织索具（索环）试样８犌犅／犜３８８１４—２０２０ 说明：１———钢丝绳环索；２———钢销子；３———铝管；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径；犇———销子直径；犲———铝管间隙。图犃．５ 套管压制环形索具试样 说明：１———钢丝绳；２———三角圈；３———钆头；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径；犲———钆头间隙。图犃．６ 夹持索具试样９犌犅／犜３８８１４—２０２０ 说明：１———钢丝绳；２———锲套；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径。图犃．７ 楔形套索具试样 说明：１———钢丝绳；２———铸钢三角圈；３———锲套；犔———试样长度；犔１———工作长度；犱———钢丝绳公称直径。图犃．８ 复合型索具试样犃．２ 环形索具拉力试验用圆柱销直径试验用圆柱销直径犇可参照表Ａ．１。表犃．１ 环形索具试验用销子直径单位为毫米主体钢丝绳公称直径犱销轴直径犇１０＜犱≤６０２４０６０＜犱≤１５０６００１５０＜犱≤２５０１０００２５０＜犱≤３７５１５００犱＞３７５２００００１犌犅／犜３８８１４—２０２０参 考 文 献 ［１］ ＹＢ／Ｔ４５０７ 钢丝绳索具拉力试验方法犌犅／犜３８８１４—２０２０