本實用新型涉及繩索加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可提示疲勞程度的繩索。

背景技術(shù)：

繩索在用于高空作業(yè)、吊運或牽引重大貨物、系帶船舶等拉力較大且安全性要求較高時，都要避免斷裂危險，通常通過事先檢查或加裝防斷裝置。但防斷裝置只能確保最可能斷裂的點不斷，檢查則由于繩索長度和彎曲情況復雜，磨損處沒有十分明顯的跡象，難免有所遺漏，這樣就會因此發(fā)生斷裂危險，導致輕則損失貨物船只、重則人員傷亡的事故。

實用新型專利CN201310585941.1公布了一種避免斷裂危險的繩索，具有多股多層結(jié)構(gòu)，將至少在外層的各股做成內(nèi)外色彩有差別，使外層各股皮層纖維磨損時會顯露芯層纖維的色彩，到一定程度時會在繩索上顯示色澤為標志的警告信息。但其僅能在外層各股皮層磨損時顯露芯層纖維的色彩，以提示繩索斷裂危險性，并不能在繩索沒有磨損、僅因為達到最大載荷而斷裂的情況下提示繩索斷裂危險性，并且在大多數(shù)繩索使用情況下，繩索的安全載荷都會遠小于最大載荷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以使使用者直觀的看到繩索是否達到或超過其自身安全載荷的可提示疲勞程度的繩索。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：一種可提示疲勞程度的繩索，其包括繩芯和繩皮、護套，所述繩芯外包裹有繩皮，所述繩皮外設(shè)置有護套，所述繩皮上設(shè)置有環(huán)形區(qū)域，所述環(huán)形區(qū)域分為內(nèi)環(huán)形區(qū)域和外環(huán)形區(qū)域，由上到下依次按外環(huán)形區(qū)域、內(nèi)環(huán)形區(qū)域、外環(huán)形區(qū)域分布，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域、外環(huán)形區(qū)域分別涂有兩種與繩皮顏色不同的顏料，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域的腰線即所述環(huán)形區(qū)域的腰線；所述護套的橫截面為圓環(huán)形、其寬度與所述繩皮上的環(huán)形區(qū)域相同，所述護套的寬度剛好覆蓋所述繩皮的環(huán)形區(qū)域，所述護套的腰線與所述環(huán)形區(qū)域的腰線重合、所述護套沿所述環(huán)形區(qū)域的腰線固定于繩皮上；所述繩芯長度大于或等于繩皮長度；所述環(huán)形區(qū)域的寬度小于所述可提示疲勞程度的繩索的長度；

進一步地，所述繩芯采用如下配比的材料制成，按重量份計為：超高分子量聚乙烯8-10份、聚烯烴彈性體3-5份、尼龍1-3份、2[2'-羥基-4'(α-甲基丙烯酰氧)苯基]-2-苯并三氮唑0.5-1份、聚氨酯10-15份、聚四氟乙烯5-10份、硅烷偶聯(lián)劑1-5份；

進一步地，所述外環(huán)形區(qū)域的寬度通過以下方法確定，具體步驟如下：

1)選取用于制備可提示疲勞程度的繩索的繩芯及繩皮，所述繩芯外包裹有繩皮，將其截成3-10段不同長度的待測繩；

2)在每個長度下取2-5根相同長度的待測繩作為相互平行對照，將所述待測繩兩端固定在萬能材料試驗機的夾具上，進行緩慢拉伸，通過電腦設(shè)定萬能材料試驗機的拉伸速度，直至將待測繩拉斷，并由電腦記錄拉伸載荷與待測繩長度的關(guān)系曲線及數(shù)據(jù)；

3)使用SPSS數(shù)學軟件對拉伸載荷與待測繩長度的關(guān)系曲線及數(shù)據(jù)進行分析計算，得出相應的拉伸載荷-伸長率曲線，并借助SPSS數(shù)學軟件擬合出拉伸載荷-伸長率關(guān)系的數(shù)學公式；

4)將所述待測繩的安全載荷值代入步驟3)得到的拉伸載荷-伸長率關(guān)系的數(shù)學公式中，得到載荷值F對應的待測繩安全伸長率x；

5)根據(jù)待測繩的長度確定所述環(huán)形區(qū)域的寬度，使所述環(huán)形區(qū)域的寬度小于所述待測繩的長度，所述待測繩的長度及所述可提示疲勞程度的繩索的長度，設(shè)環(huán)形區(qū)域的原始寬度為L，所述外環(huán)形區(qū)域的原始寬度為l₁，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域的原始寬度為l₂，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域在載荷值F下的拉伸寬度為l₂’；

6)根據(jù)l₂(1+x)＝L，經(jīng)推算得到

進一步地，所述外環(huán)形區(qū)域涂有藍色，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域涂有紅色，當所述可提示疲勞程度的繩索在拉伸狀態(tài)下所述涂有藍色的區(qū)域露出護套則表示繩索在安全負荷內(nèi)，當所述涂有紅色的區(qū)域露出護套則表示繩索已超過安全負荷。

本實用新型的原理是：根據(jù)繩子的延伸率與強力的關(guān)系，繩子會在不同的拉力下，有不同的延伸率，通過在繩子不同的區(qū)域涂上不同的顏色，比如藍色區(qū)域漏出護套，表示安全；紅色區(qū)域漏出護套，表示危險；繩芯長度大于繩皮長度時，當繩皮達到最大載荷時，即使繩皮斷裂，繩芯仍可由于其大于繩皮長度的部分而額外提供一部分緩沖。

本實用新型的有益效果是：

填補現(xiàn)有技術(shù)的空白，可以使使用者直觀的看到繩索是否達到或超過其自身安全載荷，而無需使用電子載荷傳感器等復雜且成本高的設(shè)備，并且可應用于各種材質(zhì)的繩索上，簡單實用，成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型一種可提示疲勞程度的繩索的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1：

一種可提示疲勞程度的繩索，其包括繩芯1和繩皮2、護套3，所述繩芯外包裹有繩皮，所述繩皮外設(shè)置有護套，所述繩皮上設(shè)置有環(huán)形區(qū)域4，所述環(huán)形區(qū)域分為內(nèi)環(huán)形區(qū)域5和外環(huán)形區(qū)域6，由上到下依次按外環(huán)形區(qū)域、內(nèi)環(huán)形區(qū)域、外環(huán)形區(qū)域分布，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域、外環(huán)形區(qū)域分別涂有兩種與繩皮顏色不同的顏料，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域的腰線即所述環(huán)形區(qū)域的腰線；所述護套的橫截面為圓環(huán)形、其寬度與所述繩皮上的環(huán)形區(qū)域相同，所述護套的寬度剛好覆蓋所述繩皮的環(huán)形區(qū)域，所述護套的腰線與所述環(huán)形區(qū)域的腰線重合、所述護套沿所述環(huán)形區(qū)域的腰線固定于繩皮上；所述繩芯長度大于繩皮長度；所述環(huán)形區(qū)域的寬度小于所述可提示疲勞程度的繩索的長度；

所述繩芯采用如下配比的材料制成，按重量份計為：超高分子量聚乙烯8-10份、聚烯烴彈性體3-5份、尼龍1-3份、2[2'-羥基-4'(α-甲基丙烯酰氧)苯基]-2-苯并三氮唑0.5-1份、聚氨酯10-15份、聚四氟乙烯5-10份、硅烷偶聯(lián)劑1-5份；

所述外環(huán)形區(qū)域涂有藍色，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域涂有紅色，當所述可提示疲勞程度的繩索在拉伸狀態(tài)下所述涂有藍色的區(qū)域露出護套則表示繩索在安全負荷內(nèi)，當所述涂有紅色的區(qū)域露出護套則表示繩索已超過安全負荷。

實施例2：

上述可提示疲勞程度的外環(huán)形區(qū)域的寬度通過以下方法確定，具體步驟如下：

1)選取用于制備可提示疲勞程度的繩索的繩芯及繩皮，所述繩芯外包裹有繩皮，將其截成3-10段不同長度的待測繩；

2)在每個長度下取2-5根相同長度的待測繩作為相互平行對照，將所述待測繩兩端固定在萬能材料試驗機的夾具上，進行緩慢拉伸，通過電腦設(shè)定萬能材料試驗機的拉伸速度，直至將待測繩拉斷，并由電腦記錄拉伸載荷與待測繩長度的關(guān)系曲線及數(shù)據(jù)；

3)使用SPSS數(shù)學軟件對拉伸載荷與待測繩長度的關(guān)系曲線及數(shù)據(jù)進行分析計算，得出相應的拉伸載荷-伸長率曲線，并借助SPSS數(shù)學軟件擬合出拉伸載荷-伸長率關(guān)系的數(shù)學公式y(tǒng)＝5847.3x²+3244.3x-48.13；

4)將所述待測繩的安全載荷值代入步驟3)得到的拉伸載荷-伸長率關(guān)系的數(shù)學公式中，得到載荷值F對應的待測繩安全伸長率x；

5)根據(jù)待測繩的長度確定所述環(huán)形區(qū)域的寬度，使所述環(huán)形區(qū)域的寬度小于所述待測繩的長度，所述待測繩的長度及所述可提示疲勞程度的繩索的長度，設(shè)環(huán)形區(qū)域的原始寬度為L，所述外環(huán)形區(qū)域的原始寬度為l₁，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域的原始寬度為l₂，所述內(nèi)環(huán)形區(qū)域在載荷值F下的拉伸寬度為l₂’；

6)根據(jù)l₂(1+x)＝L，即所述可提示疲勞程度的繩索的內(nèi)環(huán)形區(qū)域在安全載荷下的拉伸長度應等于護套的長度，經(jīng)推算得到因此在已知所述可提示疲勞程度的繩索的安全載荷值的情況下可以得到繩索的安全伸長率，在任意確定一個護套長度值的情況下，就可以得到外環(huán)形區(qū)域的寬度及相應內(nèi)環(huán)形區(qū)域的寬度，從而可以在繩皮上涂色、做標記。所述安全載荷值可以由工程人員根據(jù)經(jīng)驗或繩索材料性質(zhì)等確定一個合理的、小于繩索最大載荷的拉力值作為安全載荷值，并可以根據(jù)不同使用情況進行相應調(diào)整，只要重新計算安全伸長率x即可；護套長度L即所述環(huán)形區(qū)域的原始寬度，可以由工程人員根據(jù)使用環(huán)境、觀察方便程度等情況確定一個便于觀測的長度，并將x值代入公式即可得到相應外環(huán)形區(qū)域、內(nèi)環(huán)形區(qū)域的寬度。本實用新型的方法不僅可應用于本實用新型的繩索上，還可應用于不同材質(zhì)的其它繩索上，僅需要重復步驟1)-6)即可對各種繩索進行標記，使其成為可提示疲勞程度的繩索。

上述實施例只是為了說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡是根據(jù)本實用新型內(nèi)容的實質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。