本發(fā)明涉及鋼絲繩性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鋼絲繩整繩破斷拉力試驗(yàn)的快速制樣方法。
背景技術(shù)：
合金澆鑄法是檢測鋼絲繩整繩破斷拉力最常用的方法，它是將試樣兩端捆扎后端部散開、清洗干凈后，用低熔點(diǎn)的熔融合金澆鑄，待澆鑄的繩頭冷卻至室溫后，在拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的方法。
在使用中，由于冬季氣溫較低，制樣時(shí)，鋼絲繩本身的油脂因氣溫降低而變得非常凝固，導(dǎo)致對繩頭上的油脂清洗十分困難。同時(shí)，繩頭洗滌干凈后上面水珠，不能立即對試樣進(jìn)行澆鑄，降低了制樣效率。
因而需要一種新的方法，使整繩破斷拉力試樣制樣時(shí)對繩頭能夠在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清洗干燥，從而快速進(jìn)入下一步澆鑄的步驟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼絲繩整繩破斷拉力試驗(yàn)的快速制樣方法，其能夠在冬季的低溫環(huán)境下快速制樣，提高試驗(yàn)效率，方法簡便快捷，節(jié)約了制樣成本，應(yīng)用范圍廣。
本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種鋼絲繩整繩破斷拉力試驗(yàn)的快速制樣方法，對兩端捆扎的鋼絲繩試樣的繩頭進(jìn)行多次清洗處理后干燥，用合金熔融液澆鑄即得破斷拉力試樣；其中，多次清洗處理包括用脂溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭的第一次清洗處理，在第一次清洗處理后用水溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭的第二次清洗處理，以及在第二次清洗處理后用水清洗繩頭的第三次清洗處理。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述多次清洗處理還包括在第一次清楚處理之前進(jìn)行的預(yù)清洗處理，用溫度為80℃以上的熱水清洗繩頭。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述在進(jìn)行第三次清洗處理時(shí)用溫度為80℃以上的熱水清洗繩頭。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述脂溶性有機(jī)溶劑包括煤油、柴油、三氯甲烷和環(huán)己酮中的一種或多種。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述脂溶性有機(jī)溶劑的溫度為10－15℃。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述水溶性有機(jī)溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮和甲酸中的一種或多種。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，在干燥上述繩頭時(shí)，是用30℃以上的熱風(fēng)進(jìn)行干燥的。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述快速制樣方法還包括在待檢測的鋼絲繩卷上截取獲得鋼絲繩試樣，鋼絲繩試樣的試樣長度等于最小試驗(yàn)長度、拉力試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)夾具的夾持總長度以及兩端捆扎處的總寬度之和。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，單個(gè)上述捆扎處的寬度為3－6mm。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述兩端捆扎的鋼絲繩試樣在進(jìn)行捆扎時(shí)，捆扎處距離繩頭的端部的距離介于單個(gè)夾具的夾持長度和最小試驗(yàn)長度之間一種鋼絲繩整繩破斷拉力的檢測方法，包括上述快速制樣方法以及在快速制樣后進(jìn)行的拉伸步驟。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：
本發(fā)明實(shí)施例的快速制樣方法在制樣時(shí)通過多次清洗處理能夠快速、有效地去除鋼絲繩上的油脂。本發(fā)明實(shí)施例通過用脂溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭的第一次清洗處理去除鋼絲繩上的油脂，通過在第一次清洗處理后用水溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭的第二次清洗處理去除殘留在繩頭上的脂溶性有機(jī)溶劑，再通過在第二次清洗處理后用水清洗繩頭的第三次清洗處理去除殘留在繩頭上的水溶性油脂，從而將繩頭上固有的油脂以及用于清洗油脂殘留的脂溶性有機(jī)溶劑在用水清洗前全部去除干凈。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例依靠分步進(jìn)行第一次清洗處理、第二次清洗處理和第三次清洗處理既可以將繩頭清洗干凈，并且節(jié)約時(shí)間，提高試驗(yàn)效率。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明提供了一種鋼絲繩整繩破斷拉力試驗(yàn)的快速制樣方法，該方法包括以下步驟：
步驟1：截取、捆扎試樣
在待檢測的鋼絲繩卷上截取試樣，將試樣的兩端捆扎并散開。截取時(shí)，截取的鋼絲繩試樣的試樣長度等于最小試驗(yàn)長度、拉力試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)夾具的夾持總長度以及兩端捆扎處的總寬度之和。捆扎時(shí)，捆扎處距離繩頭端部的距離介于單個(gè)夾具的夾持長度和最小試驗(yàn)長度之間。
其中，試驗(yàn)長度是指根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測鋼絲繩整繩破斷拉力試驗(yàn)的試驗(yàn)長度來確定的。
本發(fā)明實(shí)施例所指的最小試驗(yàn)長度，是指滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)長度的最小值。
夾具的夾持長度是由拉力試驗(yàn)機(jī)的型號和夾具尺寸決定的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所使用的具體拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行確定。
捆扎寬度，是指捆扎鋼絲繩的捆扎絲捆扎完畢后在鋼絲繩上形成的寬度。在本實(shí)施例中，優(yōu)選單個(gè)捆扎處的捆扎寬度為3－6mm，兩處捆扎總寬度即為6－12mm。
本發(fā)明實(shí)施例在截取鋼絲繩試樣時(shí)，將兩個(gè)夾具的夾持總長度和兩處捆扎總寬度計(jì)算在試樣長度內(nèi)，使得試樣長度比最小試驗(yàn)長度大，從而能夠避免因取樣時(shí)出現(xiàn)誤差而使試驗(yàn)長度得不到保證，進(jìn)而影響最終的檢測結(jié)果。例如，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)長度為大于等于300mm，按照現(xiàn)有的取樣方法，為了簡化操作、節(jié)約制樣成本，一般取最小值作為的鋼絲繩的試樣長度，即確定試樣長度為300mm。由于截取時(shí)存在不可避免的誤差，得到的鋼絲繩的實(shí)際長度小于300mm，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)長度的最低要求，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。
為了使?jié)茶T更加牢固，捆扎處不能距離繩頭端部太長或太短，太長導(dǎo)致資源浪費(fèi)，太短容易將捆扎絲一起澆鑄，使得捆扎處的鋼絲繩不能與熔融液充分接觸，當(dāng)鋼絲繩直徑較大時(shí)，容易導(dǎo)致澆鑄頭承受不住鋼絲繩的拉力，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。為此，本發(fā)明實(shí)施例在捆扎時(shí)，控制捆扎位置，使得捆扎處距離繩頭端部的距離介于單個(gè)夾具的夾持長度和試驗(yàn)長度之間，該條件下，可以避開捆扎處與熔融液接觸，同時(shí)又不會(huì)使得散開的繩頭過長。
優(yōu)選地，在截取鋼絲繩試樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保試樣兩端完好，不應(yīng)有影響澆鑄的缺陷，例如在繩頭端面形成孔或者不平整的切割痕跡。
優(yōu)選地，在捆扎后，對于具有纖維芯的鋼絲繩，應(yīng)將鋼絲繩試樣捆扎處至繩頭端部之間的纖維芯去掉，使得澆鑄更加牢固。
步驟2：預(yù)清洗處理
用溫度為80℃以上的熱水清洗繩頭。具體地，將散開的繩頭放入裝有熱水的第一清洗槽中浸泡2－5min。由于冬季氣溫較低，鋼絲繩上的油脂呈凝固狀態(tài)，本發(fā)明實(shí)施例通過80℃以上的熱水浸泡，能夠在軟化凝固的油脂，有利于后續(xù)清洗步驟。本發(fā)明所指的80℃以上的熱水，在溫度上并非沒有上限，為了避免燙傷，建議熱水的溫度低于100℃。優(yōu)選80－90℃的熱水進(jìn)行清洗。
本步驟作為可選步驟進(jìn)行，在具體實(shí)施時(shí)，可以跳過預(yù)清洗處理步驟，而將截取后的鋼絲繩試樣直接進(jìn)行第一次清洗處理。
步驟3：第一次清洗處理
用脂溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭。具體地，將經(jīng)過預(yù)清洗處理后的繩頭放入裝有脂溶性有機(jī)溶劑的第二清洗槽中清洗，以去除鋼絲繩上的油脂。本發(fā)明實(shí)施例采用脂溶性有機(jī)溶劑對繩頭進(jìn)行清洗，脂溶性有機(jī)溶劑能夠與鋼絲繩上的油脂互溶，從而將鋼絲繩上的油脂清洗干凈。
優(yōu)選地，脂溶性有機(jī)溶劑包括煤油、柴油、三氯甲烷和環(huán)己酮中的一種或多種。更優(yōu)選地，脂溶性有機(jī)溶劑為煤油，其廉價(jià)易得，并且清洗效果好。
優(yōu)選地，脂溶性有機(jī)溶劑的溫度為10－15℃，以提高清洗效果，加快清洗速度。
步驟4：第二次清洗處理
用水溶性有機(jī)溶劑清洗繩頭。具體地，將經(jīng)過第一次清洗處理后的繩頭放入裝有水溶性有機(jī)溶劑的第三清洗槽中清洗，以去除殘留在鋼絲繩上的油脂以及脂溶性有機(jī)溶劑。
在清洗鋼絲繩時(shí)，現(xiàn)有的清洗方法通過相似相容原理，采用油性清洗劑油洗，以去除鋼絲繩上固有的油脂。鋼絲繩上固有的油脂可以通過油洗而被清洗掉，但是油性清洗劑本身卻會(huì)在清洗的過程中殘留在鋼絲繩表面，導(dǎo)致清洗不徹底、清洗效果不佳。而且由于冬季溫度較低，即使用熱水對經(jīng)過油洗的鋼絲繩再次清洗，仍然不能將鋼絲繩上的油脂全部清洗干凈。
因此，本發(fā)明實(shí)施例特采用水溶性有機(jī)溶劑對經(jīng)過油洗(脂溶性有機(jī)溶劑清洗)后的鋼絲繩進(jìn)行再次清洗，以去除殘留在鋼絲繩上的固有油脂以及脂溶性有機(jī)溶劑。而且由于本次清洗處理采用的是水溶性有機(jī)溶劑，其還可以在清洗油脂和脂溶性有機(jī)溶劑的同時(shí)被水清洗掉，避免溶劑自身再次殘留在鋼絲繩表面，從而達(dá)到徹底清洗干凈的目的。
優(yōu)選地，水溶性有機(jī)溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮和甲酸中的一種或多種。更優(yōu)選地，水溶性有機(jī)溶劑為乙醇(又稱酒精)。乙醇廉價(jià)易得并且安全無害，能夠與水任意比例互溶，可以將鋼絲繩徹底清洗干凈，而且乙醇易揮發(fā)，使得鋼絲繩經(jīng)過清洗后表面無雜質(zhì)殘留，有利于后續(xù)澆鑄。
步驟5：第三次清洗處理
用水清洗繩頭。優(yōu)選地，用80℃以上的熱水清洗繩頭，進(jìn)一步改善清洗效果，達(dá)到清洗潔凈的目的。將經(jīng)過第二次清洗處理后的繩頭放入裝有80℃以上的熱水的第四清洗槽中清洗，將殘留在鋼絲繩的水溶性有機(jī)溶劑清洗干凈。本發(fā)明所指的80℃以上的熱水，在溫度上并非沒有上限，為了避免燙傷，建議熱水的溫度低于100℃。優(yōu)選80－90℃的熱水進(jìn)行清洗。
步驟6：干燥
用30℃以上的熱風(fēng)對清洗過后的繩頭進(jìn)行干燥，使得鋼絲繩表面干燥潔凈，有利于加快進(jìn)行后續(xù)澆鑄步驟的進(jìn)程，提高制樣效率。
需要說明的是，本發(fā)明所指的30℃以上的熱風(fēng)，在溫度上并非沒有上限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所使用的吹風(fēng)機(jī)能夠達(dá)到的溫度進(jìn)行控制，優(yōu)選吹風(fēng)機(jī)的熱風(fēng)溫度為30－60℃。
步驟7：澆鑄
將兩端散開繩頭分別放入模具中，用合金熔融液澆鑄，制得鋼絲繩整繩破斷拉力試樣。待試樣冷卻至常溫后進(jìn)行試驗(yàn)。
需要說明的是，模具形狀、大小與試驗(yàn)機(jī)的夾具夾持處一致。
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明實(shí)施例采用的鋼絲繩結(jié)構(gòu)為：32.0nat6＊19w+iwr1770zs重要，最小破斷拉力標(biāo)準(zhǔn)值645kn。
單個(gè)夾具長度：夾具長度20mm，澆鑄頭長度等于夾持長度，20mm。
本發(fā)明實(shí)施例的快速制樣方法通過預(yù)清洗處理、第一次清洗處理、第二次清洗處理、第三次清洗處理能夠快速有效地將鋼絲繩上的固有油脂以及清洗油脂的清洗劑全部清洗干凈，通過分步、分批次地清洗來提高清洗效率，同時(shí)清洗后用熱風(fēng)干燥，進(jìn)一步加快了制樣進(jìn)程，相比于自然風(fēng)干，其速度更快，更有利于后續(xù)澆鑄，獲得質(zhì)量更好的試驗(yàn)樣品。
根據(jù)上述方法制樣后，將試樣安裝至試驗(yàn)機(jī)上，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拉力試驗(yàn)。
實(shí)施例1
單個(gè)捆扎寬度：5mm；
步驟1：截取、捆扎試樣
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)取上述鋼絲繩(32.0nat6＊19w+iwr1770zs重要)的最小拉力試驗(yàn)長度作為試驗(yàn)長度來計(jì)算試樣長度，然后在待檢測的鋼絲繩卷上截取鋼絲繩試樣，并進(jìn)行捆扎。試樣長度＝2×單個(gè)捆扎寬度+2×單個(gè)夾持長度+試驗(yàn)長度。
步驟2：預(yù)清洗處理
將散開的繩頭放入裝有80℃的熱水的第一清洗槽中浸泡5min，清洗。
步驟3：第一次清洗處理
將經(jīng)過預(yù)清洗處理后的繩頭放入裝有10℃的煤油的第二清洗槽中清洗。
步驟4：第二次清洗處理
將經(jīng)過第一次清洗處理后的繩頭放入裝有乙醇的第三清洗槽中清洗。
步驟5：第三次清洗處理
將經(jīng)過第二次清洗處理后的繩頭放入裝有80℃的熱水的第四清洗槽中清洗。
步驟6：干燥
用30℃的熱風(fēng)對清洗過后的繩頭進(jìn)行干燥。
步驟7：澆鑄
將兩端散開繩頭分別放入模具中，用合金熔融液澆鑄，制得鋼絲繩整繩破斷拉力試樣。待試樣冷卻至常溫后進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例2
單個(gè)捆扎寬度：3mm；
步驟1：截取、捆扎試樣
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)取上述鋼絲繩(32.0nat6＊19w+iwr1770zs重要)的最小拉力試驗(yàn)長度作為試驗(yàn)長度來計(jì)算試樣長度，然后在待檢測的鋼絲繩卷上截取鋼絲繩試樣，并進(jìn)行捆扎。試樣長度＝2×單個(gè)捆扎寬度+2×單個(gè)夾持長度+試驗(yàn)長度。
步驟2：預(yù)清洗處理
將散開的繩頭放入裝有85℃的熱水的第一清洗槽中浸泡3min，清洗。
步驟3：第一次清洗處理
將經(jīng)過預(yù)清洗處理后的繩頭放入裝有12℃的三氯甲烷的第二清洗槽中清洗。
步驟4：第二次清洗處理
將經(jīng)過第一次清洗處理后的繩頭放入裝有甲醇的第三清洗槽中清洗。
步驟5：第三次清洗處理
將經(jīng)過第二次清洗處理后的繩頭放入裝有85℃的熱水的第四清洗槽中清洗。
步驟6：干燥
用40℃的熱風(fēng)對清洗過后的繩頭進(jìn)行干燥。
步驟7：澆鑄
將兩端散開繩頭分別放入模具中，用合金熔融液澆鑄，制得鋼絲繩整繩破斷拉力試樣。待試樣冷卻至常溫后進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例3
單個(gè)捆扎寬度：6mm；
步驟1：截取、捆扎試樣
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)取上述鋼絲繩(32.0nat6＊19w+iwr1770zs重要)的最小拉力試驗(yàn)長度作為試驗(yàn)長度來計(jì)算試樣長度，然后在待檢測的鋼絲繩卷上截取鋼絲繩試樣，并進(jìn)行捆扎。試樣長度＝2×單個(gè)捆扎寬度+2×單個(gè)夾持長度+試驗(yàn)長度。
步驟2：預(yù)清洗處理
將散開的繩頭放入裝有90℃的熱水的第一清洗槽中浸泡2min，清洗。
步驟3：第一次清洗處理
將經(jīng)過預(yù)清洗處理后的繩頭放入裝有15℃的三氯甲烷的第二清洗槽中清洗。
步驟4：第二次清洗處理
將經(jīng)過第一次清洗處理后的繩頭放入裝有丙醇和乙醇的第三清洗槽中清洗。
步驟5：第三次清洗處理
將經(jīng)過第二次清洗處理后的繩頭放入裝有90℃的熱水的第四清洗槽中清洗。
步驟6：干燥
用60℃的熱風(fēng)對清洗過后的繩頭進(jìn)行干燥。
步驟7：澆鑄
將兩端散開繩頭分別放入模具中，用合金熔融液澆鑄，制得鋼絲繩整繩破斷拉力試樣。待試樣冷卻至常溫后進(jìn)行試驗(yàn)。
本發(fā)明的實(shí)施例沒有對所有脂溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)溶劑進(jìn)行一一列舉，但是這并不影響本領(lǐng)域技術(shù)人員對未在實(shí)施例中明確指出的其他脂溶性有機(jī)溶劑和水溶性有機(jī)溶劑的使用。
本發(fā)明的其他實(shí)施例可以是上述實(shí)施例的組合。
對比例
本對比例按照現(xiàn)有的制樣方法制樣，具體如下：
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)截取鋼絲繩(32.0nat6＊19w+iwr1770zs重要)，取試驗(yàn)長度標(biāo)準(zhǔn)的最低值為試樣長度。將鋼絲繩兩端進(jìn)行捆扎。然后用煤油清洗兩端的繩頭，再用熱水沖洗，等鋼絲繩表面水干后，澆鑄，制得對比試樣。待試樣冷卻至常溫后進(jìn)行試驗(yàn)。
將實(shí)施例1－3和對比例在相同的拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉力試驗(yàn)，檢測結(jié)果見表1。同時(shí)，表1還統(tǒng)計(jì)了實(shí)施例1－3以及對比例整個(gè)制樣過程所耗費(fèi)的時(shí)間。
表1
從表2可以看出，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1－3的快速制樣方法制得的鋼絲繩整繩破斷拉力試樣其檢測結(jié)果能更加真實(shí)地反應(yīng)鋼絲繩的整繩破斷拉力，并且整個(gè)試樣過程時(shí)間短，效率高。同時(shí)，實(shí)施例1－3制樣的破斷拉力值略有差異，可能與清洗時(shí)的清洗劑以及清洗劑的溫度，以及干燥時(shí)的熱風(fēng)溫度有關(guān)。一般而言，清洗劑的溫度越高，清洗效果越好，熱風(fēng)溫度越高，干燥效果越好，殘留在鋼絲繩表面的水珠越少，從而越有利于澆鑄，澆鑄更加牢固。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。