绳索是一种紧凑而灵活的结构,广泛应用于娱乐海洋、采矿、安全和救援等领域。这篇博客文章介绍了某些类型的绳索,它们的机械性能和在航海中的应用。

绳索的种类

绳子是一种与“一刀切”的说法相反的材料。绳索由多种材料制成,具有广泛的特性和性能。一些绳索应用要求绳索重量轻或可拉伸,而另一些则要求绳索材料的强度、耐久性和在极端环境条件下的持久性。为了满足这些特定的要求,绳索制造商根据使用应用设计产品,并对其进行测试,以验证根据所提出的标准确定的性能。

绳索通常根据其应用、结构、纤维和拼接进行分类。我们不会在这篇文章中详细介绍绳索材料的属性。然而,简单地说,由各种材料制成的绳索可以概括为以下几类:

编织绳-由缠绕制成的圆柱绳,五月柱式,几股或多股按照一定的模式,相邻的股通常含有相反捻度的纱线。

纤维绳——主要由纺织纤维制成的绳子。线密度(公斤/100米或磅/100英尺)和纤维绳的强度是最终产品评估的两个主要标准。

打褶的绳子-由八股绳编成四对,以五朔节花柱的方式交织而成。每对中的一股与另一股相邻,每对中的每一股都向一个方向扭曲,而另一股则向相反方向扭曲,即四对股

扭绳-由三条或三条以上的线按相反方向拧在一起制成的绳子。

应用说明:船用绳索规格及用途

环球航行是件冒险的事。为了安全起见,人们必须选择正确的绳索类型和材料,在海上航行数周,有时甚至数月。合适的绳子并不总是最结实或最坚硬的,通常情况下,各种尺寸和强度都是必要的。除了防水和抗紫外线等性能外,决定环球航海者绳索选择标准的常见规格如下。

柔韧性和力量

在帆船运动中,有弹性和可拉伸的绳索,用于调整和修整船帆。它们可以起到减震器的作用,防止帆在瞬间受到重力时撕裂;当船在16英尺的海浪中上下颠簸时,阵风或风速的变化。板材必须具有可拉伸性,以吸收上述风冲击,但它也需要足够强,以免在重载期间被撕裂。大多数远洋水手都是经验丰富的水手,他们寻找合适的绳索,具有必要的灵活性和强度,最适合他们的船只大小、航行面积和预期的天气条件。

刚性

在帆船上,也有要求刚性的绳索的应用。在装载过程中,绳索长度不应发生变化。的升降索把帆拉到桅杆上就是一个典型的例子。如果扬帆索在强风中伸展,帆就会变松,并比平时受到更多的风。当某一特定方向不需要或预期有更多风速时,这就是一个问题。

重量

刚性随绳索直径的增加而增加,直径越大的绳索往往意味着更高的绳索重量。在一艘拥有50-65英尺高桅杆的帆船中,桅杆上绳索的重量在强风条件下对船的倾斜度起着重要作用。这就带来了选择绳索的另一个因素:重量。

材料类型

由大麻纤维组成的马尼拉绳曾经是海洋应用中最常见的绳索材料类型。最近,随着新一代合成纤维的出现,人们有了很多不同的选择,也可以用来造船。甚至从桅杆顶部一直延伸到船的四周的钢丝都可以用特殊的无拉伸、高强度、低重量的绳索代替。它的优点很多,一些海洋水手和大多数海洋赛车手更喜欢这种新一代的绳索,而不是通常的不锈钢索。

钢丝绳力学性能

除了上面强调的用于航海应用的绳索属性外,您可能听说过用于其他用途的绳索,如低拉伸、高耐力、高耐磨损和抗切割、灵活、无扭矩等。这些特性是在需求的识别和验证、勤奋的工程和机械测试之后确定的。

所需要的绳的机械性能验证和测试包括:

  • 破碎力(kN或lbf)
  • 伸长率(m或in)
  • 疲劳寿命
  • 疲劳强度(MPa或ksi)
  • 线密度(kg/m或lbs/ft)
  • 绳径(毫米或英寸)
  • 扭矩强度(Nm或lbf-in)

破断拉力而且伸长钢丝绳的主要性能是决定其使用能力和适用性的。此外,绳子可能看起来直径相同,但它们的线性密度可能不同到足以影响它们的断裂力。因此,在设计或选择绳样时,考虑线密度信息是很重要的。

抗疲劳强度是钢丝绳的常见区别。较高的疲劳强度是指绳索能够承受一定时间内的受力。

新绳子和旧绳子

绳子的强度会随着时间的推移而降低。绳索测试可能涉及新绳索和用过的绳索的样品。当对使用过的绳子样品进行测试时,测试报告通常包括有关使用情况的信息以及绳子的使用长度或设计使用长度。根据新绳和旧绳机械的变化而定属性,制造商可能会提供保修信息或包括产品规格的建议寿命。

钢丝绳测试设备

试验机

钢丝绳性能的可靠测定需要高质量、精确和通用的机械测试系统。为了测量断裂力和伸长率,必须使用能保持一定拉伸拉力率的拉伸试验机进行拉伸试验。钢丝绳试样必须连续拉向一个方向,不间断,因此选择具有足够行程和充足垂直试验空间的试验系统很重要。

下图为ADMET专家2600台式通用测试系统,具有煎饼式测压元件和绞盘绳握把。这些框架具有高达54英寸(1,370毫米)的垂直测试空间,以容纳更长的绳索样本,以获得准确的拉伸测试数据。

绞盘绳握把专家2600 UTM

夹紧绳索样品可能是一个挑战。年代包括螺纹和细线在内的小直径绳索可能很容易从常见的拉力握把配置中滑落,如手动或气动虎钳握把。另一方面,大直径绳索需要坚固的设计,夹紧外壳可以为试样直径提供足够的空间。

ADMET提供线程控制这与引导角和中心凹槽小直径纤维,钢丝绳,缝合线,和更多。对于较大的绳子,我们携带绞盘绳握把采用滚筒,避免试样滑移。手动绳和螺纹夹可使用t型螺钉在钳口之间拧紧标本。我们还提供相同的配置与气动和液压夹紧机构。

操作原理:绞盘绳握把

  1. 根据测试所需的最大力以及试样直径和长度(绳和螺纹夹具有(1)最大试样直径和(2)最小试样长度要求),选择适用的绳夹具。
  2. 若要将绳样安装在绞盘绳握把上,请将绳绕在滚筒上一次或多次。
  3. 拧紧卡爪。
  4. 开始测试。

安全罩

绳索断裂力和延伸率的拉伸测试可能是危险的。建议在测试绳索样本时使用安全外壳,以保护测试区域附近的操作人员和人员免受绳索样本的反弹和抽打出测试机器区域的伤害。

eXpert 2611与有机玻璃笼子

eXpert 2611 -聚碳酸酯安全笼

标准试验方法

ASTM A931钢丝绳和绞线张力试验的标准试验方法

ASTM D885轮胎帘子线、帘子线织物和由人造有机基纤维制成的工业长丝的标准试验方法

ASTM D2256 -单股法测定纱线拉伸性能的标准试验方法

ASTM D2970 -轮胎帘子线、帘子线织物和由玻璃纤维制成的工业纱线的标准试验方法

用于水上运动的纤维绳的标准试验方法

结论

绳索是一种紧凑而灵活的结构,用于各种应用。绳索制造商提供的规格和比较数据是基于绳索材料的特性。在帆船上使用时,强度、柔韧性、刚性、抗紫外线、耐水等都需要考虑,以选择适合鞋底应用的绳索。

ADMET是全球领先的通用测试系统、夹具和配件制造商。制造商和产品开发人员选择ADMET试验机来测试大直径和小直径绳索。2020欧洲杯亚博 填写我们的销售询价表,销售工程师将与您联系,讨论我们如何为您的测试提供帮助。

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