一种绳索打结能力测试装置及测试方法与流程

本发明涉及绳索参数性能测试领域，具体的说是一种绳索打结能力测试装置及测试方法。

背景技术：

绳索在使用过程中，往往要与其他装备相连接使用，尤其是针对低延伸夹芯绳索（如动力绳、静力绳），此种情况更为普遍；而绳索与其他辅助配件的连接方式通常为绳结连接，因此绳索的打结能力是绳索使用性能的一个重要指标，同时绳索的打结能力也可以作为衡量绳索柔软程度的参考指标。但是对于绳索的打结能力的表征，目前国内还没有相应的测试装置与测试方法，因此无法衡量绳索的打结能力。

技术实现要素：

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种绳索打结能力测试装置及测试方法，适用于直径范围在8.5-16mm之内所有纤维绳索的打结能力测试，结构简单，成本低，测试准确性高。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种绳索打结能力测试装置，包含有实验架、夹头、夹具、砝码一、砝码二、升降台、升降控制器和锥形塞规，所述砝码一的重量为1±0.05Kg、砝码二的重量为9±0.05kg，所述夹头与实验架顶部固定连接，所述砝码一与夹具连接，所述砝码二置于升降台上并与砝码一可拆卸连接，所述升降控制器控制升降台的升降，所述锥形塞规用于测量绳索打结后绳结内孔内径。

所述锥形塞规整体抛光，锥体周身设置刻度值。

所述锥形塞规的锥体抛光后平均粗糙度为Ra=0.2μm，锥体周身刻度值从Ø3mm至Ø20mm，每1mm有明显的刻度值且中间有0.5mm标记刻度线。

一种绳索打结能力测试装置的测试方法，通过如下步骤实现：

1）将未使用过的待测绳索截取任意长度的绳段，在预加张力10±0.1kg的情况下，测量绳索的直径，结果精确到0.1mm；

2）在上述待测绳索上再次截取任意长度绳段，两端采用热封处理，该绳段记为绳段，在绳段上相距250±50mm的两个位置，以相反方向打两个单反手结；

3）将绳段的一端通过夹头固定在实验架上，将砝码一通过夹具与绳段的另一端连接，将砝码二通过与砝码一可拆卸连接，所述砝码二的底部置于升降台上，所述升降台的初始位置设置为确保绳段自然下垂而无负载；

4）启动升降控制器使升降台下移，直至所述升降台与砝码二完全脱离后停止，绳段在砝码一和砝码二的负载情况下维持60±15s；

5）启动升降控制器使升降台上移，直至升降台与砝码二底部相接触后停止，取下砝码二，使绳段所受负载仅为砝码一；

6）在负载为砝码一的情况下，手动将锥形塞规分别插入两个绳结内孔中，同时保证插入锥形塞规过程中所施加的外力不会造成绳结内孔自由宽度的改变，根据锥形塞规的刻度读取数值，读数精确到0.5mm；

7）计算两个绳结内径数值的均值，按照以下公式算出绳索打结能力值：

K=。

所述步骤1）测量绳索直径时，将待测绳索在空气湿度＜10%的环境中放置≥24h，然后在温度20±2℃、湿度65±5%环境中放置≥72h。

待测绳索打结能力测试的环境温度控制在23±5℃。

所述步骤2）每个手结与绳端的距离≥300mm。

所述步骤4）中升降台（7）的下移速率≤30mm/min。

所述步骤5）中升降台（7）的上移速率≤40mm/min。

本发明结构简单，根据模拟人为使用过程中对绳索打结的施加力度经验及绳索直径测量过程中张力情况设计了砝码一和砝码二，通过升降台控制施加力度，确保测试程序控制和结果的准确性，砝码一和砝码二的使用具有通用的意义和可移植性，操作方便，锥形塞规表面抛光处理，刻度精确至0.1mm，确保测试结果的客观性和准确性，测试出的孔内径数据通过公式计算得出绳索打结能力值K的数值，当K值≤1.2时，表明绳索打结能力较好反之打结能力差，数据直观准确，通用性强，适宜大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为锥形塞规的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1和2所示，该绳索打结能力测试装置，包含有实验架1、夹头2、夹具4、砝码一5、砝码二6、升降台7、升降控制器8和锥形塞规9，所述砝码一5的重量为1±0.05kg、砝码二6的重量为9±0.05kg，所述夹头2与实验架1顶部固定连接，所述砝码一5与夹具4连接，所述砝码二6置于升降台7上并与砝码一5可拆卸连接，所述升降控制器8控制升降台7的升降，所述锥形塞规9用于测量绳索打结后绳结内孔内径。

作为优选的方式，所述锥形塞规9的锥体抛光后平均粗糙度为Ra=0.2μm，避免测试过程中对绳索生僻造成勾丝损伤，锥体周身刻度值从Ø3mm至Ø20mm，每1mm有明显的刻度值且中间有0.5mm标记刻度线。

该绳索打结能力测试装置的测试方法，通过如下步骤实现：

1）将未使用过的待测绳索截取任意长度的绳段，在预加张力10±0.1kg的情况下，测量绳索的直径，结果精确到0.1mm；

2）在上述待测绳索上再次截取任意长度绳段，两端采用热封处理，该绳段记为绳段3，在绳段3上相距250±50mm的两个位置，以相反方向打两个单反手结；

3）将绳段3的一端通过夹头2固定在实验架1上，将砝码一5通过夹具4与绳段3的另一端连接，将砝码二6通过与砝码一5可拆卸连接，所述砝码二6的底部置于升降台7上，所述升降台7的初始位置设置为确保绳段3自然下垂而无负载；

4） 启动升降控制器8使升降台7下移，直至所述升降台7与砝码二6完全脱离后停止，绳段3在砝码一5和砝码二6的负载情况下维持60±15s；

5）启动升降控制器8使升降台7上移，直至升降台7与砝码二6底部相接触后停止，取下砝码二6，使绳段3所受负载仅为砝码一5；

6）在负载为砝码一5的情况下，手动将锥形塞规9分别插入两个绳结内孔中，同时保证插入锥形塞规9过程中所施加的外力不会造成绳结内孔自由宽度的改变，根据锥形塞规9的刻度读取数值，读数精确到0.5mm；

7）计算两个绳结内径数值的均值，按照以下公式算出绳索打结能力值：

K= ，K值越小代表绳索打结能力越好。

作为优选的方式，所述步骤1）测量绳索直径时，将待测绳索在空气湿度＜10%的环境中放置≥24h，然后在温度20±2℃、湿度65±5%环境中放置≥72h。

作为优选的方式，待测绳索打结能力测试的环境温度控制在23±5℃。

作为优选的方式，所述步骤2）每个手结与绳端的距离≥300mm。

作为优选的方式，所述步骤4）中升降台7的下移速率≤30mm/min，以保证绳段3不因升降台7下移速率过快而受到所负载砝码的明显冲击力。

作为优选的方式，所述步骤5）中升降台7的上移速率≤40mm/min 。

实施例1：

1）将未使用过的待测绳索在空气湿度8%的环境中放置36h，然后在温度22℃、湿度68%环境中放置96h，截取长度3000mm的绳段，在预加张力10.05kg的情况下，测量绳索的直径位10.5mm；

2）在上述待测绳索上再次截取长度3000mm绳段，两端采用热封处理，测试的环境温度控制在25℃，该绳段记为绳段3，在绳段3上相距300mm的两个位置，以相反方向打两个单反手结，每个手结与绳端的距离400mm；

3）将绳段3的一端通过夹头2固定在实验架1上，将1.0Kg的砝码一5通过夹具4与绳段3的另一端连接，将9.05Kg的砝码二6通过与砝码一5可拆卸连接，所述砝码二6的底部置于升降台7上，所述升降台7的初始位置设置为确保绳段3自然下垂而无负载；

4）启动升降控制器8使升降台7下移，升降台7的下移速率25mm/min，直至所述升降台7与砝码二6完全脱离后停止，绳段3在砝码一5和砝码二6的共10.05Kg负载情况下维持70s；

5）启动升降控制器8使升降台7上移，升降台7的上移速率35mm/min，直至升降台7与砝码二6底部相接触后停止，取下砝码二6，使绳段3所受负载仅为砝码一5的1.0Kg；

6）在负载为砝码一5的情况下，手动将锥形塞规9分别插入两个绳结内孔中，同时保证插入锥形塞规9过程中所施加的外力不会造成绳结内孔自由宽度的改变，根据锥形塞规9的刻度读取数值，分别为9.0mm、9.5mm；

7）计算两个绳结内径数值的均值，按照以下公式算出绳索打结能力值：

K= =(9.0+9.5)/2*10.5=0.88。

实施例2：

1）将未使用过的待测绳索在空气湿度9%的环境中放置24h，然后在温度20℃、湿度65%环境中放置72h，截取长度3000mm的绳段，在预加张力9.9kg的情况下，测量绳索的直径位10.8mm；

2）在上述待测绳索上再次截取长度3000mm绳段，两端采用热封处理，测试的环境温度控制在23℃，该绳段记为绳段3，在绳段3上相距280mm的两个位置，以相反方向打两个单反手结，每个手结与绳端的距离350mm；

3）将绳段3的一端通过夹头2固定在实验架1上，将1.05Kg的砝码一5通过夹具4与绳段3的另一端连接，将9.0Kg的砝码二6通过与砝码一5可拆卸连接，所述砝码二6的底部置于升降台7上，所述升降台7的初始位置设置为确保绳段3自然下垂而无负载；

4）启动升降控制器8使升降台7下移，升降台7的下移速率30mm/min，直至所述升降台7与砝码二6完全脱离后停止，绳段3在砝码一5和砝码二6的共10.05Kg负载情况下维持75s；

5）启动升降控制器8使升降台7上移，升降台7的上移速率40mm/min，直至升降台7与砝码二6底部相接触后停止，取下砝码二6，使绳段3所受负载仅为砝码一5的1.05Kg；

6） 在负载为砝码一5的情况下，手动将锥形塞规9分别插入两个绳结内孔中，同时保证插入锥形塞规9过程中所施加的外力不会造成绳结内孔自由宽度的改变，根据锥形塞规9的刻度读取数值，分别为10.0mm、9.5mm；

7）计算两个绳结内径数值的均值，按照以下公式算出绳索打结能力值：

K= =(10.0+9.5)/（2*10.8）=0.90。

实施例3：

1）将未使用过的待测绳索在空气湿度5%的环境中放置72h，然后在温度18℃、湿度70%环境中放置84h，截取长度3000mm的绳段，在预加张力10.1 Kg的情况下，测量绳索的直径位11.1mm；

2）在上述待测绳索上再次截取长度3000mm绳段，两端采用热封处理，测试的环境温度控制在28℃，该绳段记为绳段3，在绳段3上相距200mm的两个位置，以相反方向打两个单反手结，每个手结与绳端的距离300mm；

3）将绳段3的一端通过夹头2固定在实验架1上，将1.05Kg的砝码一5通过夹具4与绳段3的另一端连接，将9.05Kg的砝码二6通过与砝码一5可拆卸连接，所述砝码二6的底部置于升降台7上，所述升降台7的初始位置设置为确保绳段3自然下垂而无负载；

4）启动升降控制器8使升降台7下移，升降台7的下移速率20mm/min，直至所述升降台7与砝码二6完全脱离后停止，绳段3在砝码一5和砝码二6的共10.1Kg负载情况下维持45s；

5）启动升降控制器8使升降台7上移，升降台7的上移速率30mm/min，直至升降台7与砝码二6底部相接触后停止，取下砝码二6，使绳段3所受负载仅为砝码一5的1.05Kg；

6）在负载为砝码一5的情况下，手动将锥形塞规9分别插入两个绳结内孔中，同时保证插入锥形塞规9过程中所施加的外力不会造成绳结内孔自由宽度的改变，根据锥形塞规9的刻度读取数值，分别为10.5mm、11.0mm；

7）计算两个绳结内径数值的均值，按照以下公式算出绳索打结能力值：

K==(11.0+10.5)/（2*11.1）=0.97。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。