钢绞线等高强度抗拉夹具的设计思路



绍兴市质量技术监督检测院         徐  军  






2003年7月我院专门引进了一台由新三思公司生产的1000KN微机控制电液伺服的拉力试验机，该机功能先进，基本能符合我院各方面的力学性能的检测，但由于我院又有少量钢绞线的检测任务，虽然新三思有专门的钢绞线试验机，但我院如果专门为此配备一台钢绞线试验机又会浪费设备资源。为此新三思公司一开始专门为我院的拉力机上配备了一台钢绞线夹具设备，但由于设计原因导致装卸及取样等问题始终不能很好的解决，而后新三思方面专门又为我们设计了如下图所示的新三思夹具，其原理基本与夹用钢绞线所用锚具设计原理一致，其装卸也很是方便，而且其采用套筒式斜面设计，使在试验具有高抗拉强度的钢绞线时不会出现脱丝滑移情况，但我院在钢绞线夹具使用过程中总是出现提前断丝情况。现经与正常使用的锚片夹具对比，及钢绞线断丝及夹痕情况分析：其锚具之所以比我们使用的夹具短的情况下，其拉力即可达270KN（其实际拉力值可达270KN以上），而我们使用的夹具之所以只有240KN拉力即断丝，使合格的钢绞线其破断力达不到标准要求。我认为主要是由于夹片与套筒配合的锥度不够科学所致。在测量锚具其夹片与套筒的锥度（正切比），其锚片的锥度为0.121，而其套筒的锥度为0.110，大0.011，即夹装钢绞线后其“后紧前松”如图所示，当前部受力后即可达到基本均匀受力状态。






而新三思所用夹片与套筒与之相反，其夹片锥度（0.128）小于套筒锥度（0.136），即当钢绞线装上之后即造成“前紧后松”，如图所示： 




（箭头所示为受拉后钢绞线受力部位，即其造成斜切断丝部位）

当前部拉力方向受力后更使前部局部应力增加，造成提前断丝，从而使合格钢绞线破断力减少，影响试验结果。我们从新三思夹具试验后钢绞线的断丝及夹痕情况来看也确实如此，其钢绞线夹痕受力前部压痕深而后部压痕浅，而且每次断丝都在受力前部断掉，且都是压痕斜切断掉，没有出现正常的颈缩现象。

为此，我们根据新三思给我们设计的原理结合和锚具的使用原理，用其原新三思定制的夹片，再根据夹片的锥度、长度和其夹齿的深度，自己设计制作了一个套筒，使用之后效果很是明显，其合格钢绞线的破断力可达265KN以上。

实践是检验真理的标准，只有在不断的实践中不断的改进才能做出更好的试验机，才能更符合顾客的满意。于细微处见真情，我们只有不断改进，从小处做起听取客户意见，不断完善我们的服务才能赢得客户的满意。