一种可提示疲劳程度的绳索

申请号 CN201610633899.X 申请日 2016-08-03 公开(公告)号 CN106087500A 公开(公告)日 2016-11-09
申请人 青岛华凯海洋科技有限公司; 发明人 刁新源; 张旭明; 谢丹;
摘要 本 发明 涉及绳索加工技术领域,尤其涉及一种可提示疲劳程度的绳索,其包括绳芯和绳皮、护套,所述绳芯外包裹有绳皮,所述绳皮外设置有护套,所述绳皮上设置有环形区域,所述环形区域分为内环形区域和外环形区域,由上到下依次按外环形区域、内环形区域、外环形区域分布,所述内环形区域、外环形区域分别涂有两种与绳皮 颜色 不同的颜料;所述护套的宽度与所述绳皮上的环形区域相同,所述护套的宽度刚好 覆盖 所述绳皮的环形区域。本发明的可提示疲劳程度的绳索填补 现有技术 的空白,可以使使用者直观的看到绳索是否达到或超过其自身安全 载荷 ,而无需使用 电子 载荷 传感器 等复杂且成本高的设备,并且可应用于各种材质的绳索上,简单实用,成本低。
权利要求

1.一种可提示疲劳程度的绳索,其包括绳芯和绳皮、护套,其特征在于,所述绳芯外包裹有绳皮,所述绳皮外设置有护套,所述绳皮上设置有环形区域,所述环形区域分为内环形区域和外环形区域,由上到下依次按外环形区域、内环形区域、外环形区域分布,所述内环形区域、外环形区域分别涂有两种与绳皮颜色不同的颜料,所述内环形区域的腰线即所述环形区域的腰线;所述护套的横截面为圆环形、其宽度与所述绳皮上的环形区域相同,所述护套的宽度刚好覆盖所述绳皮的环形区域,所述护套的腰线与所述环形区域的腰线重合、所述护套沿所述环形区域的腰线固定于绳皮上;所述绳芯长度大于或等于绳皮长度;所述环形区域的宽度小于所述可提示疲劳程度的绳索的长度。
2.如权利要求1所述的一种可提示疲劳程度的绳索,其特征在于,所述绳芯采用如下配比的材料制成,按重量份计为:超高分子量聚乙烯8-10份、聚烯弹性体3-5份、尼龙1-3份、
2[2'-羟基-4'(α-甲基丙烯酰)苯基]-2-苯并三氮唑0.5-1份、聚酯10-15份、聚四氟乙烯5-10份、偶联剂1-5份。
3.如权利要求1所述的一种可提示疲劳程度的绳索,其特征在于,所述外环形区域的宽度通过以下方法确定,具体步骤如下:
1)选取用于制备可提示疲劳程度的绳索的绳芯及绳皮,所述绳芯外包裹有绳皮,将其截成3-10段不同长度的待测绳;
2)在每个长度下取2-5根相同长度的待测绳作为相互平行对照,将所述待测绳两端固定在万能材料试验机的夹具上,进行缓慢拉伸,通过电脑设定万能材料试验机的拉伸速度,直至将待测绳拉断,并由电脑记录拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据;
3)使用SPSS数学软件对拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据进行分析计算,得出相应的拉伸载荷-伸长率曲线,并借助SPSS数学软件拟合出拉伸载荷-伸长率关系的数学公式;
4)将所述待测绳的安全载荷值代入步骤3)得到的拉伸载荷-伸长率关系的数学公式中,得到载荷值F对应的待测绳安全伸长率x;
5)根据待测绳的长度确定所述环形区域的宽度,使所述环形区域的宽度小于所述待测绳的长度,所述待测绳的长度及所述可提示疲劳程度的绳索的长度,设环形区域的原始宽度为L,所述外环形区域的原始宽度为l1,所述内环形区域的原始宽度为l2,所述内环形区域在载荷值F下的拉伸宽度为l2’;
6)根据l2(1+x)=L,经推算得到
4.如权利要求1所述的一种可提示疲劳程度的绳索,其特征在于,所述外环形区域涂有蓝色,所述内环形区域涂有红色,当所述可提示疲劳程度的绳索在拉伸状态下所述涂有蓝色的区域露出护套则表示绳索在安全负荷内,当所述涂有红色的区域露出护套则表示绳索已超过安全负荷。

说明书全文

一种可提示疲劳程度的绳索

技术领域

[0001] 本发明涉及绳索加工技术领域,尤其涉及一种可提示疲劳程度的绳索。

背景技术

[0002] 绳索在用于高空作业、吊运或牵引重大货物、系带船舶等拉较大且安全性要求较高时,都要避免断裂危险,通常通过事先检查或加装防断装置。但防断装置只能确保最可能断裂的点不断,检查则由于绳索长度和弯曲情况复杂,磨损处没有十分明显的迹象,难免有所遗漏,这样就会因此发生断裂危险,导致轻则损失货物船只、重则人员伤亡的事故。
[0003] 发明专利CN201310585941.1公布了一种避免断裂危险的绳索,具有多股多层结构,将至少在外层的各股做成内外色彩有差别,使外层各股皮层纤维磨损时会显露芯层纤维的色彩,到一定程度时会在绳索上显示色泽为标志的警告信息。但其仅能在外层各股皮层磨损时显露芯层纤维的色彩,以提示绳索断裂危险性,并不能在绳索没有磨损、仅因为达到最大载荷而断裂的情况下提示绳索断裂危险性,并且在大多数绳索使用情况下,绳索的安全载荷都会远小于最大载荷。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种可以使使用者直观的看到绳索是否达到或超过其自身安全载荷的可提示疲劳程度的绳索。
[0005] 本发明为实现上述目的采用的技术方案是:一种可提示疲劳程度的绳索,其包括绳芯和绳皮、护套,所述绳芯外包裹有绳皮,所述绳皮外设置有护套,所述绳皮上设置有环形区域,所述环形区域分为内环形区域和外环形区域,由上到下依次按外环形区域、内环形区域、外环形区域分布,所述内环形区域、外环形区域分别涂有两种与绳皮颜色不同的颜料,所述内环形区域的腰线即所述环形区域的腰线;所述护套的横截面为圆环形、其宽度与所述绳皮上的环形区域相同,所述护套的宽度刚好覆盖所述绳皮的环形区域,所述护套的腰线与所述环形区域的腰线重合、所述护套沿所述环形区域的腰线固定于绳皮上;所述绳芯长度大于或等于绳皮长度;所述环形区域的宽度小于所述可提示疲劳程度的绳索的长度;
[0006] 进一步地,所述绳芯采用如下配比的材料制成,按重量份计为:超高分子量聚乙烯8-10份、聚烯弹性体3-5份、尼龙1-3份、2[2'-羟基-4'(α-甲基丙烯酰)苯基]-2-苯并三氮唑0.5-1份、聚酯10-15份、聚四氟乙烯5-10份、偶联剂1-5份;
[0007] 进一步地,所述外环形区域的宽度通过以下方法确定,具体步骤如下:
[0008] 1)选取用于制备可提示疲劳程度的绳索的绳芯及绳皮,所述绳芯外包裹有绳皮,将其截成3-10段不同长度的待测绳;
[0009] 2)在每个长度下取2-5根相同长度的待测绳作为相互平行对照,将所述待测绳两端固定在万能材料试验机的夹具上,进行缓慢拉伸,通过电脑设定万能材料试验机的拉伸速度,直至将待测绳拉断,并由电脑记录拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据;
[0010] 3)使用SPSS数学软件对拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据进行分析计算,得出相应的拉伸载荷-伸长率曲线,并借助SPSS数学软件拟合出拉伸载荷-伸长率关系的数学公式;
[0011] 4)将所述待测绳的安全载荷值代入步骤3)得到的拉伸载荷-伸长率关系的数学公式中,得到载荷值F对应的待测绳安全伸长率x;
[0012] 5)根据待测绳的长度确定所述环形区域的宽度,使所述环形区域的宽度小于所述待测绳的长度,所述待测绳的长度及所述可提示疲劳程度的绳索的长度,设环形区域的原始宽度为L,所述外环形区域的原始宽度为l1,所述内环形区域的原始宽度为l2,所述内环形区域在载荷值F下的拉伸宽度为l2’;
[0013] 6)根据l2(1+x)=L,经推算得到
[0014] 进一步地,所述外环形区域涂有蓝色,所述内环形区域涂有红色,当所述可提示疲劳程度的绳索在拉伸状态下所述涂有蓝色的区域露出护套则表示绳索在安全负荷内,当所述涂有红色的区域露出护套则表示绳索已超过安全负荷。
[0015] 本发明的原理是:根据绳子的延伸率与强力的关系,绳子会在不同的拉力下,有不同的延伸率,通过在绳子不同的区域涂上不同的颜色,比如蓝色区域漏出护套,表示安全;红色区域漏出护套,表示危险;绳芯长度大于绳皮长度时,当绳皮达到最大载荷时,即使绳皮断裂,绳芯仍可由于其大于绳皮长度的部分而额外提供一部分缓冲。
[0016] 本发明的有益效果是:
[0017] 填补现有技术的空白,可以使使用者直观的看到绳索是否达到或超过其自身安全载荷,而无需使用电子载荷传感器等复杂且成本高的设备,并且可应用于各种材质的绳索上,简单实用,成本低。附图说明
[0018] 图1为本发明一种可提示疲劳程度的绳索的整体结构示意图。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例1:
[0021] 一种可提示疲劳程度的绳索,其包括绳芯1和绳皮2、护套3,所述绳芯外包裹有绳皮,所述绳皮外设置有护套,所述绳皮上设置有环形区域4,所述环形区域分为内环形区域5和外环形区域6,由上到下依次按外环形区域、内环形区域、外环形区域分布,所述内环形区域、外环形区域分别涂有两种与绳皮颜色不同的颜料,所述内环形区域的腰线即所述环形区域的腰线;所述护套的横截面为圆环形、其宽度与所述绳皮上的环形区域相同,所述护套的宽度刚好覆盖所述绳皮的环形区域,所述护套的腰线与所述环形区域的腰线重合、所述护套沿所述环形区域的腰线固定于绳皮上;所述绳芯长度大于绳皮长度;所述环形区域的宽度小于所述可提示疲劳程度的绳索的长度;
[0022] 所述绳芯采用如下配比的材料制成,按重量份计为:超高分子量聚乙烯8-10份、聚烯烃弹性体3-5份、尼龙1-3份、2[2'-羟基-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、硅烷偶联剂1-5份;
[0023] 所述外环形区域涂有蓝色,所述内环形区域涂有红色,当所述可提示疲劳程度的绳索在拉伸状态下所述涂有蓝色的区域露出护套则表示绳索在安全负荷内,当所述涂有红色的区域露出护套则表示绳索已超过安全负荷。
[0024] 实施例2:
[0025] 上述可提示疲劳程度的外环形区域的宽度通过以下方法确定,具体步骤如下:
[0026] 1)选取用于制备可提示疲劳程度的绳索的绳芯及绳皮,所述绳芯外包裹有绳皮,将其截成3-10段不同长度的待测绳;
[0027] 2)在每个长度下取2-5根相同长度的待测绳作为相互平行对照,将所述待测绳两端固定在万能材料试验机的夹具上,进行缓慢拉伸,通过电脑设定万能材料试验机的拉伸速度,直至将待测绳拉断,并由电脑记录拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据;
[0028] 3)使用SPSS数学软件对拉伸载荷与待测绳长度的关系曲线及数据进行分析计算,得出相应的拉伸载荷-伸长率曲线,并借助SPSS数学软件拟合出拉伸载荷-伸长率关系的数2
学公式y=5847.3x+3244.3x-48.13;
[0029] 4)将所述待测绳的安全载荷值代入步骤3)得到的拉伸载荷-伸长率关系的数学公式中,得到载荷值F对应的待测绳安全伸长率x;
[0030] 5)根据待测绳的长度确定所述环形区域的宽度,使所述环形区域的宽度小于所述待测绳的长度,所述待测绳的长度及所述可提示疲劳程度的绳索的长度,设环形区域的原始宽度为L,所述外环形区域的原始宽度为l1,所述内环形区域的原始宽度为l2,所述内环形区域在载荷值F下的拉伸宽度为l2’;
[0031] 6)根据l2(1+x)=L,即所述可提示疲劳程度的绳索的内环形区域在安全载荷下的拉伸长度应等于护套的长度,经推算得到 因此在已知所述可提示疲劳程度的绳索的安全载荷值的情况下可以得到绳索的安全伸长率,在任意确定一个护套长度值的情况下,就可以得到外环形区域的宽度及相应内环形区域的宽度,从而可以在绳皮上涂色、做标记。所述安全载荷值可以由工程人员根据经验或绳索材料性质等确定一个合理的、小于绳索最大载荷的拉力值作为安全载荷值,并可以根据不同使用情况进行相应调整,只要重新计算安全伸长率x即可;护套长度L即所述环形区域的原始宽度,可以由工程人员根据使用环境、观察方便程度等情况确定一个便于观测的长度,并将x值代入公式即可得到相应外环形区域、内环形区域的宽度。本发明的方法不仅可应用于本发明的绳索上,还可应用于不同材质的其它绳索上,仅需要重复步骤1)-6)即可对各种绳索进行标记,使其成为可提示疲劳程度的绳索。
[0032] 上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
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