【国家标准(GB)】 钢丝绳弯曲疲劳试验方法

GB/T12347—1996
本标准非等效采用国际标准ISO2020：1984《飞机用操纵用钢丝绳》。在主要技术内容上，1.6mm~9.5mm直径钢丝绳部分采用ISO2020：1984，9.5mm~<60mm2直径钢丝绳部分采用前苏联rOCT5031—49《钢丝绳弯曲疲劳试验机》和5032-49《普通起重钢丝绳疲劳试验法》。
与原标准比较，适用范围拓宽到$60mm以下普通直径钢丝绳，疲劳机型分为5种，基本覆盖了普遍使用的钢丝绳疲劳试验。此内容来自标准下载网
本标准自1997-03-01实施之日起代替GB/T12347-90。本标准的附录A是提示的附录。
本标准由冶金工业部提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标准由冶金部金属制品研究院负责起草。本标准主要起草人：朱永刚、刘桂森。本标准于1990年5月首次发布。
1范围
中华人民共和国国家标准
钢丝绳弯曲疲劳试验方法
Steel wire rope- Bending fatigue testingGB/T12347.-1996
neq Iso 2020:1984
代替GB/T1234790
本标准规定了钢丝绳弯曲疲劳试验的范围、术语、试验机、试样、试验程序及试验报告。本标准适用于直径60mm以下钢丝绳在规定条件下的反复弯曲疲劳试验。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探对使用下列标准最新版本的可能性。GB/T8901-88飞机操纵用钢丝绳
GB/T8902—88航空用钢丝绳
GB/T9944-88不锈钢丝绳
3定义
3.1平面单向弯曲疲劳：试样在同一平面内通过弯曲滑轮向一个方向弯曲90°的疲劳试验3.2平面双向弯曲疲劳（即S型弯曲疲劳）：试样在同一平面内通过弯曲滑轮组向个方向弯曲90°再反方尚弯曲90°的疲劳试验。3.3有效长度：钢丝绳弯曲疲劳试验中，通过弯曲滑轮进行90°平面单向弯曲或180°平面双向弯曲的承受疲劳的那一段钢丝绳长度。3.4主动轮：弯曲疲劳试验机上，可左右转动一-定孤度，带动试样在有效长度内反复弯曲运动的滑轮或鼓轮。
3.5弯曲滑轮：弯曲疲劳试验机上，在主动轮带动下，使试样反复弯曲90°或180°的滑轮。它是疲劳试验机中关键部件，其轮槽形状如图1所示。3.6载荷动滑轮：立式结构疲劳试验机上，挂在试样上的滑轮。它与荷重起，使试样承受规定的张力值。
国家技术监督局1996-09-27批准73
1997-03-01实施
4试验机
GB/T 12347 --- 1996
I)弯曲滑轮直径，mm;C弯曲滑轮外径，mm;R一轮槽半径,mm
图1弯曲滑轮及轮槽形状示意图
4.1试验机主要由主动轮、弯曲滑轮、载荷动滑轮、计数器等部分组成。4.2根据钢丝绳直径的不同，钢丝绳弯曲疲劳机分为以下5种类型：4.2.1A型，即采用平面双向弯曲箱式结构的S型弯曲疲劳机，如图2所示，适用于直径0.2mm~～1.5mm的微型钢丝绳，在规定条件下双向反复弯曲疲劳试验。主要结构参数如下：a）用传动轴带动主动轮作往复运动，主动轮直径为300mm，摆动角度为90°，使试样在240mm的有效长度内往复移动，承受平面双向弯曲。b）弯曲滑轮直径为6mm，8mm，12mm，20mm（详见表1)，使试样在有效长度内每分钟平面双向反复弯曲60次。
钢绳爽头
主动轮
弯曲滑轮
试验绳
「荷重
图2A型箱：式结构疲劳机原理图731
GB/T12347—1996
表1A型疲劳机弯曲滑轮尺寸
钢丝绳公称直径
>0. 2～0. 4
>0. 4~0. 6
>0. 6~1. 0
>1. 0～1. 5
滑轮外径
c）载荷动滑轮，它与配重一起使试样承受最大张力为120N。弯曲滑轮直径
轮槽半径
4.2.2B型，即采用平面单向弯曲立式结构的疲劳机，如图3所示，适用于直径1.6mm~~9.5mm的细直径钢丝绳，在规定条件下单向反复弯曲疲劳试验。主要结构参数如下：a）用传动轴带动主动轮作往复运动，主动轮直径为400mm，摆动角度为100°，使试样在350mm有效长度内往复移动，承受平面单向弯曲。b）弯曲滑轮直径从19.05mm到90.49mm-·组共19个，（详见表2)，使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲60次。
c）载荷动滑轮，它与配重一起，可使试样承受最大张力为535N。主动轮
钢绳夹头
弯曲滑轮
试验轮
载荷动滑轮
图3B型立式结构疲劳机示意图
表2B型疲劳机弯曲滑轮尺寸
钢丝绳公称直径
滑轮外径
鸾曲滑轮直径
轮槽半径
钢丝绳公称直径
GB/T12347—1996
表2(完）
滑轮外径
曲滑轮直径
轮槽半径
4.2.3C型，即采用平面单向弯曲的立式或卧式结构的疲劳机，如图4、图5所示，适用于直径10mm20mm的警通直径钢丝绳，在规定条件下单向友复弯曲疲劳试验。主要结构参数如下：a）用传动轴带动主动轮作往复运动，主动轮直径为700mm，摆动角度为88°，使试样在540mm的有效长度内往复移动，承受平面单向弯曲。b）弯曲滑轮直径为300mm、400mm.500mm.600mm，700mm，（详见表3），使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲45次。c）采用杠杆式机械或荷重加载，使试样承受最大张力为50kN。钢绳夹头
主动轮
武验绳
弯曲轮
杠杆加载
减速器
图4C、D型之式结构疲劳机示意图733
加载系统
孪曲滑轮
钢绳蜓头
GB/T12347-1996
托动轮
试验轮
图5C、D、E型卧式结构疲劳机示意图减漆器
4.2.4D型，即采用平面单向弯曲立式或卧式结构的疲劳机，如图4、图5所示，适用于直径20mm~30mm的普通直径钢丝绳，在规定条件下单向反复湾曲疲劳试验。主要结构藝数如下：a）用传动轴带动主动轮作往复运动，主动轮直径为1500mm，摆动角度为88°，使试样在1150mm的有效长度内往复移动，承受平面单向弯曲。表3C、D、E型疲劳机弯曲滑轮尺寸序
滑轮外径
弯曲滑轮直径
轮槽半径
h）弯糊滑轮直径为600mm.700mm800mm,900mm、1100 mm.1200mm、1500mm，（详见表3)，使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲30次，c）采用杠杆式机械或荷重加载，使试样承受大张力为100kN。4.2.5F型.即采用平面单向弯曲的卧式结构疲劳机，如图5所示，适用于直径31mm～60mm的普通径钢丝绳，在规定条件下单向反复湾曲的疲劳试验。主要结构参数如下：GB/T 12347—1996
a）用传动轴带动主动轮作往复移动，主动轮直径为3000mm，摆角度为110°，使试样在2880mm的有效长度内往复移动，承受平面单向弯曲。b）弯曲滑轮直径为1500mm、2000mm、2500mm、3000mm，（详见表3），使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲20次。c）采用杠杆式机械或液压加载，使试样承受最大张力为400kN。4.3弯曲滑轮A、B型硬度不低于60HRC,C、D、E型硬度不低于40HRC。4.4弯曲滑轮轮槽的表面粗糙度R.应小于0.8um。4.5弯曲滑轮轮槽底中心线与主动轮轮槽中心线应位于同一平面上，避免遭受摩擦。5试样
5.1试样应从外观检查合格的钢丝绳上截取，A、B型疲劳机，试样最小长度3m。C、D、E型疲劳机,试样最小长度根据弯曲滑轮直径、立式或卧式结构按表4选取。表4C、D、E型疲劳机试样最小长度弯曲滑轮直径
1 1001 2001 5002 000|2 500
55005660580060006100/7550|77008000|820087007 0007 160
073007450
6009050920095009700102001340014200150005.2试样两端在截取之前，应用软金属丝或专用夹头固紧，5.3试验前，应用沾有煤油或其他溶剂的棉纱将试样表面上的油污擦掉，但允许钢丝绳股间存在少量油脂。
6试验程序
6.1在-般情况下，试验应在10℃～~35C的室温下进行。如有特殊要求，试验温度为23士5℃。6.2试验参数的选定
6.2.1A型疲劳机试验参数的选定根据表1，不同直径的试样选择不同的弯曲滑轮，试样上所加张力为1%试样最小破断拉力值。6.2.2B型疲劳机试验参数的选定根据表2，不同直径的试样选择不同的弯曲滑轮，试样上所加张力依据相应的产品标准GB/T8901,GB/T8902,GB/T9944的规定。6.2.3C、D、E型疲劳机试验参数的选定6.2.3.1弯曲滑轮及主动轮直径
根据钢丝绳的不同用途，由表5确定D/d值，表6确定弯曲滑轮直径及主动轮直径。表5D/d及K值选用表
钢丝绳用途
用于吊车及起重机
用于矿井之机器（载重）
用于客运升降机
注：K指安全系数，D)指弯曲滑轮直径，d指钢丝绳直径。K
定动轮
GB/T12347 - 1996
表6C、D、E型疲劳机弯曲滑轮及主动轮直径选用表700
700或
11 ~~ 1314~~ 1718~ 2122 ~
1314~1516~1819~2122~252630
[1500或
200025003000
11~1213~1415~1617~2021~23242728~30|31~1E型疲劳机仪适用于矿井提升用钢丝绳，故D/d取50。2中间尺寸的钢丝绳，按相邻较大规格的钢丝绳对应的弯曲滑轮选取。6.2.3.2张力
4445-~5455-60
根据试样的最小破断拉力值及表5确定的K值，按以下公式计算试样施加的张力值。F
试样的最小破断拉力值，单位，kN；式中：F.
试样施加的张力值，单位，kN。6.3试验前应检查弯曲滑轮槽的表面，不得有严重的磨痕和损伤。6.4试样及弯曲滑轮轮槽内，应清洁干净，不得涂油，但在试验过程中由绳芯挤出的油是允许的。6.5根据所选取的试验参数，将试样安装到试验机上，固定接头，并标记有效长度，然后施加张力，确保试样承受两倍规定张力值。
6.6启动电源，计数器复位回“零”，并开始计数。主动轮向一个方向转动一次，试样平面单向弯曲或双向弯曲·次，即次计数。
6.7试验初期，对于液压式加载或机械加载的疲劳机，试样张力有波动，应不断调整，使其波动偏差保持在规定值的土3%范围内。
6.8试验过程一般不应中断，但下列情况允许中途停机：6.8.1如检查钢丝绳出现第一根断丝，但不超过10min；6.8.2如疲劳机同时试验几根试样，允许停机取下试验完成的试样，但不得超过30min；6.8.3如检查钢丝绳是否达到规定断丝根数，每次不得超过10min。6.9根据有关标准或协议，试验至下列情况停机：6.9.1试样第一根钢丝断裂；
6.9.2试样一股或全部破断；
6.9.3试样一捻距内断丝根数达到规定值；6.9.4试样弯曲疲劳次数达到规定值。7试验报告
试验报告应包括下列内容：
a）本标准号；
h）试样标记（规格、结构、表面状态、强度及产品标准代号）；C）试验条件（疲劳机型、试样长度、主动轮直径，弯曲滑轮直径，轮槽半径，张力，摆动频率，摆动角F3G
GB/T12347---1996
度，试验环境温度等）；
d）试验结果（第一根钢丝断裂时弯曲疲劳次数或试样一股或全部破断时弯曲疲劳次数或一捻距内断数达规定值时弯曲疲劳次数或规定的弯曲疲劳次数等）。737
GB/T 12347 -
附录A
（提示的附录）
钢丝绳弯曲疲劳至部分破断时的最小弯曲疲劳次数
A1本附录适用于GB/T8918中6X19+NF,6×37+NF，6×19S+NF，6X19W+NF,直径在10mm～60mm交互捻钢丝绳，在规定条件下承受平面单间反复弯曲至部分破断时的最小弯曲疲劳次数。钢丝绳经反复弯曲疲劳后，每捻距长度内允许的破断钢丝数应符合表A1的规定。A2
表A1钢丝绳每捻距长度内允许破断钢丝数钢丝绳结构
钢丝绳用途
用予吊车及起重机
用于矿并起重机
用客运升降机
6×19+NF
6×37+NF
6×19S+NF
6×19W+NF
A3钢丝绳弯曲疲劳至部分破断时的最小弯曲疲劳次数Z应符合表A2的规定。表中系数m可由下列公式测定：
9. 8(D/d 8)
武：a-
钢丝绳中钢丝有效抗拉强度，MPa：)
与钢丝绳公称抗拉强度及其结构有关的系数，其值由表A3给出；与钢丝绳直径有关的系数，其值由表A1给出。A4钢丝有效抗拉强度是指疲劳过程中钢丝绳内钢丝实际承受的抗拉强度，其计算公式是：a
式:a *
钢丝有效抗拉强度，单位，MPa；钢丝绳中钢丝总断面积，单位，mm\S
......(Al)
（A2）
A5经疲劳试验后的钢丝绳（符合规定断丝数及弯曲疲劳次数）,其有效长度部位破断拉力应不小于疲劳前破断拉力的50%。
部分破断时钢丝绳最小弯曲疲劳次数Z表A2：
20 000
155 200 168 000
316800
335 200
181600
354400
注：2中间值可以用内插法测定。732
196 000
373600
77 600
94 400
211200
227200
392800
432000
106400
118400
244000
472800
261600
515200
130400
280000
581600
138400
298400
661600
钢丝绳公称
抗拉强度，MPa
钢丝绳直径
钢丝绳直径
A6举例
6×19+NF
GB/T 12347—1996
表A3系数Ci
钢丝绳结构
6×37+NF
系数C2
6×19S+NF
15～17.5
6X19W+NF
19.5~24.5
试验直径为30mm矿井起重钢丝绳的疲劳性能按GB/T8918结构为6×37+NF，钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa，捻法为交互捻。a）弯曲滑轮及主动轮的选择
根据表5，D/d-50，所以弯曲滑轮D=50×30mm=1500mm又由表6，主动轮选1500mm。
b）钢丝绳施加张力S的计算
K因为 F=416.8 kN(按GB/T 8918)按6.2.3.2.F-
K6（按表 5），所以
-69. 5 kN。
c）钢丝有效抗拉强度的计算
号因为S=341.57 mm(按GB/T 8918)69500N
所以=
34l.57 mm2
d）系数m的计算
9.8(D/d-8)
= 203 MPa。
因为（l1.06（按表A3）,C21.16（按表A4)，所以739
GB/T12347—1996
m=203×1.06×1.16
e）部分破断时钢丝绳最小弯曲疲劳次数Z的计算按表A2，利用内插法得出Z一174800。f）疲劳后有效长度部位破断拉力的计算0.5X416.8kN-208.4kN
也就是说，将试样置于弯曲滑轮直径为1500mm，主动轮直径为1500mm的D型疲劳机上给试样施加69.5kN的张力，使试样平面单向弯曲174800次后，如果钢丝绳每捻距长度内的破断钢丝数不超过21根（按表A1），疲劳后钢丝绳有效长度部位破断拉力值不小于208.4kN，则认为该钢丝绳合格。740
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