[发明专利]钢绞线外丝张拉装置和内外丝极限摩擦力测定装置及方法

说明书

本发明涉及钢绞线外丝张拉装置，包括机架、第一散锚装置、第二散锚装置、连接装置和第一驱动装置，第一散锚装置和第二散锚装置分离并锚固钢绞线两端的外丝和内丝，第一散锚装置和第一驱动装置分别设于第二散锚装置两侧，第一散锚装置连接于机架，第二散锚装置滑动连接于机架，第一驱动装置的固定部固接于机架，第一驱动装置的活动部连接于连接装置一端，连接装置另一端连接于第二散锚装置，第一散锚装置和第二散锚装置之间的钢绞线外丝连接有数据采集仪。为钢绞线外丝表面安装数据采集仪以采集数据与量测工作提供必要的操作空间，为实验进程中的外丝变化提供必要的观测空间。本发明还涉及钢绞线内外丝极限摩擦力测定装置及方法。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及钢绞线外丝张拉装置和内外丝极限摩擦力测定装置及方法。

背景技术

钢绞线是由高强度钢丝构成的绞合钢缆，适用于桥梁缆索、预应力混凝土或类似用途，在公路桥梁等建筑领域以及机械工业等其他领域中应用非常广泛。

钢绞线包括内丝和缠绕在内丝上的多个外丝。钢绞线外丝具有螺旋扭绞的空间形态，受拉后将对内丝形成紧箍径向力，使得钢绞线丝间形成复杂的接触、摩擦、滑移等力学行为，进而导致其在使用过程中产生频繁的磨损、疲劳、断裂等机械性破坏。研究钢绞线内外丝相互作用机理的核心内容是获取钢绞线工作过程中的内外丝极限摩擦力，这对于指导钢绞线的使用防护、状态评估等具有重要意义。

研究外丝张拉力时，需要先剪取一段钢绞线作为实验段，再利用两个散锚装置分离钢绞线两个端口处的内丝和外丝，并分别锚固外丝，然后在两个散锚装置之间设置油缸以调节两个散锚装置之间距离。为了得到准确的测定结果，通常将钢绞线穿过油缸中部，通过油缸推动两个散锚装置后，两个散锚装置之间的外丝被张拉，进而通过测量仪器测定外丝的张拉力。

其存在以下技术问题：

两个散锚装置之间的外丝被油缸遮挡，不方便在外丝上安装数据采集的相关仪器，也难以观察张拉过程中外丝的变化情况。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供钢绞线外丝张拉装置，能够对钢绞线内外丝进行有效分离，并对分离后的外丝实现可靠锚固、张拉，方便在外丝上安装数据采集仪，能够观察张拉过程中外丝的变化情况。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供钢绞线内外丝极限摩擦力测定装置，能够测定钢绞线外丝的张拉力和内丝的极限抽拔力，进而确定钢绞线内外丝极限摩擦力。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之三是：提供钢绞线内外丝极限摩擦力测定方法，能够得到外丝应力水平和内外丝极限摩擦力的对应关系，进而可用于分析计算处于螺旋空间形态的钢绞线外丝在受拉时所产生的紧箍径向力，对于研究钢绞线丝间的接触、摩擦、滑移等力学性能具有重要意义。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

钢绞线外丝张拉装置，应用于设有内丝和多个外丝的钢绞线，包括机架、第一散锚装置、第二散锚装置、连接装置和第一驱动装置，钢绞线依次穿设于第一散锚装置和第二散锚装置，第一散锚装置分离钢绞线一端的外丝和内丝并锚固外丝，第二散锚装置分离钢绞线另一端的外丝和内丝并锚固外丝，第一散锚装置和第一驱动装置分别设于第二散锚装置两侧，第一散锚装置连接于机架，第二散锚装置滑动连接于机架，第一驱动装置的固定部固接于机架，第一驱动装置的活动部连接于连接装置一端，连接装置另一端连接于第二散锚装置，第一散锚装置和第二散锚装置之间的钢绞线外丝连接有数据采集仪。

进一步，连接装置包括第一钢箱、第二钢箱和连接杆，第一钢箱滑动连接于机架，第二散锚装置连接于第一钢箱，第二钢箱设于第一驱动装置一侧，与第一钢箱对应设置，第一驱动装置的活动部连接于第二钢箱，连接杆两端分别连接于第一钢箱和第二钢箱。