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钢丝绳弯曲疲劳试验方法
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GB／T 12347—90 钢丝绳弯曲疲劳试验方法
本标准非等效采用国际标准ISO 2020：1984《飞机用操纵用钢丝绳》。
在主要技术内容上1．6 mm~9．5 mm直径钢丝绳部分采用ISO 2020：1 9 84，>9．5 mm～<60 mm直径钢丝绳部分采用前苏联ΓOCT 5031—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Φ6 0 mm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。
本标准自1997—03—01实施之日起代替GB／T 12347—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
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60 mm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讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T 8901—88 飞机操纵用钢丝绳
GB／T 8902—88 航空用钢丝绳
GB／T 9944—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一个方向弯曲90°再反方向弯曲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90°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，可左右转动一定弧度，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90°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。它与荷重一起，使试样承受规定的张力值。
4 试验机，
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：
4．2．1 A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0．2 mm～1．5 mm．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300 mm，摆动角度为90°，使试样在240 mm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6 mm，8 mm，12 mm，20 mm(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。
c)载荷动滑轮，它与配重一起使试样承受最大张力为120 N。
4．2．2 B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1．6 mm～9．5 mm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400 mm，摆动角度为100°，使试样在350 mm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19．05 mm到90．49 mm一组共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535 N。
4．2．3 C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1 0 mm～20 mm的普通直径钢丝绳，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700 mm，摆动角度为88°，使试样在5 40 mm．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300 mm、400 mm、500 mm、600 mm、700 mm，(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。
4．2．4 D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20 mm～30 mm的普通直径钢丝绳，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1500 mm，摆动角度为88°，使试样在1150 mm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600 mm、700 mm、800 mm、900 mm．、1100 mm、1200 mm、1500 mm，(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，使试样承受最大张力为100 kN。
4．2．5 E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31 mm～60 mm的普通直径钢丝绳，在规定条件下单向反复弯曲的疲劳试验。主要结构参数如下：
a)用传动轴带动主动轮作往复移动，主动轮直径为3000 mm，摆角度为110°，使试样在2 8 8 0 mm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1500 mm、2000 mm、2500 mm、3000 mm，(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400 kN。
4．3 弯曲滑轮A、B型硬度不低于6 0HRC，C、D、E型硬度不低于40HRC。
4．4 弯曲滑轮轮槽的表面粗糙度Ra应小于0．8µm。
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二平面上，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3 m。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。
5．2 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 在一般情况下，试验应在10℃～35℃的室温下进行。如有特殊要求，试验温度为23±5℃。
6．2试验参数的选定
6．2．1．A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。
6．2．2 B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／T 8901，GB／T 8902，GB／T 9944的规定。
6．2．3 C、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。
6．2．3．2 张力
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。
式中：F——试样的最小破断拉力值，单位，kN；
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一次，即一次计数。
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±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30 min：
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10 min。
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；
b)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，摆动角度，试验环境温度等)；
d)试验结果(第一一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)。
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／T 8918中6×19 NF，6×37 NF，6×19S NF，6×19W NF，直径在10 mm～60 mm交互捻钢丝绳，在规定条件下承受平面单向反复弯曲至部分破断时的最小弯曲疲劳次数。
A2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A 1的规定。
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。表中系数班可由下列公式测定：
式中：σ——钢丝绳中钢丝有效抗拉强度，MPa；
C1——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；
C2——与钢丝绳直径有关的系数，其值由表A4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：
式中：σ——钢丝有效抗拉强度，单位，MPa；
S——钢丝绳中钢丝总断面积，单位，mm2。
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％。
A6 举例
试验直径为30 mm矿井起重钢丝绳的疲劳性能按GB／T 8918结构为6×37 NF；钢丝绳公称抗拉强度为1570 MPa，捻法为交互捻。
也就是说，将试样置于弯曲滑轮直径为1500 mm，主动轮直径为1500 mm的D型疲劳机上给试样施加69.5 kN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208．4 kN，则认为该钢丝绳合格。
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