專利名稱：動力登山繩安全性能的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于繩網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動力登山繩安全性能的測試方法。
背景技術(shù)：
動力登山繩是登山安全設(shè)備的組成部分之一，用于阻止登山者在登山或攀爬過程 中的意外墜落。在有動力沖墜可能性的項目中，一定要用動力繩，如攀巖、登山、下降、蹦極 等，此時靠繩的延展來吸收能量。動力登山繩包括單繩、對繩和雙繩，單繩是指登山過程中 可以單獨使用的一根繩索，用于防止墜落；對繩是指登山過程中繩子中間部分固定在高處， 兩個登山者分別握持繩子兩端進行攀登，用于防止墜落；雙繩是指登山過程中繩子中間部 分固定在高處，一位登山者同時握持繩子兩端進行攀登，用于防止墜落。眾所周知，UIAA認 證DYNAMIC動力繩主要有兩個指標，首次沖擊力和UIAA下落次數(shù)，但是目前國內(nèi)沒有一種 規(guī)范的測試動力登山繩安全性能的方法和標準，使動力登山繩存在很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供規(guī)范、科學(xué)、合理的一種動力登山繩安全性能的測試方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種動力登山繩安全性能的測試方法，動力登山繩是由繩 皮和繩芯組成的編織結(jié)構(gòu)繩索，安全性能測試包括結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試、繩皮滑動測試、靜力延 伸率測試、動態(tài)性能測試，動態(tài)性能測試包括動力延伸率、首次墜落沖擊力、墜落次數(shù)。結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試按以下步驟進行①將樣品一端夾持住，保持自然下垂，②給樣品 加載一定質(zhì)量的砝碼，砝碼距握持點至少1200mm，③當(dāng)砝碼懸掛時間達到60秒時，在繩子 上標記出1000士 Imm的區(qū)段，所作標記與握持點或砝碼的距離不低于50mm，④然后在不超 過3分鐘的時間里，從繩子兩端分別開始測量直徑，每隔IOOmm測量一次，⑤將測試樣品標 記區(qū)域剪切下來稱重。靜力延伸率測試按以下步驟進行①夾持樣品，兩個握持點之間的長度 為1500-1600mm，②用10-15秒的時間，將80kg重的砝碼加載到樣品上，維持此載荷 3 士 0. 5min，③去除載荷，無載荷保持100 士 5min，④用10_15秒的時間，加載5kg重砝碼，維 持此載荷60士5s，⑤標記出長度為1000士 Imm的繩段，⑥用10-15秒的時間，繼續(xù)增加載荷 到80kg，維持此載荷60士5s，⑦測量出標記繩段的新長度。動態(tài)性能測試按以下步驟進行①用60-80秒的時間，給測試樣品加載重物，然后 調(diào)整握持點位置，使距孔口的樣品長度為2500士 10mm，②在繩子靠握持點處做一標記，③每 次墜落前，將重物升高到距孔口 2300士5mm的高度，然后釋放重物，④第一次墜落記錄最大 沖擊力和最大伸長，⑤每次墜落之后，用60士5s時間卸載重物，前后兩次墜落的時間間隔 為5士0. 5min，⑥持續(xù)進行測試，直到測試樣品斷裂，記錄斷裂前的墜落次數(shù)。繩皮滑動測試在繩皮滑動測試裝置上進行，繩皮滑動測試裝置包括可移動板和固 定板，3塊可移動板和4塊固定板相間排列，繩子由位于可移動板和固定板上的繩孔穿過， 向3塊可移動板的徑向不同方向施加壓力。按以下步驟測試①將繩子的熔融端穿過繩皮滑動測試裝置，露出200 士 10mm，②釋放可移動板，給測試樣品施加50 士0. 5N的壓力，③將 樣品以0. 5士0. 2m/s的速度拉出，拉出長度為1930士 10mm，④去除可移動板的壓力，將測試 樣品拉回初始位置，⑤保持可移動板的壓力，測量繩皮滑動長度。本發(fā)明的有益效果是通過合理的測試步驟完成了結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試、繩皮滑動測 試、靜力延伸率測試、以及動力延伸率、首次墜落沖擊力和墜落次數(shù)的動態(tài)性能測試，測試 方法規(guī)范、科學(xué)，測試數(shù)據(jù)準確、可靠，提高了動力登山繩的安全性和可靠性，保障了登山者 的生命安全。



圖1本發(fā)明的靜力延伸率測試示意圖；圖2為本發(fā)明的動態(tài)性能測試示意圖；圖3為本發(fā)明的繩皮滑動測試示意圖；圖4為圖2的左視圖。
具體實施例方式根據(jù)動力登山繩的使用方法可以將其分為單繩、對繩和雙繩。動力登山繩是由繩 皮9和繩芯8組成的編織結(jié)構(gòu)繩索，安全性能測試包括結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試、繩皮滑動測試、靜 力延伸率測試、動態(tài)性能測試。測試樣品安全性能測試前，至少干燥24小時，干燥環(huán)境溫度50士5°C，相對濕 度10% ；然后，將樣品冷卻2小時，冷卻環(huán)境溫度20士2°C，相對濕度不超過65% ；然后， 預(yù)調(diào)節(jié)樣品72小時，預(yù)調(diào)環(huán)境溫度20士2°C，相對濕度65% ；最后，測試樣品，測試溫度 23 士 5°C。結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試單繩和對繩測試樣品取樣長度為40米，雙繩測試樣品取樣長度 為80米。其步驟如下(1)首先，檢查測試樣品是否為編織結(jié)構(gòu)；(2)然后，將樣品一端夾持住，保持自然下垂；(3)緩慢地給樣品加載砝碼單繩加載10士0. 1kg，對繩加載6士0. 1kg，雙繩加載 5士0. 1kg，砝碼距握持點至少1200mm ；(4)當(dāng)砝碼懸掛時間達到60秒時，再用不超過10秒的時間在繩子上標記出 1000士 Imm的區(qū)段，所作標記與握持點或砝碼的距離不低于50mm ；(5)然后在不超過3分鐘的時間里，從繩子兩端分別開始測量直徑，每隔IOOmm測 量一次，總共測量6次，測試過程中，繩索橫截面不允許受力或變形；(6)將測試樣品標記區(qū)域剪切下來稱重，精確到0. lg。用6次測得的直徑的算術(shù)平均值來表示繩索直徑，精確到0. Imm,以g/m或ktex為 單位表示繩索單位長度的重量，精確到lg。繩子性能如直徑、強度、標簽等，沿著繩子長度方 向變化時，要在繩子不同位置取樣并提交測試，提供的測試信息應(yīng)該包括所有性能最薄弱 繩段。從圖3所示本發(fā)明的繩皮滑動測試示意圖和圖4的左視圖可以看出，繩皮滑動測 試在繩皮滑動測試裝置上進行，繩皮滑動測試裝置包括可移動板6和固定板7，三塊可移動板6和四塊固定板7相間排列，繩子從位于可移動板6和固定板7上的繩孔穿過，向三 塊可移動板的徑向不同方向施加壓力。在繩皮滑動測試前，首先將繩子頭端的繩皮9與 繩芯8熔融在一起，然后，在剪切位置上粘貼一段膠帶，膠帶寬度不低于12mm，粘貼弧度 為θ，150° ( θ <180°，接下來，用鋒利的刀片垂直于繩索軸向切割，切下樣品長度為 2250士10mm。繩皮滑動測試的步驟如下 a、將繩子的熔融端穿過測試裝置，露出200士 IOmm ；b、釋放可移動板6，給測試樣品施加50 士0. 5N的壓力；C、將樣品以(0. 5士0. 2)m/s的速度拉出，拉出長度為1930士 IOmm;d、去除可移動板6的壓力，輕輕將測試樣品拉回初始位置；e、將c和d所述操作重復(fù)3次，然后再按a、b、c、d操作一次；F、保持可移動板6的壓力，測量繩皮滑動長度。圖1本發(fā)明的靜力延伸率測試示意圖，靜力延伸測試按以下步驟進行①夾持樣品1，兩個握持點2之間的長度為1500-1600mm ；②用10-15秒的時間，將80kg重的砝碼3加載到樣品上，維持此載荷3士0. 5min ；③去除載荷，無載荷保持100 士 5min ；④用10-15秒的時間，加載5kg重砝碼3，維持此載荷60s ；⑤接下來用10秒鐘時間，標記出長度為1000士 Imm的繩段；⑥用10-15秒的時間，繼續(xù)增加載荷到80kg，維持此載荷60士5s ；⑦測量出標記繩段的新長度靜力延伸率=(I1-IOOO)/10 (單位％)，靜力延伸率單繩不超過10%，對繩不超過 12% ；雙繩不超過10%。圖2為本發(fā)明的動態(tài)性能測試示意圖，動態(tài)性能測試包括動力延伸率、首次墜落 沖擊力、墜落次數(shù)。按以下步驟進行①5為熔融端固定位置，用60-75秒的時間，輕輕地給測試樣品1加載重物，加載 重物分別為單繩(80 士0. l)kg、對繩(55 士0. l)kg、雙繩(80 士0. 1) kg，然后調(diào)整握持點2 位置，直到距孔口 4的樣品長度為2500士 10mm，雙繩測試時，要確保兩根繩子上的拉力是相 等的；②在繩子靠握持點2處做一標記，雙繩測試時，兩根繩子都要做標記；③每次墜落前，將重物升高到距孔口 4為2300士5mm的高度，然后釋放重物；④第一次墜落，記錄最大沖擊力和最大伸長；⑤每次墜落之后，要用60s時間卸載重物，前后兩次墜落的時間間隔為(5士0. 5) min ；⑥持續(xù)進行實驗，直到測試樣品1斷裂，記錄斷裂前的墜落次數(shù)；⑦測試樣品1斷裂時，要檢查樣品1是否在握持點2處發(fā)生滑動，如果滑動距離超 過5mm，此次測試無效，要采用新的樣品，重新開始測試。對于每個有效的測試樣品，要記錄首次墜落的最大沖擊力，精確到0. IkN ；計算動 態(tài)伸長率，精確到記錄每個有效樣品斷裂前的墜落次數(shù)。每個樣品首次墜落時的動態(tài) 延伸率不能超過40%;在第一次墜落產(chǎn)生的最大沖擊力不得超過單繩——12kN，對繩——8kN，雙繩一12kN ；每 個繩索樣品在不斷裂的前提下，至少能夠承受連續(xù)5次墜落，而雙繩 至少能夠承受12次連續(xù)墜落。
權(quán)利要求
一種動力登山繩安全性能的測試方法，動力登山繩是由繩皮和繩芯組成的編織結(jié)構(gòu)繩索，安全性能測試包括結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試、繩皮滑動測試、靜力延伸率測試、動態(tài)性能測試，動態(tài)性能測試包括動力延伸率、首次墜落沖擊力、墜落次數(shù)，其特征是所述結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試按以下步驟進行①將樣品一端夾持住，保持自然下垂，②給樣品加載一定質(zhì)量的砝碼，砝碼距握持點至少1200mm，③當(dāng)砝碼懸掛時間達到60秒時，在繩子上標記出1000±1mm的區(qū)段，所作標記與握持點或砝碼的距離不低于50mm，④然后在不超過3分鐘的時間里，從繩子兩端分別開始測量直徑，每隔100mm測量一次，⑤將測試樣品標記區(qū)域剪切下來稱重；所述靜力延伸率測試按以下步驟進行①夾持樣品(1)，兩個握持點(2)之間的長度為1500-1600mm，②用10-15秒的時間，將80kg重的砝碼(3)加載到樣品(1)上，維持此載荷3±0.5min，③去除載荷，無載荷保持100±5min，④用10-15秒的時間，加載5kg重砝碼(3)，維持此載荷60±5s，⑤標記出長度為1000±1mm的繩段，⑥用10-15秒的時間，繼續(xù)增加載荷到80kg，維持此載荷60±5s，⑦測量出標記繩段的新長度；所述動態(tài)性能測試按以下步驟進行①用60-80秒的時間，給測試樣品(1)加載重物，然后調(diào)整握持點位置，使距孔口(4)的樣品長度為2500±10mm，②在繩子靠握持點(2)處做一標記，③每次墜落前，將重物升高到距孔口(4)2300±5mm的高度，然后釋放重物，④第一次墜落記錄最大沖擊力和最大伸長，⑤每次墜落之后，用60±5s時間卸載重物，前后兩次墜落的時間間隔為5±0.5min，⑥持續(xù)進行測試，直到測試樣品斷裂，記錄斷裂前的墜落次數(shù)；所述繩皮滑動測試在繩皮滑動測試裝置上進行，以下步驟測試①將繩子的熔融端穿過繩皮滑動測試裝置，露出200±10mm，②釋放可移動板(6)，給測試樣品施加50±0.5N的壓力，③將樣品以0.5±0.2m/s的速度拉出，拉出長度為1930±10mm，④去除可移動板(6)的壓力，將測試樣品拉回初始位置，⑤保持可移動板(6)的壓力，測量繩皮(9)滑動長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力登山繩安全性能的測試方法，其特征是所述繩皮滑動 測試裝置包括可移動板(6)和固定板(7)，3塊可移動板(6)和4塊固定板(7)相間排列， 繩子由位于可移動板(6)和固定板(7)上的繩孔穿過，向3塊可移動板(6)的徑向不同方 向施加壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動力登山繩安全性能的測試方法，其特征是所述安全 性能測試前，樣品要在一定的溫度和濕度下進行干燥和冷卻處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動力登山繩安全性能的測試方法，包括結(jié)構(gòu)和質(zhì)量測試、繩皮滑動測試、靜力延伸率測試、動態(tài)性能測試，動態(tài)性能測試包括動力延伸率、首次墜落沖擊力、墜落次數(shù)。測試方法規(guī)范、科學(xué)，測試數(shù)據(jù)準確、可靠，提高了動力登山繩的安全性和可靠性。
文檔編號G01M99/00GK101865788SQ20101018803
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者劉兆新, 宋維廣, 張功明, 王存濤, 王立家, 許文強, 許秀萍 申請人:泰安魯普耐特塑料有限公司