钢丝检测反复弯曲试验影响因素分析

钢丝检测反复弯曲试验影响因素分析
邓勇禹偓李乐
（贵州省煤田地质局实验室，贵州贵阳550081）
摘要：反复弯曲试验是考核钢丝绳中拆股钢丝韧性的重要指标之一。

在钢丝绳检测中，反复弯曲试验影响因素较多，现主要对拨杆孔直径、试样与圆柱支座轴线的垂直、试样的弯曲程度、张紧力等因素进行探讨。

关键词：反复弯曲试验；钢丝绳检测；拨杆孔直径；张紧力
0引言
在日常的钢丝绳检测过程中，发现有的钢丝反复弯曲次
数极限值相差较大，个别钢丝绳拆股检测反复弯曲值远远大于
质量证明书上的最大值。

本文将以一组试验为例，分析其原因。

1试验仪器
这次试验设备是宁夏青山试验机有限公司生产的WJJ-6C
型机动式弯折试验机，在试验机的拨杆部分有带弹簧的张紧力装置和弯折次数采集装置。

在试验中，将弹簧下压，使钢丝通过固定卡口并将其固定，再松开弹簧，进行试压。

该仪器符合GB/T238—2013《金属材料线材反复弯曲试验方法》的要求，此次试验采用施加不同力来改变弹簧的张紧力，针对不同的拨杆孔径、钢丝弯曲程度及钢丝安装垂直与否等进行试验，以分析其对试验结果的影响。

2试验过程
为减少不同试验样品对结果的影响，采用同根钢丝在不同的情况下进行弯折试验。

2.1试验材料
选取规格为6×19+NF、抗拉强度为1670MPa、丝径为1.70mm、捻发ZS的贵州钢绳股份有限公司生产的一般用途的钢丝绳进行拆股试验。

根据GB/T238—2013《金属材料线材反复弯曲试验方法》4.2.2要求，选取圆柱支座半径为5mm，拨杆孔为2.0mm和2.5mm的同根钢丝进行试验。

在试验机拨杆部分采用加压砝码质量来压缩弹簧获得不同的张紧力。

2.2张紧力的确定
75N的选取理由：按照GB/T238—2013《金属材料线材反复弯曲试验方法》6.6的要求，试验中为了确保试样与圆柱支座圆弧面的连续接触，可对试样施加某种形式的张紧力，除非相关产品标准中另有规定，施加的张紧力不得超过试样公称抗拉强度相对力值的2%。

此次试验中，样品丝径为1.70mm，公称抗拉强度为1670MPa，其2%计算得出对应结果为75N。

20N的选取理由：为了使试验结果有明显差异，选取较轻的砝码。

2.3试验环境
温度22.3℃，相对湿度66.3%RH。

2.4试验结果
反复弯曲试验结果如表1所示。

3影响因素探讨
3.1拨杆孔直径
从试验结果可知，在张紧力为75N时，拨杆孔直径为2.0mm 和拨杆孔直径为2.5mm，反复弯曲最大差值为3次；在张紧力为20N时，拨杆孔直径为2.0mm和2.5mm，反复弯曲最大差值为3次。

得出拨杆孔直径对弯曲次数有影响。

从数值方面看，拨杆孔直径为2.0mm时，弯曲次数重复性较好，离散度较小。

3.2试样与圆柱支座轴线
从试验结果可知，在张紧力为75N时，拨杆孔直径为2.0mm和2.5mm，反复弯曲最大差值分别为3次和4次；在张紧力为20N时，拨杆孔直径为2.0mm和2.5mm，反复弯曲最大差值分别为3次和4次。

得出试样与圆柱支座轴线是否垂直对钢丝绳造成了影响，拨杆孔直径小，影响也小。

从数值方面讲，试样与圆柱支座轴线垂直，弯曲次数重复性较好。

3.3试样的弯曲
从试验结果可知，在张紧力为75N时，拨杆孔直径为2.0mm和2.5mm，反复弯曲最大差值分别为3次和5次；在张紧力为20N时，拨杆孔直径为2.0mm和2.5mm，反复弯曲最大差值分别为4次和5次。

得出试样的弯曲对钢丝绳造成了影响，拨杆孔直径小，影响也小。

3.4张紧力
从试验结果可知，在拨杆孔直径为2.0mm时，张紧力为75N和20N，反复弯曲最大差值为3次；在拨杆孔直径为2.5mm 时，张紧力为75N和20N，反复弯曲最大差值为5次。

得出张紧力不同，试验结果有所变化。

从数值方面看，张紧力大，弯曲次数重复性好。

表2罗列了日常检测过程中反复弯曲次数极值相差较大，结果离散度较大的几种钢丝绳。

GB/T238—2013与GB/T238—2002相比，对线材的公称直径上限、圆柱支承半径做了变更，究其原因，不能有效地判断钢丝韧性，容易造成误判，出错率较高。

一些试验表明：对于小直径的钢丝所选取的弯曲半径相对较小，使得反复弯曲不在同一点进行，所以反复弯曲试验结果重复性较差、离散度较大。

4结论和建议
影响钢丝反复弯曲试验结果的因素较多，在检测过程中，要严格按照GB/T238—2013《金属材料线材反复弯曲试验方
表1反复弯曲试验结果
拨杆孔
直径
张紧力75
N张紧力20N
弯曲钢丝平直钢丝平直斜放弯曲钢丝平直钢丝平直斜放
2.0mm
19、19、
20、21、21
17、19、
19、18、18
17、22、
20、22、21
20、19、
19、20、22
17、20、
20、21、18
19、22、
20、22、21
2.5mm
21、21、
22、19、22
20、18、
17、20、17
18、21、
20、18、22
22、22、
19、24、23
18、21、
22、19、21
22、23、
24、20、23
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Sheji yu Fenxi
法》相关规定进行操作：对于检验试样，要尽可能平直，必要时可进行人为矫正，矫正过程不能损坏其表面；试样与圆柱支座
轴线越垂直，越能适应目前试验状态，保证结果的准确性。

大量试验结果表明：在符合国标的同时，随着张紧力的增加，反复弯曲次数均不断减小，为了保证试验的一致性、可对比性，张紧力应接近或等于试验公称抗拉强度相对力值的2%，拨杆孔应选择孔径较小的。

［参考文献］
[1]金属材料线材反复弯曲试验方法：GB/T 238—2002[S].[2]金属材料线材反复弯曲试验方法：GB/T 238—2013[S].[3]WJJ-6C 青山试验机厂机动式弯折试验机使用说明书[Z].[4]一般用途钢丝绳：GB/T 20118—2006[S].
收稿日期：2018-01-02
作者简介：邓勇（1983—），男，四川江油人，工程师，从事煤矿安全检测和非常规气研究工作。

表2GB /T 238—2013与GB /T 238—2002
几种直径钢丝弯曲半径选用
GB /T 238—2002GB /T 238—2013
d /mm r /mm d g /mm d /mm r /mm d g /mm 0.7＜d ≤1.0 2.5 2.00.7≤d ＜1.0 2.5 2.01.0＜d ≤1.5 3.75 2.0 1.0≤d ＜1.5 3.75 2.01.5＜d ≤2.05 2.0和2.5 1.5≤d ＜2.05 2.0和2.52.0＜d ≤3.07.5 2.5和3.5 2.0≤d ＜3.07.5 2.5和3.53.0＜d ≤4.010 3.5和4.5 3.0≤d ＜4.010 3.5和4.54.0＜d ≤6.015 4.5和7.0 4.0≤d ＜6.015 4.5和7.06.0＜d ≤8.0207.0和9.0 6.0≤d ＜8.0207.0和9.08.0＜d ≤10.0
25
9.0和11.0
8.0≤d ≤10.0
25
9.0和11.0
注：d 为圆形金属线材公称直径；r 为圆柱支座半径；d g 为拨杆孔直径。

分布式电源接入配电网的方案选择及应用
皇甫超越
（江门电力设计院有限公司，广东江门529000）
摘
要：结合分布式电源接入配电网的原则，以实际光伏系统并网方案为例，对系统电网发展规划、电网并网方案选择、电网二次配
置进行说明。

关键词：分布式电源；接入方案；二次配置
0引言
开发并网光伏发电项目是实现能源可持续发展的重要举
措。

光伏项目利用当地太阳能资源建设光伏电站，可以改善当地电力系统的能源结构，优化电源结构。

本文主要针对江门新会地区的一个光伏并网方案进行详细分析。

1
分布式电源接入方案选择原则和方法
1.1
电网安全原则
分布式电源接入不应对现有配电网用户正常用电带来不
良影响。

在确定接入方案时，应以配电网的运行安全为前提，接入容量和接入点均充分考虑配电设备和用户端电压合格率等参数。

对于三相平衡供电线路，分布式发电功率返送产生的电压偏差Δu （标幺值）如下：
Δu =
P dn l 1000U n 2
（R 0-X 0
tan φ）
式中，P dn 为返送有功功率（kW ）；l 为线路长度（km ）；U n 为额定电压（kV ）；R 0为线路单位长度电阻（Ω/km ）；X 0为线路单位长度电抗（Ω/km ）；φ为功率因数角（rad ）。

可见线路截面小（单位长度阻抗大）、供电距离远易产生电压越限；反之则先受到设备载流能力限制。

1.2就地消纳原则
分布式发电一般用来满足当地负荷供电，以减少大规模输变电带来的电力损耗，但功率返送会对系统运行带来不利影响，因此就地消纳是分布式电源接入方案选择的第二原则。

在方案选择时需尽可能精确测算发电与负荷的容量及时间特性，优先选择能使所发电能在本配电台区或上一级变电站供
电区域内完全消纳的方案。

1.3
就近接入和灵活接入原则
选择确定分布式电源接入配电网方案是一个统筹分析发电与电网情况，互相协调、不断适应的过程，主要步骤如下：
（1）分析分布式电源发展规模与地域分布。

如采用集中电站模式（10kV 或20kV ）接入，则初步确定电站规模和位置；如采用380V （220V ）低压接入，则根据发电分布和配电台区地理划分情况初步确定各台区包含的分布式电源装机容量。

当不能确定分布式发电采用何种模式接入时，可分别考虑不同方案类型。

（2）分析分布式发电的消纳方式和范围，计算校核配电网的适应性。

根据当地负荷分布、特性和发电容量、特性分析接入台区可能产生的最大返送功率；总发电能消纳时还需计算各段线路的潮流情况并分析电压分布；如存在较大返送功率需定量计算此时各线路的最高电压和设备荷载情况。

（3）根据实际问题调整接入方案。

当分布式电源接入线路末端使电压不满足要求时可将并网点尽量向上级配电出口靠近以降低线路电压抬升；当设备容量不足时需调整当前项目接入容量，分阶段并网并尽快开展配电网扩容改造。

在满足电网安全和保证消纳的基础上，可利用附近配电网设施以灵活的方式接入，以减少接入投资和建设改造的工程量。

2光伏电站并网方案应用
本文以“新会李锦记光伏发电项目接入系统”为例描述方
案选择原则的应用。

79。