Blog ngành

Trang chủ / Blog / Blog ngành / Độ bền kéo và độ bền năng suất: Dây đai và dây đai chở hàng thực sự mang theo những gì
Blog ngành Blog ngành Blog ngành
Blog ngành Blog ngành Blog ngành
Blog ngành

Độ bền kéo và độ bền năng suất: Dây đai và dây đai chở hàng thực sự mang theo những gì

Một người lái xe phẳng đã từng hỏi tại sao không thể sử dụng dây đai 2 inch được đánh dấu "10.000 lb" trên xe moóc của anh ta để nâng chiếc máy 10.000 lb ra khỏi boong. Không có gì sai với dây đai. Vấn đề là từ "sức mạnh" thực hiện hai công việc khác nhau: con số được in trên dây đai xuất phát từ một bài kiểm tra kéo dẫn đến đứt gãy, trong khi tải trọng mà dây đeo mang theo hàng ngày phải ở mức thấp hơn rất nhiều so với điểm mà dây đai ngừng phục hồi.

Khoảng cách đó có tên trong kỹ thuật vật liệu và nó được đo bằng hai đặc tính: sức mạnh năng suất và độ bền kéo . Biết vị trí của mỗi người trên một đường cong căng thẳng là điều giúp phân biệt kế hoạch buộc dây an toàn với nhãn bị đọc sai.

Độ bền kéo và cường độ năng suất: câu trả lời ngắn gọn

Độ bền chảy là ứng suất tại đó vật liệu ngừng hoạt động đàn hồi và bắt đầu biến dạng vĩnh viễn. Bên dưới điểm đó, dây đeo sẽ giãn ra khi chịu tải và trở về chiều dài ban đầu khi tải được giải phóng. Phía trên nó, một phần của đoạn đường vẫn ở lại.

Độ bền kéo, chính xác hơn là độ bền kéo cuối cùng (UTS), là ứng suất cao nhất mà vật liệu đạt được trong thử nghiệm độ bền kéo. Khi đường cong vượt qua đỉnh đó, mẫu vật sẽ bị cong xuống và sau đó bị gãy.

  • Đối với vật liệu dẻo thì độ bền kéo luôn là con số lớn hơn trong hai con số.
  • Độ bền chảy sẽ chi phối khi biến dạng vĩnh viễn là hư hỏng mà bạn không thể chấp nhận: dây đeo bị kéo căng, giá đỡ bị cong, tải trọng dịch chuyển do mất lực căng.
  • Độ bền kéo chi phối khi gãy xương là hư hỏng mà bạn không thể chấp nhận và bản thân nó không bao giờ trở thành giới hạn làm việc; tiêu chuẩn sản phẩm chia nó cho hệ số an toàn trước tiên.

Quy tắc thực tế: năng suất quyết định liệu một bộ phận có còn vừa khít và vẫn giữ độ căng hay không, độ căng quyết định xem nó có bị đứt hay không và hệ số an toàn là khoảng cách mà nhà thiết kế giữ giữa hai bộ phận.

Đọc đường cong ứng suất-biến dạng

Thử nghiệm kéo kéo mẫu thử ở tốc độ được kiểm soát và ghi lại ứng suất (lực chia cho mặt cắt ngang ban đầu) chống lại biến dạng (độ giãn chia cho chiều dài ban đầu). Đường cong có ba giai đoạn dễ nhận biết.

  1. Giai đoạn đàn hồi: đường thẳng, ứng suất tỷ lệ thuận với biến dạng và việc dỡ tải sẽ đưa mẫu trở về chiều dài ban đầu.
  2. Giai đoạn chảy dẻo và dẻo: đường cong rời khỏi đường thẳng, biến dạng trở thành vĩnh viễn và sự cứng lại do biến dạng làm tăng ứng suất hơn nữa khi độ giãn dài tăng lên.
  3. Cổ và gãy: sau khi đạt đỉnh, mặt cắt ngang thu hẹp cục bộ, ứng suất kỹ thuật giảm và mẫu bị vỡ.
Sức mạnh năng suất Độ bền kéo cuối cùng gãy xương Vùng đàn hồi Biến dạng dẻo căng thẳng Căng thẳng
Sơ đồ đường cong ứng suất-biến dạng kỹ thuật cho vật liệu dẻo; giá trị tuyệt đối khác nhau tùy theo vật liệu và tiêu chuẩn sản phẩm.

Hai quy ước quan trọng khi bạn đọc dữ liệu nhà cung cấp. Các kim loại không có điểm chảy dẻo rõ ràng, bao gồm hầu hết các hợp kim nhôm và nhiều loại thép, được ấn định cường độ chảy lệch 0,2%: ứng suất tại đó đường cong đã lệch 0,2% khỏi đường đàn hồi. Và sự sụt giảm sau đỉnh một phần mang tính hình học, bởi vì ứng suất kỹ thuật được tính trên diện tích ban đầu ngay cả khi diện tích thực co lại.

Sức mạnh năng suất cho bạn biết điều gì trong thực tế

Các nhà thiết kế duy trì ứng suất vận hành ở mức dưới mức năng suất đối với bất kỳ thứ gì phải giữ nguyên hình dạng: khung xe moóc, giá đỡ neo, ray ray điện tử, móc. Móc bị cong một lần đã thay đổi hình dạng và đường tải không xác định, đó là lý do tại sao biến dạng được coi là hư hỏng hơn là hao mòn thông thường.

Dệt may hoạt động khác nhau. Vải polyester không có điểm năng suất sạch; sợi bị dãn và cứng lại khi chịu tải lặp đi lặp lại, và các nhà cung cấp công bố độ bền đứt và độ giãn dài ở khả năng buộc thay vì số liệu năng suất. Nguyên tắc vẫn áp dụng trên đường: dây đai chạy liên tục vượt quá phạm vi đàn hồi của nó sẽ dài ra, cóc cóc mất tải trước và người lái xe phải dừng lại và căng lại. Đó là sức mạnh năng suất hiển thị dưới dạng vấn đề về lịch trình thay vì một bộ phận bị hỏng.

Độ bền kéo cho bạn biết điều gì trong thực tế

Độ bền kéo cuối cùng là mức tối đa, không phải là mức cho phép. Nó đánh dấu sự kết thúc của việc mang tải hữu ích và trong các vật liệu dẻo, nó xuất hiện kèm theo cảnh báo rõ ràng: dây đeo dài ra, vết nứt sơn, mắt xích bị căng ra. Trong các vật liệu giòn như một số vật đúc và phần cứng cứng, năng suất và độ bền kéo nằm gần nhau, do đó hầu như không có cảnh báo nào cả, đó là lý do tại sao những vật phẩm đó có hệ số an toàn rộng hơn và yêu cầu kiểm tra định kỳ.

Dữ liệu độ bền kéo chỉ được truyền đi một cách đáng tin cậy khi phương pháp thử nghiệm di chuyển cùng với nó. Thử nghiệm độ bền kéo của kim loại tuân theo tiêu chuẩn ASTM E8 hoặc ISO 6892-1, trong khi vải được thử nghiệm theo tiêu chuẩn sản phẩm liên quan như EN 12195-2 đối với dây buộc. So sánh độ bền đứt được trích dẫn của một phương pháp với xếp hạng bắt nguồn từ phương pháp khác là một lỗi mua sắm phổ biến.

Sức mạnh năng suất so với độ bền kéo trong nháy mắt

So sánh cường độ chảy và độ bền kéo khi chúng được xác định, thử nghiệm và sử dụng cho các sản phẩm nâng và cố định hàng hóa.
Câu hỏi Sức mạnh năng suất Độ bền kéo
Nó đo lường những gì căng thẳng at the onset of permanent deformation Ứng suất tối đa được ghi lại trước khi gãy
Vị trí trên đường cong Cuối đường đàn hồi Đỉnh của đường cong, trước khi thắt cổ
Mối quan hệ điển hình Giá trị thấp hơn trong vật liệu dẻo Giá trị cao hơn; dự trữ giữa chúng là độ dẻo
Thất bại nếu vượt quá Căng, võng, mất tải trước, lệch Thắt cổ và phá vỡ cuối cùng
Nó được sử dụng như thế nào Giữ các bộ phận ở hình dạng và dây buộc được căng Chia cho hệ số an toàn tiêu chuẩn để thiết lập xếp hạng
Bạn nhìn thấy nó ở đâu Chân đế, ray, móc, khung thép Nhãn vải, cáp treo, dây chuyền và dây đeo

Từ số lượng vật liệu đến công suất định mức

Không có tiêu chuẩn sản phẩm nào cho phép người dùng làm việc ở độ bền kéo. Mỗi tiêu chuẩn ấn định một tỷ lệ giữa độ bền đứt của thành phần và xếp hạng được in trên nhãn và tỷ lệ đó là nơi dữ liệu vật liệu đáp ứng việc mua sắm.

Đối với dây buộc theo EN 12195-2, khả năng buộc được đánh dấu (LC) không được vượt quá một nửa độ bền đứt của dây đeo và nhãn cũng mang lực căng tiêu chuẩn (STF) mà lực căng của tay không được vượt quá. Do đó, dây đeo polyester 50 mm được đánh dấu LC 2.500 daN có độ bền đứt ít nhất là 5.000 daN. Ở Bắc Mỹ, hướng dẫn của WSTDA hoạt động với hệ số thiết kế 3:1, đó là lý do tại sao dây đeo 2 inch được quảng cáo ở độ bền đứt 10.000 lb thường được đánh giá ở mức tải làm việc khoảng 3.333 lb.

Dây buộc vải (EN 12195-2) 2:1 Mối ràng buộc ở Bắc Mỹ (hướng dẫn của WSTDA) 3:1 Dây xích loại 80 (EN 818-4) 4:1 Cáp nâng polyester (EN 1492-1) 7:1
Các hệ số an toàn được áp dụng bởi các tiêu chuẩn sản phẩm liên quan: tỷ lệ độ bền đứt với định mức làm việc được đánh dấu.

Về mặt sản xuất, vải polyester có độ bền cao được chọn chính xác vì nó mang lại độ bền đứt cao hơn trên mỗi gam sợi, giúp giữ nhẹ dây đeo trong khi vẫn để lại khoảng không trên đầu vượt quá khả năng buộc của nó. Dây đeo 3 inch chịu lực cao trong cấu trúc đó là một ví dụ điển hình về sản phẩm mà nhãn, báo cáo thử nghiệm và tiêu chuẩn đều phải đồng ý.

3-Inch Polyester Ratchet Tie-Down Strap with Double J-Hooks Dây đeo buộc xuống bằng vải polyester 3 inch có móc chữ J đôi Dây đeo polyester có độ bền cao 3 inch với móc chữ J đôi, chiều dài 27 ft, giới hạn tải trọng làm việc 5.400 lb và độ bền đứt 16.200 lb để cố định hàng hóa nặng. Xem sản phẩm →

Tải thực sự đi đến đâu

Bộ phận buộc chỉ mạnh bằng đường dẫn tải của nó. Lực đi qua dây đai hoặc dây xích, xuyên qua khóa, móc hoặc ma ní và thoát ra khỏi điểm neo trên xe hoặc móc cẩu. Mọi giao diện đều phân phối lại ứng suất và các cạnh sắc nét sẽ tập trung nó, đây là vấn đề cần cân nhắc hàng ngày trong vận tải và vận tải làm việc.

TẢI Webbing trong căng thẳng Khóa bánh cóc
Đường tải của dây buộc hai dây điển hình: dây đai chịu lực căng, khóa giữ tải trước, neo truyền lực vào xe.

Webbing là yếu tố nhạy cảm nhất trong chuỗi đó. Sợi mang tải dọc theo chiều dài của chúng, do đó, một vết cắt, một miếng vá mài mòn hoặc một phần bị phân hủy bởi tia cực tím sẽ làm giảm mặt cắt ngang hiệu quả và cùng với đó là biên độ trên định mức làm việc. Các tấm bảo vệ cạnh và góc tồn tại vì cùng một lý do: chúng biến một điểm tiếp xúc trên đường thành một điểm tiếp xúc khu vực và ngăn chặn việc vải bị cắt xuống dưới cường độ định mức của nó.

Phần cứng nâng hạ tuân theo logic tương tự với tỷ lệ rộng hơn. Cáp treo tròn và phẳng bằng polyester theo EN 1492-1 được đánh giá ở tỷ lệ 7:1, do đó, giới hạn tải trọng làm việc 5 tấn được hỗ trợ bởi độ bền đứt khoảng 35 tấn. Dây đai vải phẳng là lựa chọn phổ biến nhất cho việc lắp đặt thông thường vì chúng phân bổ tải trọng trên một diện tích tiếp xúc rộng và đưa ra cảnh báo rõ ràng trước khi xảy ra sự cố.

High-Tenacity Polyester Flat Webbing Lifting Sling Dây nâng vải phẳng bằng polyester có độ bền cao Dây treo phẳng vô tận dài 6 m, 75 mm màu đen có giới hạn tải trọng làm việc 8 T và độ bền đứt 13,7 T để nâng công nghiệp nặng. Xem sản phẩm →

Chuỗi theo mô hình tương tự nhưng chặt chẽ hơn. Dây xích cấp 80 theo EN 818-4 được đánh giá ở tỷ lệ 4:1 và đã được kiểm tra tải trọng bằng chứng trước khi giao hàng. Bởi vì một mắt xích giả mạo có rất ít cảnh báo về nhựa trước khi đứt, nên người sử dụng dây chuyền dựa vào khoảng thời gian kiểm tra, loại bỏ các tiêu chí và khả năng truy xuất nguồn gốc thay vì dựa vào tầm nhìn trực quan.

Grade 80 Alloy Steel Hoisting and Tie-Down Chain Xích nâng và buộc bằng thép hợp kim loại 80 Xích thép hợp kim Cấp 80 có móc kẹp hình chữ U, được cung cấp với nhiều kích cỡ để kéo, lắp đặt và cố định tải trọng trong công việc công nghiệp và nông nghiệp. Xem sản phẩm →

Những điều cần kiểm tra trước khi bạn phê duyệt một thông số kỹ thuật

  • Yêu cầu riêng độ bền đứt và giới hạn tải trọng làm việc, cộng với tỷ lệ nhà cung cấp áp dụng.
  • Xác nhận nhãn tuân theo tiêu chuẩn nào: hướng dẫn EN 12195-2, AS/NZS 4380 hoặc WSTDA, vì cùng chiều rộng vải có thể mang các xếp hạng được đánh dấu khác nhau.
  • Kiểm tra đơn vị: daN, lbf và kg xuất hiện cạnh nhau trên nhãn nhập khẩu và 1 daN là khoảng 2,25 lbf.
  • Yêu cầu báo cáo kiểm tra hàng loạt và khả năng truy xuất nguồn gốc, đặc biệt đối với dây chuyền và phần cứng rèn có năng suất và độ bền kéo gần nhau.
  • Hãy kết hợp sản phẩm với nhiệm vụ: dây buộc không phải là dây đeo nâng và dây đeo nâng không phải là dây kéo.

Kỹ thuật căng cũng quan trọng như dữ liệu vật liệu. Dây đeo được siết chặt quá mức STF của nó sẽ mòn nhanh hơn và mất tải trước sớm hơn, điều này được đề cập trong hướng dẫn của chúng tôi về sử dụng dây đai cóc đúng cách .

Câu hỏi thường gặp

Q1. Cường độ năng suất có luôn thấp hơn cường độ kéo không?
Có trong các vật liệu dẻo như thép nhẹ, nhôm và vải polyester. Trong các vật liệu giòn, hai giá trị nằm gần nhau nên có rất ít cảnh báo về độ dẻo trước khi bị đứt.
Q2. Sự khác biệt giữa độ bền kéo và cường độ năng suất trên nhãn dây đeo là gì?
Nhãn hiển thị xếp hạng hoạt động chứ không phải độ bền vật liệu. Khả năng buộc được tính từ độ bền đứt theo tỷ lệ của tiêu chuẩn, do đó hình được in nằm ngay dưới điểm đứt.
Q3. Độ bền kéo có quan trọng hơn độ bền chảy để đảm bảo an toàn cho hàng hóa không?
Không ai một mình. Độ bền chảy quyết định liệu khớp nối có giữ được hình dạng hay không và dây buộc có giữ được độ căng hay không; độ bền kéo đặt ra mức trần mà hệ số an toàn được tính toán từ đó.
Q4. Hệ số an toàn nào áp dụng cho cáp treo nâng so với dây đai buộc?
Dây đai polyester được xếp loại 7:1 theo EN 1492-1 và dây cáp cấp 80 4:1 theo EN 818-4, trong khi dây buộc hoạt động ở tỷ lệ 2:1 theo EN 12195-2. Việc nâng mang hệ số cao hơn vì mọi người làm việc dưới tải trọng.
Q5. Làm cách nào để chuyển đổi cường độ phá vỡ thành giới hạn tải làm việc?
Chia theo tỷ lệ trong tiêu chuẩn áp dụng. Độ bền đứt 50 kN mang lại khả năng buộc 25 kN ở tỷ lệ 2:1 hoặc giới hạn tải trọng làm việc khoảng 7,1 kN khi sử dụng cùng giá trị làm dây treo 7:1.
Q6. Việc tiếp xúc với nhiệt và tia cực tím có làm thay đổi năng suất và độ bền kéo không?
Đúng. Nhiệt độ tăng cao thường làm giảm độ bền chảy trước và độ bền kéo sau, đồng thời việc tiếp xúc với tia cực tím kéo dài sẽ làm suy giảm vải polyester. Cả hai hiệu ứng đều được tích lũy nên khoảng thời gian kiểm tra quan trọng hơn nhãn gốc trên thiết bị cũ.