[发明专利]一种可指示拉力的绳索

权利要求书

1.一种可指示拉力的绳索，包括绳索主体、包覆层以及指示层；其特征在于：所述绳索主体外包覆有所述包覆层，所述包覆层外设置有一定长度的所述指示层；所述包覆层与所述绳索主体之间不发生相对位移；在所述指示层的长度方向上的中间位置设置有固定基线，在所述固定基线位置将所述指示层与所述包覆层固定，使其不发生整体的相对位移；所述包覆层与所述绳索主体之间不发生相对位移，所述包覆层能够与所述固定基线以外部分的指示层发生相对位移；在所述包覆层上以所述固定基线为对称轴，依次对称设置有环绕所述包覆层的第四拉力指示线、第三拉力指示线、第二拉力指示线、第一拉力指示线以及零拉力指示线；所述零拉力指示线与所述指示层的长度方向上的两端的边缘线平齐；

包覆层上各条拉力指示线的位置通过以下方法确定，具体步骤如下：

1）选取用于制备可指示拉力的绳索的绳索主体和包覆层，绳索主体外包覆有包覆层；将其截取成15-20段长度各异的测试绳；

2）在每个长度下取4根相同长度的测试绳，采用万能材料试验机对测试绳在设定拉伸速度下进行拉伸测试，直到测试绳断裂；记录拉伸载荷与测试绳长度的关系曲线及数据；

3)采用数学分析软件对步骤2）得到的拉伸载荷与测试绳长度的关系曲线及数据进行分析计算，得到测试绳的拉伸载荷-伸长率曲线，并拟合出拉伸载荷-伸长率关系的数学公式；

4）将测试绳的第一拉力F₁、第二拉力F₂、第三拉力F₃、第四拉力F₄分别代入步骤3）得到的拉伸载荷-伸长率关系的数学公式中，得到对应拉力的测试绳的伸长率X₁、X₂、X₃、X₄；

5）选取长度为L的指示层，固定基线与零拉力指示线之间的距离为L/2，第四拉力指示线与零拉力指示线的距离为L₄、第三拉力指示线与零拉力指示线的距离为L₃、第二拉力指示线与零拉力指示线的距离为L₂、第一拉力指示线与零拉力指示线的距离为L₁；根据（L/2-L₄）×（1+X₄）=L/2,即可指示拉力的绳索中，第四拉力指示线与固定基线之间的区域在第四拉力的作用下拉伸后的长度应等于指示层长度的一半，经推算得到L₄=(LX₄/(2+2X₄));同理，L₃=(LX₃/(2+2X₃))、L₂=(LX₂/(2+2X₂))、L₁=(LX₁/(2+2X₁))；

第四拉力指示线选择为黑色，第三拉力指示线选择为红色，第二拉力指示线选择为橙色，第一拉力指示线选择为黄色，零拉力指示线为蓝色；在可指示拉力的绳索在未拉伸时，零拉力指示线与指示层的边缘线平齐；当可指示拉力的绳索在拉伸状态下黄色的第一拉力指示线与指示层的边缘线平齐时，表示绳索的拉力为第一拉力F₁;当可指示拉力的绳索在拉伸状态下橙色的第二拉力指示线与指示层的边缘线平齐时，表示绳索的拉力为第二拉力F₂；当可指示拉力的绳索在拉伸状态下红色的第三拉力指示线与指示层的边缘线平齐时，表示绳索的拉力为第三拉力F₃；若选择第三拉力为安全负荷拉力值，第四拉力为绳索的断裂强力，则当可指示拉力的绳索在拉伸状态下，指示层的边缘线位于第三拉力指示线与第四拉力指示线之间时，表示绳索濒临断裂，不能再向绳索施加更大的拉力。

2.如权利要求1的可指示拉力的绳索，其特征在于：指示层采用透明材质制成。

3.如权利要求1的可指示拉力的绳索，其特征在于：包覆层采用橡胶制成。