鋼絲繩的磨損及線接觸W型鋼絲繩

來源：網(wǎng)絡(luò)|發(fā)布時間：2022-05-17 15:18:13| 瀏覽數(shù)：...

我廠每年需用各種規(guī)格鋼絲繩達60噸左右，為了降低消耗量，應(yīng)設(shè)法延長鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩的使用壽命隨設(shè)備的工作條件而異。斜井提升的提升鋼絲繩通?？捎?～12個月，挖掘機斗臂的鋼絲繩只能使用4~6個月，門式抓斗起重機則只能使用一個月左右。如此大量地消耗鋼絲繩不僅使產(chǎn)品成本增高，更主要的是經(jīng)常換繩降低設(shè)備的運轉(zhuǎn)率。因此延長鋼絲繩的使用壽命具有非常重大的意義。

我廠氧化鋁廠一車間吊車班在青島市鋼絲繩廠的支持下，于1980年4月份開始用線接觸型6W（19）-20鋼絲繩和原用點接觸6×19-21型鋼絲繩在1*28.5M/10T橋式抓斗起重機上進行壽命對比試驗。試運行結(jié)果證明，線接觸W型鋼絲繩的使用壽命較長。

一、影響鋼絲繩壽命的因素

按照中華人民共和國勞動部1962年頒發(fā)的

[起重機械安全管理規(guī)程」規(guī)定：凡鋼絲繩在一個捻距內(nèi)有12根斷絲或鋼絲截面磨損超過40%，不能繼續(xù)使用。鋼絲繩損壞的原因是由于在使用過程中，交變的彎曲應(yīng)力使金屬產(chǎn)生疲勞。鋼絲繩所受的彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力越大、應(yīng)力交變頻率越高，或者交變應(yīng)力的幅度越大，則金屬的疲勞現(xiàn)象就越早地出現(xiàn)。通常認為決定鋼絲繩使用期限的主要因素有三方面：一，鋼絲繩原材料的質(zhì)量；二，鋼絲繩的結(jié)構(gòu)是否適合于設(shè)備的工作條件；三，是否遵守鋼絲繩的掛繩規(guī)則及操作規(guī)程。本文僅就鋼絲繩的結(jié)構(gòu)對使用期限的影響進行粗淺的分析。鋼絲由于在編織鋼絲繩過程中受捻搓而損失的強度對鋼絲繩的壽命有很大的影響。鋼絲的扭曲角愈大或繩股中鋼絲的同心層數(shù)愈多，強度損失也就越嚴重。當鋼繩的多層繩股松勁時，具有最大捻距的外層繩股的強度發(fā)生最大的變化，內(nèi)層的變化最小。尤其是當股的內(nèi)外層鋼絲捻向相反時，如果外層絲松勁，外層便減輕負荷，由繩股承受的靜負荷引起的拉力便完全由內(nèi)層鋼絲承受；而內(nèi)層絲的截面比外層的小，因而易使繩股斷裂。鋼絲繩的縱橫振動是引起繩內(nèi)鋼絲破壞，金屬產(chǎn)生疲勞的主要原因。鋼絲的破壞是從絲內(nèi)形成微觀的橫裂紋開始的，裂紋首先產(chǎn)生在表面上，然后逐漸往深處擴展，直至斷裂為止。抓斗起重機所用鋼絲繩的工作特點就是承受沖擊負荷的作用。例如當鋼絲繩載有重物Q以速度U，下降或上升時，由于碰到某種障礙物或工作要求而突然停止升降，則重物的動能變成了鋼絲繩的彈力功。

0V34FL.即G=V./OEK

282Ex~”

V gFL

（1）式中：.一鋼絲繩的動負荷應(yīng)力；Q一重物的重量；Ex一鋼繩的彈性模數(shù)；L一鋼絲繩懸掛部分長度；F一鋼絲繩截面積；g一重力加速度；采用金屬芯的鋼絲繩剛度較大，在使用中承受動負荷時會影響使用壽命，所以大部分鋼

絲繩均采用纖維質(zhì)繩芯，用以吸收由于碰撞或沖擊引起的彈力功。

二、線接觸鋼絲繩的耐磨機理為了延長鋼絲繩的使用壽命，其結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求：

1.繩股結(jié)構(gòu)必須緊密以減少內(nèi)部的摩擦，在使用中繩股內(nèi)的鋼絲相對滑動也應(yīng)最2.鋼絲繩工作時，鋼絲的切應(yīng)力應(yīng)最??；

3.鋼絲繩工作時，各根鋼絲的應(yīng)力應(yīng)均4.由鋼絲搶制絕股或由繩股捻制鋼絲繩時，均不應(yīng)有因捻制而產(chǎn)生的附加應(yīng)力；

5.鋼絲繩的密度應(yīng)為最大；

6.鋼絲繩繞過滑輪或卷筒的支承表面應(yīng)盡量加大；

7.鋼絲繩應(yīng)有高度的韌性；

8.繩股應(yīng)有承受外部磨損的能力。

在圓股鋼絲繩中，只有股中鋼絲為線接觸的鋼絲繩基本上能夠滿足上述要求。其主要優(yōu)點如下：

1.普通結(jié)構(gòu)如6×19（圖1）的鍋絲繩，由于是用同直徑的鋼絲捻制的，相鄰兩列鋼絲相互交叉的地方形成較大的單位壓力，因而降低了使用壽命。6W（19）W型鋼絲繩（圖2）由于是復(fù)合式結(jié)構(gòu)，它是由不同直徑的鋼絲捻制的。相鄰兩列的鋼絲之間互不交叉，外列的鋼絲位于由內(nèi)列鋼絲構(gòu)成的槽內(nèi)，因此線接觸鋼絲繩與點接觸鋼絲繩相比，由于鋼絲之間的單位壓力大大減低，繩索的撓性與使用壽命能顯著提高；

2.線接觸鋼絲繩是由粗細不同的鋼絲制圖1圓股鋼絲繩繩股圖2W型鋼絲繩繩股根據(jù)以上分析及對比試驗說明，鋼絲為點接觸的繩股除了受到擠壓之外，同時還產(chǎn)生相當大的內(nèi)部彎曲應(yīng)力；而線接觸鋼絲繩的每根鋼絲都不是點支承，因而彎曲應(yīng)力較小，相比之下點接觸鋼絲繩不如線接觸鋼絲繩耐久。由表1和表3可知，線接觸鋼絲繩的使用壽命比點接觸鋼絲繩的壽命提高1~3倍左右，而線接觸鋼絲繩的單價是點接觸鋼絲繩的110%左右，故線接觸鋼絲繩值得推廣使用。