?如何正確選用鋼絲繩

鋼絲繩的構(gòu)造 ?由多層鋼絲捻成股,，再以繩芯為中心,，由一定數(shù)量的一層或多層股捻繞成螺旋狀,。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材,，具有很高的強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度為1 400～2 000MPa)、韌性(根據(jù)耐彎折次數(shù)分為特級,、Ⅰ級,、Ⅱ級)，并根據(jù)使用條件不同可對鋼絲表面進(jìn)行防腐處理(一般場合可用光面鋼絲,，在腐蝕條件下可用鍍鋅鋼絲,，分甲、乙,、丙三級),。繩芯采用有機(jī)纖維(如麻、棉),、合成纖維,、石棉芯(高溫條件)或軟金屬等材料，用來增加鋼絲繩的彈性和韌性,，儲油潤滑鋼絲,，減輕摩擦。 ? 鋼絲繩的類型 ?起重機(jī)用鋼絲繩采用雙捻多股圓鋼絲繩,。 ? (1)按捻制特性分為以下幾種(圖1)?

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圖1 ?鋼絲繩的類型

1)點(diǎn)接觸鋼絲繩(也稱普通鋼絲繩圖1a)。采用等直徑鋼絲捻制,，由于各層鋼絲的捻距不等,，各層鋼絲與鋼絲之間形成點(diǎn)接觸。受載時鋼絲的接觸應(yīng)力很高,，容易磨損,、折斷，壽命較低,。優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單,、價廉。常作為起重作業(yè)的捆綁吊索,，起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)也有采用,。 ??

?2)線接觸鋼絲繩(圖1b、c,、d),。采用直徑不等的鋼絲捻制，將內(nèi)外層鋼絲適當(dāng)配制,，使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸,。這樣，在受載時鋼絲的接觸應(yīng)力降低,。線接觸鋼絲繩承載力高,、撓性好,、壽命較長，常用有瓦林吞型(粗細(xì)式W,，圖1b),，西魯型(外粗型X，圖1c),，填充型(密集型T,，圖1d)等?！镀鹬貦C(jī)設(shè)計規(guī)范》推薦使用,，在起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

3)面接觸鋼絲繩(也稱密封鋼絲繩,，圖1e),。通常以圓鋼絲為股芯，最外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲,，用擠壓方法繞制而成,。其特點(diǎn)是，表面光滑,、撓性好,、強(qiáng)度高、耐腐蝕,，但制造工藝復(fù)雜,，價高，起重機(jī)上很少使用,。纜索起重機(jī)和架空索道的承載索必須采用,。 ? ?(2)按鋼絲繩由絲捻成股的方向，與由股捻成繩的方向可分以下幾種 ??

1)交互捻鋼絲繩(也稱交繞),。絲捻成股與股捻成繩的方向相反,，由于股與繩的捻向相反(圖2a、b),，使用中不易扭轉(zhuǎn)和松散,，在起重機(jī)上廣泛使用。 ??

2)同向捻鋼絲繩(也稱順繞),。絲捻成股與股捻成繩的方向相同(圖2c,、d)，撓性和壽命都較交互捻繩要好,，但因其易扭轉(zhuǎn),、松散，所以只用作牽引繩,。 ??

3)不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩,。這種鋼絲繩在設(shè)計時,，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等，方向相反,，克服了在使用中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,，在起升高度較大的起重機(jī)上已有使用，并越來越受到重視,。

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圖2 ?鋼絲繩的捻向?

鋼絲繩的選用 ?要滿足足夠的承載能力和壽命要求,。 ? ?

(1)鋼絲繩的計算，采用安全系數(shù)法,，按工作狀態(tài)下的最大靜拉力計算,，公式為：

?

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式中 ?F0――鋼絲計算破斷拉力總和(查鋼絲繩性能表)； ? ??

Fmax――作用在鋼絲繩上的最大拉力,； ? ?

?――鋼絲繩捻制損失系數(shù)(查鋼絲繩性能表),； ? ? ?

n――安全系數(shù)，根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的工作級別(見表1)或用途(見表2)確定,。?

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注：對于吊運(yùn)危險物品的起升用鋼絲繩一般應(yīng)選用比設(shè)計工作級別高一級的工作級別的安全系數(shù),。 ??

?(2)鋼絲繩的壽命。提高鋼絲繩壽命,，應(yīng)在卷繞系統(tǒng)的設(shè)計上給予注意,。配套使用的滑輪和卷筒的直徑與鋼絲繩的直徑比D／d，對鋼絲繩壽命影響很大,，不得低于設(shè)計規(guī)范規(guī)定的值,；滑輪和卷筒應(yīng)選用鑄鐵的材料制造，防止由于材料太硬使鋼絲繩損傷,；應(yīng)盡量減少鋼絲繩彎折次數(shù)，避免反向彎折,。在使用中加強(qiáng)對鋼絲繩的保養(yǎng)和維護(hù),。

鋼絲繩的使用和維護(hù) ? ?

(1)使用檢驗合格的產(chǎn)品，保證其機(jī)械性能和規(guī)格符合設(shè)計要求,，不使用報廢鋼絲繩,。 ??

(2)保證足夠的安全系數(shù)，必要時,，要做受力計算,。 ??

(3)起升、變幅機(jī)構(gòu)不得使用編結(jié)接長的鋼絲繩,。 ? ?

(4)取物裝置處于任何位置,，卷筒上必須保留2～3圈的安全圈。 ??

?(5)使用中避免兩鋼絲繩的交叉,、疊壓受力,，防止打結(jié),、扭曲、過度彎曲和劃磨,。 ? ?

(6)保持鋼絲繩表面清潔和良好的潤滑狀態(tài),。 ? ?

(7)堅持每個作業(yè)班次對鋼絲繩的檢查(包括不易看到和不易接近的部位)。 ??

鋼絲繩的連接與固定 ?應(yīng)與使用要求相符,，并達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度和安全要求,。 ??

(1)繩卡連接 ??

?1)連接強(qiáng)度不小于鋼絲繩破斷拉力的85％。

2)繩卡數(shù)量根據(jù)鋼絲繩直徑滿足要求(見表3),。

?

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3)繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩長頭一邊,；繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。 ??

(2)編結(jié)連接 ? ?

1)連接強(qiáng)度不小于鋼絲繩破斷拉力的75％,。 ? ?

2)編結(jié)長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的15倍,，并不應(yīng)小于300mm。 ??

?(3)其他連接：用楔塊楔套,、錐形套澆鑄法和鋁合金套壓縮法等的連接,，應(yīng)滿足相應(yīng)的工藝要求，且連接強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到鋼絲繩的破斷拉力,。 ? ?

鋼絲繩的報廢

鋼絲繩在使用過程中,，因強(qiáng)大的拉應(yīng)力、反復(fù)彎折和擠壓造成的金屬疲勞,、由于運(yùn)動引起的磨損等,，使用一段時間后，會出現(xiàn)鋼絲繩缺陷,，表現(xiàn)在斷絲,、銹蝕磨損、變形等方面,。一般情況下,，鋼絲繩的破壞首先發(fā)生在外層鋼絲上。有下列情況之一,，則予以報廢,。 ? (1)斷絲與磨損指標(biāo) ? ?1)斷絲的數(shù)達(dá)到表4的數(shù)值時。

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注：表中斷絲數(shù)是指細(xì)鋼絲,，粗鋼絲每根相當(dāng)于1．7根細(xì)鋼絲,。?

2)鋼絲繩銹蝕或磨損時，應(yīng)將表4斷絲數(shù)按表5折減,，并按折減后的斷絲數(shù)報廢,。

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3)吊運(yùn)熾熱金屬或危險晶的鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)，取一般起重機(jī)鋼絲繩報廢斷絲數(shù)的一半，其中包括鋼絲表面磨蝕進(jìn)行的折減,。

4)繩端部斷絲,。當(dāng)繩端或其附近出現(xiàn)斷絲，即使數(shù)量少,，如果繩長允許,，應(yīng)將斷絲部位切去，重新安裝,。

5)斷絲的局部聚集程度,。如果斷絲聚集在小于一個節(jié)距的繩長內(nèi)，或集中在任一繩股里,，即使斷絲數(shù)比上面表所列數(shù)值少,，也應(yīng)予以報廢。

6)斷絲的增長率,。當(dāng)斷絲數(shù)逐漸增加,，其時間間隔趨短，應(yīng)認(rèn)真檢查并記錄斷絲增長情況,，判明規(guī)律,，確定報廢日期。

7)鋼絲繩某一繩股整股斷裂,。,、 8)磨損。當(dāng)外層鋼絲磨損達(dá)40％,，或由于磨損引起鋼絲繩直徑減小7％,。

9)腐蝕。當(dāng)鋼絲表面出現(xiàn)腐蝕深坑,，或由于繩股生銹引起的繩徑增加或減小,。

(2)繩芯損壞。由于繩芯損壞引起繩徑顯著減小,、繩芯外露,、繩芯擠出。

(3)彈性降低,。一般伴隨有下述現(xiàn)象：繩徑減小、繩節(jié)距伸長,、鋼絲或繩股

之間空隙減小,、繩股凹處出現(xiàn)細(xì)微褐色粉末、鋼絲繩明顯不易彎曲,。

(4)變形,。鋼絲繩失去正常形狀產(chǎn)生可見畸變，從外觀上看可分為以下幾種：波浪形、籠形畸變,、繩股擠出,、鋼絲擠出、繩徑局部增大,、扭結(jié),、局部被壓扁、彎折,。 ??

?(5)過熱,。受到電弧打擊、過燒,，或外表出現(xiàn)可識別的顏色改變等,。