钢丝绳的挠性好使用灵活,刚性大,不易弯曲怎么理解

收藏推荐 煤炭部在修改《煤矿安全生产试行规程》工作中,已废弃苏联的间隙计算公式。这一决定有利于我国钢丝绳罐道技术的发展,也是对提高绳罐道设计水平的一个促进。但由于我们多年来受苏联的某些技术规定和设计方法的影响,有的地方也不是一下子就能跳出“框框”的,至今对某些不太实用的规定和作法,还没有作相应的改变。为了更快地提高设计水平,有必要改变这种习惯作法。本文就钢丝绳罐道刚性系数的确定这一问题提点粗浅看法。 目前,人们在设计钢丝绳罐道拉紧力时,普遍遵循每百米绳罐道悬长配置1000公斤的重锤重量。一般认为,这样可使钢丝绳罐道的“刚性系数”满足K。j。=50公斤/米的要求。据资料介绍,苏联学者们认为K。t。=50是最为合适的数值。这里有两个问题需提出来探讨: (1)每百米悬长配1000公斤拉紧重锤和K。m=50公斤/米是否一致? (2)从技术上或经济上分析,K【ni。=50公斤/米有无实用价值?

钢丝绳是指用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。

钢丝绳可按形状，层次，状态等方式分类。

形状

1．圆股钢丝绳

2．编织钢丝绳

3．扁钢丝绳

层次

钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。

单绕绳

由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。

双绕绳

由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广。

三绕绳

以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳，挠性好；但制造较复杂，且钢丝太细，容易磨损，故很少应用。钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好，挠性也较好，使用寿命长，但有扭转松散的趋向，不宜用作自由端悬吊重物的提升绳，可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交绕。交绕的钢丝绳不易扭转松散，在起重作业中广泛使用。

a

右交互捻ZS：绳右捻，股左捻股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻

b 左交互捻SZ：绳左捻，股右捻

c 右同向捻ZZ：绳右捻，股右捻

d 左同向捻：绳左捻，股左捻

e 右混合捻：绳右捻，部分股左捻，部分股右捻

f 左混合捻：绳左捻，部分股右捻，部分股左捻

状态

钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。

①

点接触的钢丝绳：股中钢丝直径均相同。为使钢丝受力均匀，每层钢丝拧绕后的螺旋角大致相等，但拧距不等，所以内外层钢丝相互交叉，呈点接触状态。

②

线接触的钢丝绳：股中各层钢丝的拧距相等，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，呈线接触状态。线接触钢丝绳的性能比点接触的有很大改善，所以使用广泛。

③

面接触钢丝绳：面接触绳股的一种，外层用异形钢丝制成，表面光滑，耐磨性好，与相同直径的其他类型钢丝绳相比，抗拉强度较大，并能承受横向压力，但挠性差、工艺较复杂、制造成本高，常用作承载索，如缆索起重机和架空索道上的缆索。

应用 编辑

由于钢丝绳独特性能，迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳，因而，钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料，其质量也被国内多个行业所关注，并投入大量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作，对钢丝绳的结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则。

1、《煤矿安全规程》、《起重机械安全管理规程》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《桥式起重机安全技术检验细则》等都对钢丝绳结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等方面作出切实可行的规定。

2、煤炭等行业把对钢丝绳的检查纳为日常必要的安全生产检查管理内容。

3、多个研究院所参与了钢丝绳相关项目的研究，取得了可转化为生产力的成果。

4、一批钢丝绳检验和报废实用规范有效实施。GB/T5972-2006《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》替代GB/T5972-1986版本标准，2006年9月1日实施。GB9075-1988《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》适用于单线循环式、双线循环式及往复式客运、货运架空索道用钢丝绳，但不适用于临时性货运索道及林业索道用钢丝绳。MT716-2005煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件和MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳生能测定方法及判定规则是煤矿安全、正确合理使用钢丝绳的法规依据。

5、中国工程机械学会港口机械分会注重于钢丝绳的研究，多年来，在钢丝绳国产化，科学合理选择、使用方面作了大量有益的工作。

钢丝绳的弹性模量和钢丝绳材料的弹性模量一样。

材料本身的弹性模量和加工方法没有关系。 弹性模量：材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。它只与材料的化学成分有关，与其组织变化无关，与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小，金属合金化对其弹性模量影响也很小。

二者不同的地方是他们的yield stress和UTS不同,钢丝绳是经过拉拔出来的，材料的各向异性比较大！并且有加工硬化现象。

这个应该不专门针对于钢丝绳，对于有限元计算的工程对象，有限元分析有什么意义？我想可以从几个方面考虑：1）在结构产生故障阶段，有限元分析，可以帮助人们分析造成结构破坏的原因，只有找到主要原因，才能支持人们改进结构设计。2）对于结构设计阶段，可以帮助人们针对载荷，进行合理的结构设计，以满足结构的使用需求。3）在结构预研阶段，可以减少人们对陌生材料和结构的不熟悉程度，通过有限元快速而低成本地认识新材料、新结构的性能和不足，掌握其可行性和设计原则，减少试验成本和周期。

在钢丝绳的问题上，有限元分析，可以对影响已有的钢丝绳寿命的部位、载荷有清晰的了解。当然，如果什么都不允许变，有限元计算也无法改变任何现状，仅算是没有价值的。计算的目的和价值就在于了解并依此改进。清楚问题后，在钢丝绳材料选用、结构样式、几何参数、载荷条件、环境要求等就可以提出明确的要求，从而使改进后的钢丝绳在其给定的工作环境中满足安全使用需求、达到要求的使用寿命。至于增加涂层的钢丝绳，有限元是可以作分析的，包括从裂纹萌生、裂纹扩展等阶段的涂层作用机理分析，并且可以由计算结果了解涂层的哪些性能是起了关键作用的，为研制和使用更有效的涂层起到指导作用。

当然比较现实的问题是，疲劳寿命是一个很难的问题。表现在两个方面，一是试验，疲劳寿命分散性非常大，即使是试件级的疲劳试验，寿命相差成百上千倍是正常的。二是数值计算，影响疲劳寿命的因素多而复杂，从材料、结构到载荷环境，算准也是不容易的。

钢丝绳的弹性减少，说明钢丝绳性质在发生改变，钢丝绳在施加50%以下的破断拉力外力的情况下，性质符合弹簧的胡克定律，如果施载过大，钢丝绳会失去这种性质，弹性会减小，建议观察使用，以免出现断绳情况。

在设计中一个小改动就能提高零件的强度和刚度，今天给大家整理了几个零件设计中的小技巧。

1.避免受力点与支持点距离太远

2.避免悬臂结构或减小悬臂长度

3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用

4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力

5.避免机构中的不平衡力

6.避免只考虑单一的传力途径

7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响

8.避免铸铁件受大的拉伸应力

9.避免细杆受弯曲应力

10.受冲击载荷零件避免刚度过大

11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕

12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力

13.受变载荷零件应避免或减小应力集中

14.避免影响强度的局部结构相距太近

15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同

16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小

17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲

18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量

19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力

20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力

21.尽量减小作用在地基上的力