钢丝绳断绳原因有哪些
1、 钢丝绳的受力特征:钢丝绳受力复杂。受载时,钢丝绳中产生拉伸应力、弯曲应力、挤压应力以及钢丝绳捻制时的残余应力等。当钢丝绳绕过滑轮时,受到交变应力作用,使金属材料产生疲劳,最终由于钢丝绳与绳槽、钢丝绳之间磨损而破断,试验表明: (1)钢丝绳的弯曲曲率半径对钢丝绳的影响很大,这是因为绳轮直径减小时,钢丝的弯曲变形加剧,弯曲应力加大,因而钢丝绳磨损加快,疲劳损伤加快,钢丝绳的寿命就缩短。 (2)钢丝绳绕过绳轮时,绳轮与钢丝绳接触面的压力和相对滑动,使钢丝绳磨损断丝,接触应力越大,断丝越迅速。 (3) 点接触钢丝绳,由于钢丝间接触应力大,钢丝的交叉又增大了横向压力,强度损失要比线接触型大,抗疲劳性能也差,所以线接触钢丝绳比点接触钢丝绳寿命长。 (4)当钢丝绳一个捻距间的断丝数达到全部钢丝的10%时,继续使用,绳的断丝速率明显加快,短时即出现断股。 (5)当其它条件相同时,选用的钢丝绳安全系数越高,其使用寿命越长。
2、 钢丝绳的破断原因。综上所述,钢丝绳子破断的主要原因是超载和磨损。它与钢丝绳在滑轮、卷筒上的穿绕次数有关,每穿绕一次,钢丝绳就产生由弯变直,再由直变弯的一个过程。这是造成钢丝绳损坏的一个主要原因之一。再就是钢丝绳的破断还与它所穿过滑轮的直径有关。滑轮或卷筒的直径愈小,则钢丝绳的弯曲愈严重,也就愈易损环。因此,一般要求滑轮(卷筒)直径与钢丝绳直径之比D/d大于20—30。此外,钢丝绳的破断还与工作类型、使用环境(高温、腐蚀性气体)、保管、使用状况有关。钢丝绳的磨损,一是与卷筒和滑轮之间的磨损,二是钢丝绳之间的磨损。要减小磨损,关键在于钢丝绳的润滑,如果做到使钢丝绳处于正常润滑状态,必然会使钢丝绳的磨损降到最低限度。
钢丝绳破断的主要原因是超载和磨损。它与钢丝 绳在滑轮、卷筒上的穿绕次数有关,每穿绕一次,钢丝绳就产生由弯变直,再由直变弯的 一个过程。这是造成钢丝绳损坏的一个主要原因之一。再就是钢丝绳的破断还与它所穿过 滑轮或卷筒的直径有关。滑轮或卷筒的直径愈小,则钢丝绳的弯曲愈严重,也就愈易损 坏,因此,一般要求滑轮(卷筒〉直径与钢丝绳直径之比D/d大于20-30。此外,钢丝绳的破断还与工作类型、使用环境〖温度、腐蚀性气体〉、保管、使用状况有关。钢丝绳 的磨损,一是与卷筒和滑轮之间的磨损,二是钢丝绳之间的磨损。要减小磨损,关键在于 钢丝绳的润滑,如果做到使钢丝绳处于正常润滑状态,必然会使钢丝绳的磨损降到最低限度。
钢丝绳的破断拉力,取决于钢丝绳钢丝的抗拉强度级别和钢丝绳的结构,不同的钢丝绳参数完全不同。一般是由由用户提出需要多少破断拉力,厂家会为用户提供钢丝绳参数,并提供符合条件的钢丝绳。厂家会给出他们钢丝绳的参数。
吊装某一个载荷的物体时,需要确定使用钢丝绳的最小破断载荷的数值,设备和安装手册等行业规范会有明确规定。为确保安全生产,必须严格按照规范执行。
使用和设计方面时,钢丝绳的破断拉力(MBL)数值上等于其工作载荷(WLL)乘以安全系数(SF),工作载荷由钢丝绳铭牌标出,来源于制造商,安全系数取决于使用工况,工况越苛刻,系数越大,一般用途为5倍,特殊一点的可能8倍左右,涉及到人员吊装就得10及以上倍数,具体情况取决于工况。
钢丝绳破断拉力=换算系数×钢丝破断拉力总和。钢丝绳破断拉力数据在钢丝绳日常使用中起到很大的作用。每种结构、每种规格的钢丝绳都有其规定的拉力系数,下表列出的就是常见的钢丝绳破断拉力计算方法。表中KN为千牛,除以9.8为千牛换算成吨。当然另外还要除以相应的安全系数才是正常使用中的安全破断拉力数据。
钢丝绳的破断拉力与钢丝绳的直径,结构及钢丝的强度有关,钢丝绳破断拉力=换算系数*钢丝破断拉力总和,三钢丝绳不同规格型号破断拉力总和计算方法。
扩展资料
常规的工程施工中,最常用的是6×19和6×37结构的钢丝绳。6×19的比较硬,单丝比较粗,一般用作浪风绳、拉线;6×37的比较软,单丝比较细,一般用作磨绳、卷扬机绳,需要穿过滑车折弯角度比较大的部位。
钢丝绳的破断拉力,不等于允许使用拉力,允许使用拉力是根据不同的工况,考虑不均衡系数、动荷系数及安全系数之后计算确定的。允许使用拉力,等于最小破断拉力连续除以不安全系数、不均衡系数和动荷系数。电力安规里对于钢丝绳的安全系数,有明确的规定。
参考资料来源:百度百科—钢丝绳
参考资料来源:知网—破断拉力
破断拉力理论计算公式
理论计算钢丝绳破断拉力最小值用下式表示:
F=K′D2R/1000
式中:
F—钢丝绳的最小破断拉力, KN
D—钢丝绳的公称直径,mm
K′—某一指定结构的钢丝绳的最小破断拉力系数
K′值见相关钢丝绳资料
R—钢丝绳公称抗拉强度,MPa
钢丝绳最小破断拉力系数K′
钢丝绳破断拉力是钢丝绳所有力学性能指标中最重要的指标,可以通过整绳破断拉力总和来表示。钢丝绳的整绳破断拉力是一个能全面反映钢丝绳实际承载能力的科学指示,它与钢丝绳的抗拉强度、 钢丝绳的结构、捻距、捻制质量等有着密切的关系。目前国外和我过重要用途钢丝绳标准都明确规定只是提供钢丝绳的整绳破断拉力,而不采用钢丝绳破断拉力总和。钢丝绳破断拉力总和是我国早期钢丝绳企业不具备做钢丝绳整绳破断拉力总和来间接反映钢丝绳破断拉力,随着我国钢丝绳产业试验手段的不断提高,试验装备的不断完善,钢丝绳破断拉力总和试验将会逐渐减少,今后将主要用于粗直径钢丝绳破断拉力的估算。
钢丝绳破断拉力计算公式为:绳径*绳径*抗拉强度*破断系数。例如:6*29Fi+IWR-12.5mm 1960MPa的破断拉力为绳径*绳径*抗拉强度*破断系数=12.5*12.5*1.96*0.356=109kN (10.9kN相当于1.09吨)。
钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束,钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。
钢丝绳是先由多层钢丝捻成股,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。
技术背景钢丝绳绳盘上盘绕着的钢丝绳存在着很大的旋转应力,解巻时如果拉开的 钢丝绳处于松驰状态,就会引起强烈的旋转,使钢丝绳产生上劲现象,造成钢 丝绳扭曲打结。打结后不仅会降低钢丝绳的破断拉力,而且当钢丝绳再次受到拉 力而张紧时,扭结就会变得越来越小,最终导致钢丝折断,有时还因此造成整 盘钢丝绳长度不够而全部报废。基于上述原因,在解巻时,如遇到钢丝绳上劲 打结,应立刻停止放线,设法破劲后再继续放线。目前用以钢丝绳破劲的方法 是将绳盘支架固定安装在一个回转平台上,钢丝绳绳盘可转动地悬装在绳盘支 架上,在绳盘的上方固定安装一钢丝绳导向轮,钢丝绳向上拉开,穿过导向轮 后再沿所需要的方向行进。该方法中钢丝绳在导向轮之后改变了出线方向,而 回转平台的回转中心线是在竖直方向,不与导向轮之后的钢丝绳处于同一直线 上,所以通过回转平台回转只能释放部分旋转应力,不能完全消除,因而钢丝 绳仍然存在着打结隐患。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在解巻时能彻底消除钢丝绳旋转应力,防止 钢丝绳打结的钢丝绳解巻装置。为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案具有破劲功能的钢丝绳 解巻装置,包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架,回转机构的 回转中心有钢丝绳出线过孔,绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中 心线与钢丝绳出线的中心线重合或基本重合。所述回转机构包括回转支撑和机架,回转支撑的外圈为其回转部件,回转 支撑的内圈固设于机架上。回转支撑的外圈具有传动齿,外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮合o所述动力驱动机构包括固定安装在机架上的带减速器的电机,所述主动齿 轮固定安装在减速器的输出轴上。在回转支撑中心附近设有钢丝绳导向装置,钢丝绳经导向装置导引后从回 转支撑的中心穿出。钢丝绳导向装置为导向轮。导向轮相对回转支撑中心线的 距离可调。在回转支撑中心附近还设有限制钢丝绳跳动范围的限位件。, 本实用新型在使用时,将成盘钢丝绳安装在绳盘支架上,在解巻的过程中, 如果钢丝绳发生扭转,只要使绳盘支架朝着钢丝绳扭转的反方向转动即可逐渐 消除钢丝绳的旋转应力,防止钢丝绳打结。本装置中,由于绳盘支架上的绳盘 安装中心、回转机构的回转中心线均与钢丝绳出线的中心线重合,使得绳盘支 架上的绳盘能以钢丝绳出线为中心旋转,所以能彻底地消除钢丝绳的旋转应力, 破劲效果好。外圈带有传动齿的回转支撑既是动力传动的组成部分,同时又能 带动绳盘支架实现回转,使得该装置结构简单、紧凑,易于生产制造和维护。 在回转支撑中心附近设置钢丝绳导向轮,可以确保钢丝绳出线的起始点位置始 终保持在回转支撑中心,设置限位件则是为了防止钢丝绳在放线过程中跳出导 向轮。
图l是本实用新型的结构示意图; 图2是图1的俯视图。
具体实施方式
图1和图2所示的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,包括机架1、固定安 装在机架1上的电机5和外圈具有传动齿的回转支撑3,回转支撑3通过其内 圈固设于机架1上,电机5上设有减速器6,减速器6的输出轴上安装有主动 齿轮7,主动齿轮7与回转支撑3的外圈相啮合。回转支撑的外圈上还固定安 装有绳盘支架2,在回转支撑3的中心附近设有钢丝绳导向装置4和限制钢丝 绳跳动范围的限位件9,钢丝绳导向装置4是一导向轮,导向轮相对回转支撑 中心线的距离可调,安装时应保证在钢丝绳穿过导向轮的轮槽导向部后,钢丝 绳的中心与回转支撑3的中心线重合或基本重合。限位件9是为了防止钢丝绳 因某种原因剧烈跳动脱出导向轮槽。本装置中,绳盘支架2上的绳盘安装中心、 回转支撑3的回转中心线与钢丝绳引出线的中心线重合。使用时,将成盘钢丝绳安装在绳盘支架2上,装好后,绳盘8的中心线与 绳盘支架2的中心线重合,钢丝绳由导向轮引向回转支撑3的中心,并从回转 支撑3的内孔中穿过,沿着回转支撑3的中心线出线。在出线的过程中,如果 钢丝绳发生扭转,就可及时地启动电机5,电机5通过齿轮传动及回转支撑3 驱使绳盘支架2朝着钢丝绳扭转的反方向旋转,随着绳盘支架2的转动,钢丝 绳的旋转应力逐渐减小,待钢丝绳旋转应力完全消除,就可关掉电机5,继续 放线,这样就避免了钢丝绳打结,保护了钢丝绳,延长了钢丝绳的使用寿命。 本装置中,电机5可以双向旋转,根据钢丝绳扭劲方向的不同,电机4可进行 相应反方向的旋转进行破劲。本实用新型在实际实施时,既可以制做成独立的钢丝绳解巻设备,也可以 做为其他设备上完成钢丝绳解巻工序的部件使用,例如检测使用期限内成盘钢 丝绳拉力的钢丝绳检测设备,或者检验维护使用期限内成盘钢丝绳的钢丝绳检 验设备。在检测拉力的钢丝绳检测设备中使用时,本实用新型做为解巻部分被 设置在设备的尾端,工作时,钢丝绳绳盘安装在绳盘支架上,钢丝绳通过导向 轮从回转支撑的内孔中心引出,然后缠绕在钢丝绳牵引轮上。
权利要求1.具有破劲功能的钢丝绳解卷装置,包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架,其特征在于回转机构的回转中心有钢丝绳出线过孔,绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中心线与钢丝绳引出线的中心线重合或基本重合。
2. 根据权利要求1所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在 于所述回转机构包括回转支撑和机架,回转支撑的外圈为其回转部件,回转 支撑的内圈固设于机架上。
3. 根据权利要求2所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在 于回转支撑的外圈具有传动齿,外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮 合。
4. 根据权利要求3所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在于所述动力驱动机构包括固定安装在机架上的带减速器的电机,所述主动齿 轮固定安装在减速器的输出轴上。
5. 根据权利要求1-4中任一权利要求所述的具有破劲功能的钢丝绳解 巻装置,其特征在于在回转支撑中心附近设有钢丝绳导向装置,钢丝绳经导 向装置导引后从回转支撑的中心穿出。
6. 根据权利要求5所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在于钢丝绳导向装置为导向轮。
7. 根据权利要求6所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在于导向轮相对回转支撑中心线的距离可调。
8. 根据权利要求5所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置,其特征在于在回转支撑中心附近还设有限制钢丝绳跳动范围的限位件。
专利摘要本实用新型涉及一种具有破劲功能的钢丝绳解卷装置,包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架,回转机构的回转中心有钢丝绳出线过孔,绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中心线与钢丝绳出线的中心线重合或基本重合。所述回转机构包括回转支撑和机架,回转支撑的外圈为其回转部件,回转支撑的内圈固设于机架上。回转支撑的外圈具有传动齿,外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮合。在解卷时,将成盘钢丝绳安装在绳盘支架上,如果钢丝绳发生扭转,只要使绳盘支架朝着扭转的反方向转动即可彻底消除旋转应力,防止钢丝绳打结,破劲效果好。利用回转支撑带动绳盘支架回转,使得该装置结构简单、紧凑,易于生产制造和维护。