起重吊装作业所使用的钢丝绳是由什么制成的
起重吊装作业使用的钢丝绳,由钢丝、麻芯和润滑脂捻制而成,钢丝由盘条经过热处理和冷拉加工得到,一般使用60-70号优质碳素结构钢,绳芯材料有钢芯、剑麻芯、黄麻芯和棉线芯。
中国年产钢绳180万吨居世界第一,磷化钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳的历史使命已经完成,进入磷化涂层钢丝绳时代:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝耐磨、耐锈蚀能力全面跃升,GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍,润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果,有效抑制微动磨损的发生,是光面钢丝绳的升级换代产品,可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用,目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短,以后随着对耐磨磷化液的深入研究,还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2,钢丝磷化后不进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳。
注意:不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产,如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等(百度文库有磷化涂层钢丝绳论文免费下载)。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,直升式热镀锌钢丝锌层较厚,锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长,电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能,锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用,如大气环境但空气潮湿的高温环境。
3.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,如304或316不锈钢,耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳,价格相对昂贵,对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理(不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方),同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳,在钢丝绳基础上,在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产(2005年破产),随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场,将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海工钢丝绳,相关标准正在制定审批过程中
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳,腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳,海水环境中优选海工钢丝绳
。
一、钢丝绳使用基本要求:
1、使用前必须检查绳索是否有损坏;
2、钢丝绳不得有急剧的曲折、环圈、跳丝或砸扁等缺陷;
3、钢丝绳末端结成绳套时,最少用三个卡子,若用编结法时,其编结部分长度不少于钢丝绳直径的15倍,但最短不少于30cm;
4、钢丝绳严禁用打结的方法连接,卷扬用钢丝绳不得有接头;
5、使用中如发现出油现象(新绳例外)即表明钢丝绳变形很大、应立即停止工作,进行检查处理;
6、钢丝绳应经常保持清洁,一般每年浸油一次,油料用钢丝绳油或汽缸油等(油温不得超过80℃);
7、吊运熔液金属(钢、铁水包)的钢丝绳,绳芯应为天然的材料(石棉或软金属制成)钢、铁水包上应安置隔热挡板,以免钢丝绳受热;
8、用钢丝绳捆绑时,遇有尖锐棱角物件时应垫好,保持吊物平衡,炽热金属不能捆。
综述:组成钢丝绳的有制绳钢丝、润滑脂和绳芯。
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。
按照材质分类:
1.碳素钢钢丝绳,以优质碳素结构钢钢丝为原料捻制而成。
2.不锈钢钢丝绳,以不锈钢钢丝为原料制造捻制而成。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳
中国年产180万吨钢丝绳居世界第一,钢绳主要品种如下:
1.磷化涂层钢丝绳(专利技术),钢丝经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝耐磨性、耐蚀性全面跃升,磷化膜与润滑脂的复合作用,有效抑制微动磨损的发生,疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍左右,可通过疲劳试验验证疲劳寿命(亲自做疲劳试验最具可信性),是光面钢丝绳的升级换代产品,也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用(可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力),使用寿命更长,使用成本更低,稳定性更佳。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,一般而言,热镀锌锌层厚,电镀锌锌层薄
3.不锈钢丝绳,以304或316不锈钢为主,防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵
4.涂塑钢丝绳,碳素钢丝绳基础上,外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙
5.光面钢丝绳,市场需求剧减,将被磷化涂层钢丝绳全面取代。
6.海洋工程系泊用钢丝绳
7.缆索钢丝绳
大气环境中使用,优选磷化涂层钢丝绳,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意,在购货发票必须注明钢丝绳名称,如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳,以保护自身合法权益,另外,专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注,质保书应有主要技术指标,如磷化膜种类和膜重,仅供参考
依据
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
第10.9.8条 预制构件的吊环应采用HPB235级钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入混凝土的深度不应小于30d,并应焊接或绑扎在钢筋骨架上。在构件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2当在一个构件上设有4个吊环时,设计时应仅取3个吊环进行计算。
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(条文说明)
10.9.8 确定吊环钢筋所需面积时,钢筋的抗拉强度设计值应乘以折减系数。在折减系数中考虑的因素有:构件自重荷载分项系数取为1.2,吸附作用引起的超载系数取为1.2,钢筋弯折后的应力集中对强度的折减系数取为1.4,动力系数取为1.5,钢丝绳角度对吊环承载力的影响系数取为1.4,于是,当取HPB235级钢筋的抗拉强度设计值为fy=210N/mm2时,吊环钢筋实际取用的允许拉应力值为:210/(1.2×1.2×1.4×1.5×1.4)=210/4.23≈50N/mm2。
光滑钢丝绳。
根据《起重机械安全规程》对钢丝绳的规定:
1、起重机械钢丝绳在一个捻节距内断丝数不得大于钢丝绳总丝数的10%。
2、钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40%则应报废,当不到40%时,可按规定折减断丝数报废。
3、起重机械吊运炽热金属或危险品的钢丝绳的报废丝数,取一般起重机用钢丝绳报废标准的一半。
4、对于符合ISO2408(一般用途钢丝绳特性》标准所规定的结构钢丝绳,报废的断丝数应按GB5972—86中规定数执行。
起重机钢丝绳使用注意事项
改向滑轮槽底部的槽径、包角和槽壁等磨损量应符合规定,否则会引起钢丝绳相应的弯曲应力和挤压力的增大。
滑轮或卷扬滚筒的位置保持适当,否则会引起钢丝绳绕进或绕出滑轮和滚筒时偏角增大,也就是钢丝绳中心线和垂直于滑轮或滚筒轴心的平面夹角大于4°。
滑轮或卷扬滚筒的材料性能应满足规定的使用要求,否则会导致钢丝绳的挤压应力过大,要防止钢丝绳跳绳。滑轮装置上如果没有设置防跳绳装置或防跳绳装置与滑轮之间的间隙过大,超过钢丝绳直径的20%或防跳绳装置刚度不能满足使用要求,钢丝绳会跳绳引起损伤。
以上内容参考 百度百科-中华人民共和国国家标准:起重机钢丝绳
如何正确选用钢丝绳
钢丝绳的构造 由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量的一层或多层股捻绕成螺旋状。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材,具有很高的强度(抗拉强度为1 400~2 000MPa)、韧性(根据耐弯折次数分为特级、Ⅰ级、Ⅱ级),并根据使用条件不同可对钢丝表面进行防腐处理(一般场合可用光面钢丝,在腐蚀条件下可用镀锌钢丝,分甲、乙、丙三级)。绳芯采用有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料,用来增加钢丝绳的弹性和韧性,储油润滑钢丝,减轻摩擦。 钢丝绳的类型 起重机用钢丝绳采用双捻多股圆钢丝绳。 (1)按捻制特性分为以下几种(图1)
向左转|向右转图1 钢丝绳的类型
1)点接触钢丝绳(也称普通钢丝绳图1a)。采用等直径钢丝捻制,由于各层钢丝的捻距不等,各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高,容易磨损、折断,寿命较低。优点是制造工艺简单、价廉。常作为起重作业的捆绑吊索,起重机的工作机构也有采用。
2)线接触钢丝绳(图1b、c、d)。采用直径不等的钢丝捻制,将内外层钢丝适当配制,使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触。这样,在受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较长,常用有瓦林吞型(粗细式W,图1b),西鲁型(外粗型X,图1c),填充型(密集型T,图1d)等。《起重机设计规范》推荐使用,在起重机的工作机构中得到广泛应用。
3)面接触钢丝绳(也称密封钢丝绳,图1e)。通常以圆钢丝为股芯,最外一层或几层采用异形断面的钢丝,用挤压方法绕制而成。其特点是,表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀,但制造工艺复杂,价高,起重机上很少使用。缆索起重机和架空索道的承载索必须采用。 (2)按钢丝绳由丝捻成股的方向,与由股捻成绳的方向可分以下几种
1)交互捻钢丝绳(也称交绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相反,由于股与绳的捻向相反(图2a、b),使用中不易扭转和松散,在起重机上广泛使用。
2)同向捻钢丝绳(也称顺绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相同(图2c、d),挠性和寿命都较交互捻绳要好,但因其易扭转、松散,所以只用作牵引绳。
3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时,使股与绳的扭转力矩相等,方向相反,克服了在使用中的扭转现象,在起升高度较大的起重机上已有使用,并越来越受到重视。
向左转|向右转图2 钢丝绳的捻向
钢丝绳的选用 要满足足够的承载能力和寿命要求。
(1)钢丝绳的计算,采用安全系数法,按工作状态下的最大静拉力计算,公式为:
向左转|向右转式中 F0——钢丝计算破断拉力总和(查钢丝绳性能表);
Fmax——作用在钢丝绳上的最大拉力;
——钢丝绳捻制损失系数(查钢丝绳性能表);
n——安全系数,根据工作机构的工作级别(见表1)或用途(见表2)确定。
向左转|向右转注:对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级的工作级别的安全系数。
(2)钢丝绳的寿命。提高钢丝绳寿命,应在卷绕系统的设计上给予注意。配套使用的滑轮和卷筒的直径与钢丝绳的直径比D/d,对钢丝绳寿命影响很大,不得低于设计规范规定的值;滑轮和卷筒应选用铸铁的材料制造,防止由于材料太硬使钢丝绳损伤;应尽量减少钢丝绳弯折次数,避免反向弯折。在使用中加强对钢丝绳的保养和维护。
钢丝绳的使用和维护
(1)使用检验合格的产品,保证其机械性能和规格符合设计要求,不使用报废钢丝绳。
(2)保证足够的安全系数,必要时,要做受力计算。
(3)起升、变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。
(4)取物装置处于任何位置,卷筒上必须保留2~3圈的安全圈。
(5)使用中避免两钢丝绳的交叉、叠压受力,防止打结、扭曲、过度弯曲和划磨。
(6)保持钢丝绳表面清洁和良好的润滑状态。
(7)坚持每个作业班次对钢丝绳的检查(包括不易看到和不易接近的部位)。
钢丝绳的连接与固定 应与使用要求相符,并达到相应的强度和安全要求。
(1)绳卡连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85%。
2)绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求(见表3)。
向左转|向右转3)绳卡压板应在钢丝绳长头一边;绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
(2)编结连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的75%。
2)编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍,并不应小于300mm。
(3)其他连接:用楔块楔套、锥形套浇铸法和铝合金套压缩法等的连接,应满足相应的工艺要求,且连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。
钢丝绳的报废
钢丝绳在使用过程中,因强大的拉应力、反复弯折和挤压造成的金属疲劳、由于运动引起的磨损等,使用一段时间后,会出现钢丝绳缺陷,表现在断丝、锈蚀磨损、变形等方面。一般情况下,钢丝绳的破坏首先发生在外层钢丝上。有下列情况之一,则予以报废。 (1)断丝与磨损指标 1)断丝的数达到表4的数值时。
向左转|向右转注:表中断丝数是指细钢丝,粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。
2)钢丝绳锈蚀或磨损时,应将表4断丝数按表5折减,并按折减后的断丝数报废。
向左转|向右转3)吊运炽热金属或危险晶的钢丝绳的报废断丝数,取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半,其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。
4)绳端部断丝。当绳端或其附近出现断丝,即使数量少,如果绳长允许,应将断丝部位切去,重新安装。
5)断丝的局部聚集程度。如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内,或集中在任一绳股里,即使断丝数比上面表所列数值少,也应予以报废。
6)断丝的增长率。当断丝数逐渐增加,其时间间隔趋短,应认真检查并记录断丝增长情况,判明规律,确定报废日期。
7)钢丝绳某一绳股整股断裂。、 8)磨损。当外层钢丝磨损达40%,或由于磨损引起钢丝绳直径减小7%。
9)腐蚀。当钢丝表面出现腐蚀深坑,或由于绳股生锈引起的绳径增加或减小。
(2)绳芯损坏。由于绳芯损坏引起绳径显著减小、绳芯外露、绳芯挤出。
(3)弹性降低。一般伴随有下述现象:绳径减小、绳节距伸长、钢丝或绳股
之间空隙减小、绳股凹处出现细微褐色粉末、钢丝绳明显不易弯曲。
(4)变形。钢丝绳失去正常形状产生可见畸变,从外观上看可分为以下几种:波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大、扭结、局部被压扁、弯折。
(5)过热。受到电弧打击、过烧,或外表出现可识别的颜色改变等。
缆风绳钢丝绳又称拖拉绳或缆绳。连接桅杆顶部支承件与拖拉坑间的拉索,用以保持桅杆的直立和稳定。
作用
缆风绳和地锚共同组成桅杆式起重机的稳定系统,它的存在直接关系到桅杆式起重机的安全工作。
缆风绳是桅杆式起重机的稳定系统,关系到起重机的安全,影响着桅杆的轴力。缆风绳的拉力分为工作拉力和初拉力。
吊装钢丝绳是钢丝绳的一种。吊装钢丝蝇是不允许有断开的,如果有断开点那说明此处整个钢丝蝇已整体受破坏,如吊装中此处受直角折断,拉力过大受拉断等。此处整体已全部受损,应该严格检测使用。以免发生安全问题。
吊装钢丝绳使用要求:
1)、钢丝绳不得超负荷使用,不能在冲击载荷下工作,工作时速度应平稳。
2)、在捆绑或吊运物件时,钢丝绳应避免和物体的尖角棱边直接接触,应在接触处垫以木块、麻布或其他衬垫物。
3)、严禁钢丝绳与电线接触,以免被打坏或发生触电。靠近高温物体时,要采取隔热措施。
4)、钢丝绳在使用中应避免扭结,一旦扭结,应立即抖直。使用中应尽量减少弯折次数,并尽量避免反向弯折。
5)、钢丝绳应防止磨损、腐蚀或其他物理条件、化学条件造成的性能降低。吊运熔化及灼热金属的钢丝绳,要有防止高温损坏的措施。
6)、使用前要根据使用情况选择合适直径的钢丝绳;在使用过程中,要经常检查其负荷能力及破损情况;使用后及时保养,正确存放。
7)、钢丝绳应均匀地涂敷防锈、润滑油脂。对于钢丝绳有增摩性能要求时,钢丝绳应涂增摩油脂。钢丝绳表面不应有未涂上油脂的地方。
钢丝绳的安全检查
1)、断丝 在一个捻距统计断丝数,包括外部和内部的断丝。即使在同一根钢丝上有2处断丝,统计时也应按2根断丝数统计。钢丝断裂部分超过本身半径者,应以断丝处理。 ①检验时应注 意断丝的位置(如距末端多远)和断丝的集中程度,以决定处理方法。 ②注意断丝的部位和形态,即断丝发生在绳股的凸出部位,还是凹谷部位。根据断丝的形态,可以判断出断丝的原因。
2)、磨损 磨损检验主要是磨损状态和直径的测量。 磨损的状态有两种:一种是同心磨损,另一种是偏心磨损。偏心磨损的钢丝绳多数发生在绳索移动量不大、吊具较重、拉力变化较大的场合。偏心磨损和同心磨损同样使钢丝绳强度降低。
3)、腐蚀 腐蚀有外部腐蚀和内部腐蚀两种。 ①外部腐蚀的检验:目视钢丝绳生锈、点蚀,钢丝松弛状态。 ②内部腐蚀不易检验。如果是直径较细的钢丝绳(≤20mm),可以用手把钢丝绳弄弯进行检验;如果直径较大,可用钢丝绳插接纤子进行内部检验,检验后要把钢丝绳恢复原状,注意不要损伤绳芯,并加涂润滑油脂。
1、普通低碳钢热轧圆盘条(GB701-65),普通低碳钢热轧圆盘条由低碳普通碳素结构钢或屈服点较低的碳素结构钢轧制而成,是线材品种中用量最大、使用最广泛的盘条,故又称普通线材,简称普线。
主要用途:普线主要用于建筑钢筋混凝土结构作配筋用,也可冷拔拉制成钢丝,作捆扎等用。
2、普通低碳钢无扭控冷、热轧盘条(ZBH4403-88),无扭控冷、热轧盘条由无扭高速线材轧机轧制后采取控制冷却制成,材质与普线相同,但无扭控冷、热轧盘条具有尺寸精度高、表面质量好、较高的力学性能等优点。
主要用途:无扭控冷、热轧盘条尺寸精度分A、B、C三级。A、B、C级精度适用于拉丝、建筑、包装和焊条等用途,B、C级精度适用于加工成螺栓、螺丝和螺母等。
3、优质碳素钢盘条(GB4354-84),优质碳素钢盘条是用优质碳素结构钢轧制而成。是线材品种中用量较大的品种之一。
主要用途:优质碳素钢盘条主要用于加工制造碳素弹簧钢丝、油淬火回火碳素弹簧钢丝、预应力钢丝、高强度优质碳素结构钢丝、镀锌钢丝、镀锌绞线钢丝绳等。
1、钢丝绳的结构,如6X36WS+FC、18X7+FC、35WX7等。
2、钢丝绳的直径,如18mm、20mm等。
3、钢丝绳的公称抗拉强度,如1770MPa,1960MPa。
4、钢丝的表面状态,如镀锌是A级、AB级、B级,光面等。
5、钢丝绳涂油情况,涂什么油等。
6、钢丝绳执行的标准。
7、长度、捻向等。
扩展资料:
特点
1、钢丝绳能够传递长距离的负载。
2、承载安全系数大,使用安全可靠。
3、自重重量轻,便于携带和运输。
4、能够承受多种载荷及变载荷的作用。
5、具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性。
6、在高速工作条件下,耐磨、抗震、运转稳定性好。
7、耐腐蚀性好,能够在各种有害介质的恶劣环境中正常工作。
8、柔软性能好,适宜于牵引、拉拽、捆扎等多方面的用途。
说明
钢丝用优质碳钢制成,经多次冷拔和热处理后可达到很高的强度。潮湿或露天环境等工作场所可采用镀锌钢丝拧成的钢丝绳,以增强防锈性能。
钢丝绳在各工业国家中都是标准产品,可按用途需要选择其直径、绳股数、每股钢丝数、抗拉强度和足够的安全系数,它的规格型号可在有关手册中查得。钢丝绳除外层钢丝的磨损外,主要因绕过滑轮和卷筒时反复弯曲引起金属疲劳而逐渐折断,因此滑轮或卷筒与钢丝绳直径的比值是决定钢丝绳寿命的重要因素。
比值大,钢丝弯曲应力小,寿命长,但机构庞大。必须根据使用场合确定适宜的比值。钢丝绳表面层的磨损、腐蚀程度或每个拧距内断丝数超过规定值时应予报废。
钢丝绳主要用在吊运,拉运等需要高强度线绳的运输中。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳