钢丝绳疲劳寿命如何计算?
钢丝绳的疲劳寿命是在实验室测定的,不是计算的,以万次为单位,疲劳寿命越长则钢丝绳使用寿命越长。目前,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是相同结构钢丝绳之中疲劳寿命最长的,可以通过在力学实验室的疲劳试验进行检验。钢丝表面锰系磷化膜,可以防止钢丝发生微动磨损及锈蚀氧化,锰系磷化膜的作用就相当于天天给钢丝绳涂油润滑保养。钢丝表面锰系磷化膜膜重越大则钢丝绳疲劳寿命越长,国内多家企业获得专利授权许可生产锰系磷化耐磨涂层钢丝绳,包括矿用、起重与电梯使用的产品,购买锰系磷化耐磨涂层钢丝绳时,在合同之中约定磷化膜膜重即可,一般都是15-40克/平米,磷化膜膜重越大则使用寿命越长。
电梯钢丝绳使用年限在3-9年左右。
如果本身电梯使用频率就不高,日常维护又做得比较好,它的使用年限就较长,反之,如果是居民楼、办公楼这种的使用频率较高的场所,如果不注意维护保养,电梯钢丝绳使用年限可能会缩短。
电梯钢丝绳使用年限,还受环境影响,所以想要延长电梯钢丝绳使用年限,还要定期检查钢丝锈蚀情况、定期检查电梯的绳轮是否磨损过度,如情况严重,建议做报废处理,并立即更换新的电梯钢丝绳。
电梯钢丝绳使用年限与维护保养工作息息相关。为了延长电梯钢丝绳使用年限,建议定期检查,并做好钢丝绳表面清洁工作,而电梯钢丝绳专用油脂的涂敷,不仅可以保障保证钢丝绳的润滑,保障电梯正常顺畅运转,还能防止出现电梯绳干磨,影响电梯钢丝绳使用年限的情况。
近20年来,我国胶带产品发展很快,无论是输送带,还是传动带品种都比较齐全,并与国际接轨。在产品质量水平上,比较注意及时采用国际标准和国外先进标准。已有30余个产品国家标准或行业标准。这些国家或行业标准基本上都是参照国际标准或国外先进标准制定的。
我国以合成纤维和钢丝绳芯作骨架的输送带约占输送带总量的80%;线绳结构的V带已接近V带总量的80%,接近国际先进水平。2003年起,国家又对阻燃输送带和汽车V带两类产品实施了生产许可证制度,这对我国胶带产品质量水平的提高又是一个极大的促进。阻燃输送带包括煤矿井下用织物芯阻燃输送带(PVC型和PVG型)、煤矿用钢丝绳芯阻燃输送带和一般用途阻燃输送带四种类型,另外还有耐热输送带、环形输送带等等,其产量约占输送带总产量的1/3左右。由于阻燃输送带要求阻燃和导静电,又用于国家重点控制的易燃易爆场所,其产品的技术含量相对较高,该产品的质量水平在某种程度上可以代表我国输送带产品的质量水平。汽车V带包括包边式汽车V带和切边式汽车V带两种类型,汽车V带由于使用条件相对严苛也是V带产品中技术含量较高的产品,它的质量状况在某种程度上也可以代表我国V带产品的质量状况。 中国橡胶工业协会管带分会秘书长李鸿表示,输送带产品更新换代,一是要开发能够满足煤矿所需井下用分层织物芯输送带及低烟低毒阻燃输送带,将直经直纬带芯输送带工业化;提高管状输送带和高倾角输送带等新型输送带技术水平,扩大市场份额。二是要开发节能、安全、环保新产品代替老产品。轻型输送带是输送带中的精细产品,投资少、能耗低,技术含量高、产品附加值高。随着经济发展、科技进步及现代化程度的提高,市场对轻型输送带的需求越来越大,要引导用户重视使用轻型输送带。三是加强特种用途输送带的研发,进一步发展花纹、挡边、挡板、提升等形式的大倾角输送带以及智能型多功能防撕裂输送带。
2010年,橡胶输送带行业将全面实施产品更新换代,同时要调整和改进现有生产工艺,提高流程的机械化、自动化、连续性和合理性,以及产品质量的稳定性。 1、大倾角挡边输送带对滚筒要求比平皮带要求高很多,如果在同型号带的情况下要比平皮带使用的滚筒型号要大。
2、基带
波状挡边带式输送机的基带主要承受拉力,但在使用过程中其横向刚性对使用性能和效果也起着很大作用。如输送带刚性太小,则使输送带产生横向变形,引起撒料等现象。(如选用CC-56棉帆布芯层输送带,扯断强力56N/mm,芯层数至少6层以上--含6层,上盖胶厚度=4.5mm以上,下盖胶厚度=1.5mm以上)。
3、大倾角挡边输送带贮存和使用方法与普通输送带及耐热输送带相同。
4、大倾角挡边输送带超过70度角应采用覆盖带,(使用覆盖带的好处防止漏料对基带造成损伤;同时也能增加物料的运量)。 第一:输送带任凹过渡处的爪带轮。实践证实,钢绳式输送带横向强度不足,启动时,斥带轮造成输送带局部受力过大,导致撕裂输送带,将乐带轮伞部改为乐带滚筒,可彻底解决这,问题。
第二:改进工业输送带落料斗。改进工业输送带落料斗,是防止输送带早期破坏的有效措施之一。改进各带式输送机转接处的落料斗,使其通过异物的能力增大2.5倍,长、大异物在输送过程中不易卡在漏斗壁和输送带之间,降低异物撕裂输送带的概率。落料斗处的导料裙板,使其与输送带的间隙沿输送带运行方向越来越大,解决煤块、礼块卡在输送带和语板之间的问题,消除由此引起的输送带损伤。落差较大的料斗,内部安装缓冲挡板,避免物料直接冲击输送带..
常用钢丝绳有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳,大气环境中使用,专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,磷化涂层提高钢丝的耐磨性和耐蚀性,不易磨损和不易腐蚀是提高其使用寿命的原因,光面钢丝绳将被彻底淘汰。
磷化涂层钢丝绳,优先采用锰系或锌锰系磷化,与光面钢丝绳生产工艺对比,只是增加了最后的耐磨磷化处理工序,钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高,使用磷化以后钢丝不经过冷拉直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3倍左右(试验室可比条件下),不易磨损和不易锈蚀是钢丝绳使用寿命超大幅度延长的原因。锰系磷化就是耐磨磷化,可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题并提高抗腐蚀能力,仅供参考
钢丝的质量其实是主导钢丝绳的使用寿命的最为重要的因素。如果钢丝的材质得不到保证,那钢丝的使用寿命肯定会降低。除此之外,钢丝的生产工艺对于钢丝的质量也是至关重要的。比如,在钢丝冷拔的时候,可以根据不同材质的抗拉强度,这样可以确定总压缩率以及每次的压缩率。不能只为了增大效率而忽略了钢丝的性能问题。
2.钢丝绳的结构型式
2.1按股中相邻的二层钢丝的接触状态有点接触、线接触和面接触钢丝绳
(1)点接触钢丝绳是采用相同的直径钢丝来捻制的。(2)线接触钢丝绳是采用不同的直径钢丝来捻制的。(3)面接触钢丝绳常以圆钢丝作为股芯,然后在最外面的那一层或者说是几层来采用断面的钢丝,可以用挤压方法来绕制。
2.2还有按照钢丝绳的捻向来分有交互捻,同向捻以及不扭转钢丝绳
(1)交互捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向是相反的。(2)同向捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向相同。(3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳由两层绳股来组成,它的支撑点会比普通的钢丝绳大概增加了3.3倍,会产生很大的抗挤压强度,破断的拉力常常大于普通钢丝的破断拉力。所以钢丝绳应该要先选用不扭转的钢丝绳,然后再选用交绕绳或者说是顺绕绳。
3.钢丝绳的缠绕方式
当卷筒绳槽是从右向左时,绳就要从卷筒的下端绕出来,当卷筒绳槽的走向从右向左时,绳就要从卷简上端绕出。不然,钢丝绳绕在卷筒上就会变乱会降低钢丝绳的寿命。
4.摩擦与润滑钢丝绳的摩擦现象会分为钢丝之间的摩擦以及钢丝绳和物体的摩擦
内部摩擦-钢丝绳经过卷筒时所承受的负荷都压在钢丝绳的一侧,细钢丝的曲率半径也不可能完全相同。而且由于钢丝绳的弯曲,钢丝绳内部各个细钢丝会产生滑移,会让相邻股间的钢丝产生局部的压痕。
外部摩擦-钢丝绳在使用的过程中,它的外层与滑轮槽、钩头等东西表面来接触,或与二层钢丝绳产生的挤压引起的摩擦。外部摩擦会让钢丝绳的外层绳股的表面产生磨损,磨损后的钢丝绳绳径会变细,产生径缩和断丝,钢丝绳的寿命就会大大缩短。这是煤矿缠绕式提升机钢丝绳更换的主要原因,因此,枣庄市留庄煤业有限公司主副井提升机均采用增大滚筒直径,以减少钢丝绳在滚筒上缠绕二层的情况,避免钢丝绳在滚筒上产生二次磨损的情况。
5.绳槽尺寸
滑轮的槽底半径对于钢丝绳的使用长短非常重要,一定要合适。如果绳槽太大,会使钢丝绳没有足够的支撑,会引起过早的断丝;如果绳槽太小的话,就会挤压钢丝绳,会变形。
6.钢丝绳的弯曲
弯曲曲率半径即绳径比上钢丝绳的弯曲曲率半径,是用提升机滚筒或提升绞车卷筒的直径和钢丝绳的直径之比来表示的。钢丝绳在现场使用的过程中所受到的弯曲应力会变大,交变应力的幅值也会变大。而在拉力相同的情况之下,滚筒的直径会减小,钢丝的弯曲变形会变大,那么钢丝的磨损就会加快,钢丝绳的寿命也会随着变短。反之,滚筒的直径越大,那么钢丝绳的弯曲力就会相应减小,钢丝绳的寿命会变长。因此在条件允许的情况下提高滚筒的直径是一个提高钢丝绳使用寿命的首选办法。
在摩擦式提升机安排滑轮布局的时候,就要避免让钢丝绳发生反向弯曲。反向弯曲了的话,钢丝绳就会受到更多次的反向弯曲,在这个交变应力的作用下,就会减小钢丝绳的寿命。
7.安全系数的选取
钢丝绳随载荷的增加也会伸长,当载荷超过了弹性极限的时候,钢丝绳就可能会断裂。而安全负荷就是钢丝绳所能承受的额定静负荷。但是钢丝绳在实际处于运动的状态,还会因为受到了加速度以及冲击引起的动载荷等等。
当除了静载荷以外的载荷增多了时,安全系数则会降低,钢丝绳会过载。过载的钢丝绳就算没有发生断裂事故,这样也会大幅度的降低使用寿命。
8.非稳定载荷
非稳定载荷,主要是指钢丝绳受到了剧烈的冲击振动的载荷。钢丝绳在使用的过程中,运行速度常发生变化,会造成冲击载荷。虽然冲击载荷不一定会导致钢丝绳断裂,但是多次的冲击,也会严重地缩短钢丝绳的使用寿命。对于那些已经使用了很长一段时间的钢丝绳,伸缩性会变小,抵抗冲击性的能力也会变低。所以,要避免运动中极具的变化,这样可以缩小钢丝的使用寿命。
9.工作环境
钢丝绳在井筒淋水,潮湿以及污染等恶劣环境中,会因为电化学反应的作用和细菌的侵蚀,被腐蚀,这会直接影响到钢丝绳的使用寿命。所以在恶劣的环境中要勤加油润滑,还要采用镀锌等特种钢丝绳。这种钢丝绳,能有效地防止钢丝绳的腐蚀。
选用钢丝绳时,在钢丝绳满足拉力大小的情况下,使用寿命越长越好,单位使用成本越低越好,钢丝绳的稳定性越高越好,满足上述条件才能称为高质量钢丝绳,大气环境中,应优先采用锰系磷化涂层钢丝绳。
专利技术生产的磷化涂层钢丝绳,优先采用锰系或锌锰系磷化,与光面钢丝绳生产工艺对比,只是增加了最后的耐磨磷化处理工序,制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高,使用磷化钢丝直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍左右(试验室可比条件下)随着对耐磨磷化配方的研究,还有大幅度提升的可能性。如果公司拥有疲劳试验机,建议自己做磷化涂层钢丝绳与光面钢丝绳疲劳寿命对比验证试验,这样的数据最具可信性。
钢丝绳单位使用成本可以这样计算,购买钢丝绳费用除以使用天数,即算出元/天。或者电梯钢丝绳购买费用除以使用次数。也可以用购买钢丝绳费用除以运输货物的吨数。以此数据可以比较使用那种钢丝绳更加核算。价格便宜的钢丝绳不等于使用成本低,价格贵的钢丝绳也不等于使用成本高。
钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系,按照现在钢丝绳市场的大致价格,锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍,而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度,所以,磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的30-45%,使用成本更低,性价比更高。
所以,磷化涂层钢丝绳,使用寿命超长,使用成本更低,肯定全面淘汰光面钢丝绳,这是大势所趋,是钢丝绳制造技术的发展趋势。仅供参考