跨海大桥使用的钢丝绳,为什么不会断裂?你知道原因吗?
跨海大桥使用的钢丝绳,为什么不会断裂?
跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力,还被风吹雨淋,为什么不会断裂?他到底是怎么制造出来的?
首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢,这些原料在进入生产线后,经过热处理、拉拔等生产工序后,为了提高钢丝性能,工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料,比如锌铝合金等。另外,在这个阶段,质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测,检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同,主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序,先将这些钢丝拉成统一的粗细,然后一一排列,通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索,随后就进入了合绳阶段。
通常来说,一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成,这些钢索经过变形器后会变成螺旋形,然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股,通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中,还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂,以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后,还需要进行磷化处理,将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中,它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜,经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。
在制作完成之后,钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能,这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验,用拉力机拉住绳索两端,在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小,只有强度符合标准,才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时,每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算,因此,只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重,它就不会断裂。
例如美国的金门大桥,1937年就建成了,至今已80多年了还在使用。当然,大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的,像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥,斜着的叫斜拉桥,那两种桥又有什么差别呢?因为钢索方向不一样,桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件,通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上,在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上,而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽,直接承受桥面荷载,再传到索塔上。
其次,两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好,适合大风和地震区的需要,还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥,在同大桥中居世界第三,被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系,比悬索桥的跨越能力更好,跨径可达300到一千米,是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥,它也是世界跨径第一的斜拉桥。
方法/步骤:(用绳子代替钢丝绳)
1、首先我们需要去固定绳子的一端,之后我们需要去每只手拿里都有3股绳子,之后我们在进行下一步的操作。
2、之后我们把在最外层的绳子拿起来开始编织,之后我们再去跳过右边的绳子,之后拿起来向左摆动。
3、接下里我们把左边绳子在旁边的绳子下穿过,之后我们再去跳过第三根,然后把绳子向右摆动。
4、上面的步骤操作完毕之后,这时候我们就能看到这三股绳的环绕就完整的六股绳的一些编织了。
扩展资料:
钢丝绳的插接方法一般可分为5种:即一进一插接法、一进二插接法、一进三插接法、一进四和一进五插接法。最常用的是一进三插接法,一进五插接法多用于钢丝绳的小结。
镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种方法,镀锌层对钢丝的保护属于阳极保护,镀锌层越厚防腐蚀能力越强。
涂塑钢丝绳,在钢丝绳外表面或股绳外表面涂覆一定厚度的塑料,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等。
光面钢丝绳,经过热处理和表面准备的原料冷拉后得到的制绳钢丝(注:预处理过程中形成的磷化膜在冷拉过程中与拉丝模具激烈摩擦逐渐脱落),钢丝不再经过任何表面处理直接捻制股绳、钢芯和钢丝绳,国外1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产。
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件,它是现代技术的必要部件,其中最常见的有压缩弹簧、拉伸弹簧和扭力弹簧。那么他们是如何制作出来的?
第一、制作弹簧要从这件钢丝绳开始。首先,放线装置将钢丝绳放进电脑控制的成型机中,机器将钢丝绳穿过通道卷成线圈,上面的金属槽管和小轮子用于定型,然后将其切割成一小段。现在制作的是扭力弹簧,圆锥形状的黄色传感器可以探测每根弹簧的角度。传感器需要有精准的读数,以便下一根弹簧在穿过通道时定型。这台机器每小时可以生产2000根。在车间的另一边,这台更大的成型机正在生产16厘米长的拉伸弹簧,机械臂抓住线圈,手环将它弯曲呈钩状。当钢丝绳在通道中形成弹簧线圈,机械臂会将它切割成短,接着用老虎钳固定住线圈的莫还另一只机械比将它扭曲成钩状,拉伸弹簧就制作好了。
第二、这台机器生产的是压缩弹簧,它的两端是锥形的接头,这类弹簧一般用于座椅安全带。现在生产的是更长更厚的扭力弹簧,先用轴使钢丝绳绕成线圈,然后穿过管子固定住,这样能确保弹簧有理想的张力。而这台机器生产的弹簧叫做钢丝行径,将有弹性的钢丝绳弯曲成一定角度,最终得到这个W形状的弹簧。它一般用在烤炉上。由于弹簧的规格随客户订单而变化,现在工人做的弹簧是客户定制的,所以工人需要手动接合器把弹簧放进机器,做成弹簧钩。
第三、一般这种定制弹簧的订单数量在几千到上万不等。这是另一种钢丝刑警,他主要用在轻武器中,这个也需要工人手工来组装,把底部两个零件连起来后,再放进一个小钢模中,然后控制模具,将形件弯曲成想要的形状。接下来就要测试各种弹簧的作用力,其中要用到重量,每种弹簧的具体张丽知都是以客户的要求为准,最后通过测试的弹簧他们都可以打包发往客户。
拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的,桥梁那么重,之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。
1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股,然后将这些细钢丝绳拧成大股,形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳,我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料,经表面热处理、拉拔等工序后,可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后,在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。
2.因为在这个过程中,公司的分子结构被破坏了,所以有必要再次恢复钢丝内部的结构,这样就不容易断裂,也可以增加其强度,也就是我们所说的抗拉强度。事实上,这种强度是通过拉丝而不是处理出来的,这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高,拉伸力越强,但韧性越差。因此,在制作钢丝绳时,我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样,高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。
3.钢丝生产需要对原材料进行检验,合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺,才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后,需要通过分线网络盘压力网络和其他设备,将钢丝一个接一个地拧成股绳,这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕,以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。
4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝,然后将钢丝拧成大股,然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性,将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外,还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳,以确保钢丝绳的使用寿命。
钢丝绳的插编方法
(1)插接绳套:插接绳套就是将钢丝绳绳头各股分开来,编插到一根钢丝绳的股缝中去,制作成绳套。插接绳套又叫插绳扣。
插绳扣用的钢丝绳,一般采用6×37交互捻柔性较好的钢丝绳。这种钢丝绳的丝数较多,柔性好,编插起来比较省力,而且在吊重物时可以减少应力集中。
钢丝绳的插编接长一般规定要大于或等于钢丝绳直径的20~25倍,但不得小于300mm。
在插编前先要量好破头长度,一般破头长度为钢丝绳插编长度的1.5~2倍。要注意在不破处必须要用细铅丝缠紧系牢,防止破头后散开,同时在破头拆开绳头后,要用电工胶布将各股端部包好,以防股端钢丝松散。
(2)插编方法一般来说有五种:即一进一、一进二、一进三、一进四和一进五。最常用的一进三插编法,而一进五插法多用于钢丝绳小接。一进一插法钢丝插接起来费劲、繁琐,但美观、牢固。一进二插法次之。一进三插法省劲、简易比较牢固,所以多采用此法。
桥的种类也是非常多,例如:钢架桥、悬索桥、斜拉桥、拱桥等。但是大家会不会有个疑问,就是在跨海、跨江的斜拉桥或悬索桥上的钢丝绳,为什么不会断呢?
一、钢丝绳生产过程1、选材
钢丝绳在很多方面与我们的生命都是相连着的,所以在选材方面,合格的钢丝材料才能进入工厂生产,经过表面热处理、拉拔等工序。目的是为了提高钢丝的最大作用,还会将一条条钢丝涂上合金材料,或者在表面镀锌等。
2、生产
分为三个基本工序:拉丝、捻股、合绳,这样才能做成一根完整的钢丝绳,小股合大股,大股再合成一条更粗的钢丝,这是必不可少的步骤。每条钢丝都要大小直接一样,最后将这些钢丝通过分盘器、压线瓦、变形器等设备完成合绳。
二、钢丝绳的检测1、因为钢丝绳的使用的环境不同,所以在合绳的时候,都会在表面涂上一层润滑油脂,是为了加强钢丝绳的使用寿命。这也是为什么我们看到的钢丝绳表面都是黑黑的,摸上去黏糊糊的。
2、钢丝绳的材料进购的时候需要检测,出货的时候同样也要检测,就是确定钢丝绳能够承受多大的压力,断裂点是多少,只有到了标准,才能被允许在市面上售卖。
现在大家明白了,我们的跨海大桥上使用的钢丝绳,不会断就是这个原因,因为它完全能够承受桥梁重量以及自然力量的破坏。
我们平时在经过跨海大桥时,会发现它们由很多钢丝绳吊着,那么大的大桥,对比之下,那么细的钢丝绳吊着,显得挺单薄的,让人怀疑,再经过那么长的时间后,会不会断呢?有人说:既然修建大桥的项目人员敢用,牢固程度肯定是不用担心的,美国的金门大桥1937年就已经建成了,到现在80多年不还是照样在使用。那为什么不会断呢?
吊钩防钢丝绳脱钩装置是吊钩保险,即防止起吊钢丝绳由于角度过大或挂钩不妥时,造成起吊钢丝绳脱钩,吊物坠落事故的装置。
吊钩防钢丝绳脱钩装置限制绳索滑出,用于各种起重吊钩。
钢丝绳防脱槽装置是主要用以防止钢丝绳在传动过程中,脱离滑轮槽而造成钢丝绳。
单钩制造:
使用方便,但受力情况不好,大多用在起重量为80吨以下的工作场合;起重量大时常采用受力对称的双钩。
叠片式吊钩由数片切割成形的钢板铆接而成,个别板材出现裂纹时整个吊钩不会破坏,安全性较好,但自重较大,大多用在大起重量或吊运钢水盛桶的起重机上。吊钩在作业过程中常受冲击,须采用韧性好的优质碳素钢制造。
吊钩分类极广,一般包括:卸扣、吊环、圆环、梨形环、长吊环、组合吊环、S钩、鼻吊钩、美式吊钩 羊角吊钩、眼形滑钩、带保险卡吊环螺钉、链条卸扣、具有独特、新颖、质优、安全的特点,适用于工厂、矿山、石油、化工及船舶码头等。确保安全,质量安全系数,静载荷达到3倍。起重量从5吨~150吨。
中国建设出了很多的伟大工程,这些工程也令很多发达国家叹为观止,同时也证明了中国在基建方面的实力和造诣,巩固了中国在国际上的地位。而最令人感叹的就是中国建设的跨海大桥在不同的区域会使用不同的技术来建设,但是也有很多人都感到好奇,跨海大桥的承载量非常的大,而在这个过程当中使用的钢丝绳为什么不会断呢?
其实为了能够有巨大的承载力,并且具备一定的安全性能,中国在此方面也是下了大功夫的,从它的制作工艺上面就能够看得出来。一般是要进行开坯,也就是通过各种拉制金属线的模具中心的一个形状的孔,圆,方,八角或者是其它的特殊形状。而当金属强行的穿过这些孔之后,不管是尺寸还是形状都会发生一些变化,一般普通的员工通过一些小的孔强行拉入之后,圆钢的直径就会变小,长度就会拉长,不断的在这样的重复加工过程中,圆钢也就会进一步的变小,但是钢材的硬度却会增加,而且钢材的塑性也基本上会随之消失。
除此之外,由于在这个过程当中,公司的分子结构已经遭到了破坏,所以需要再次回火来还原钢丝内部的结构,这样才不容易拉断也可以增加它的强度,也就是我们所说的抗拉强度,其实强度是经过拉丝拉出来的,而不是处理出来的,这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺最大的区别了。强度越高拉力越强,但是韧性会越差,所以在制作钢丝绳的时候要选择合适的强度,不能一味的要求高强度,这样制作出来的高强度拉丝耐磨性和柔韧性也会更加的好一些。
进行了这一系列的工艺之后还需要捻股,不过这个过程也需要根据不同的类别而进行加工,为了增加它的耐磨性,还会采用各种涂层在钢丝外进行涂抹,这样就可以使钢丝绳不会经过风霜的洗礼而造成生锈或腐败,也会拥有更加足够的强度和良好的绕行。而在捻股的过程当中,也会使钢丝绳更加的具有密实性,抗压性与耐磨性以及耐腐蚀性和抗疲劳性,对强度也是非常重要的。
看到这些制作这个过程之后,你就会发现我国制造出来的跨海大桥所使用的钢丝绳为什么不会断了!还真的是厉害!