钢丝绳为什么老是容易断裂?
钢丝绳在使用过程中,会发生磨损,磨损造成直径减小,磨损的同时还会发生锈蚀,然后逐渐发生钢丝的疲劳断裂,即微动疲劳是造成钢丝绳失效的原因。磷化涂层钢丝绳就是针对上述失效过程采取的防范措施。
各类起重设备当然离不开钢丝绳。磷化涂层钢丝绳是近两年出现的专利产品,磷化涂层可以提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性,不易磨损和不易锈蚀从而延长钢丝绳使用寿命。磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍,已经被疲劳试验所证实。所以,磷化涂层钢丝绳全面取代光面钢丝绳是确定无疑的,因此,起重设备使用磷化涂层钢丝绳是大势所趋,磷化涂层钢丝绳优先采用锰系磷化或锌锰系磷化,这两种都是耐磨磷化,使用寿命已经超越进口钢丝绳。
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。
钢丝绳使用以后首先会发生微动磨损,磨损一方面造成钢丝绳直径减小,另一方面,磨损会加速疲劳断丝的产生,磨损是造成钢丝绳产生断丝的一个重要原因,只要能够抑制磨损就能减缓断丝的产生,给钢丝绳涂油或润滑脂,就是因为减缓磨损,达到防止断丝延长使用寿命的目的。
目前,防止微动磨损最有效方法就是锰系磷化涂层,锰系磷化就是一种耐磨涂层,汽车变速箱钢制齿轮表面经过锰系磷化处理,使用十余年不磨损不锈蚀,同样的科学道理,锰系磷化涂层钢丝绳极其耐磨而且具有防腐蚀能力,锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-5倍,就是因为锰系磷化膜提高了钢丝耐磨损能力和抗腐蚀能力,有效抑制微动磨损的产生,彻底解决钢丝绳磨损问题。
锰系磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳制造业最先进技术,一些企业通过购买专利授权许可,已经或者正在上马锰系磷化涂层钢丝绳生产线,锰系磷化涂层钢丝绳是各种光面钢丝绳的升级换代产品,购买锰系磷化涂层钢丝绳时,主要磷化膜的种类与膜重,目前多在15-30克/平米,建议与生产商协商,磷化膜膜重大的钢丝绳耐疲劳性能更出色。仅供参考