钢丝绳断裂的原因有哪些?
钢丝绳的断裂,主要有两种,其一,过载断裂,就是钢丝绳受到拉力大于钢丝绳的承受力,钢丝绳被拉断。其二,疲劳断裂,钢丝绳使用以后,首先发生磨损和锈蚀,钢丝绳直径逐渐减小,在磨损处产生微裂纹,微裂纹扩展至钢丝发生疲劳断裂,疲劳断裂需要较长时间,一般几个月或几年。
防止钢丝绳突然断裂,其一,使用过程中不能过载,其二,对钢丝绳进行检查,包括磨损断丝和锈蚀情况,符合国家标准规定时,要及时更换新绳。
目前,抑制钢丝绳微动疲劳效果最显著的就是锰系磷化涂层钢丝绳,制绳钢丝经过锰系磷化涂层处理,钢丝耐磨性和耐蚀性能力大幅度提高,疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,单位使用成本仅为光面钢丝绳的百分之三十左右,是世界钢丝绳领域最先进技术,锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构钢丝绳之中最长的。仅供参考
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。
1、过载导致的机械损伤或者破坏。如:机构运行过程中钢丝绳被卡、刮仓、滑轮部件失灵无法正常转动。
2、断丝数量过多,但未在日常检查中发现,最终导致加载后发生断裂。
建议先从断裂的位置和断裂的情况来找原因和分析,通常较多的是由于第二种情况,因为用户一般对断丝的数量不好把握,仅靠目测认为钢丝绳仍然在可用状态,但忽略了内部的许多隐患。
1、钢丝绳的断裂现象
这种情况出现的原因一般分为三种情况:
①在使用过程中有一些太过猛烈的冲击,使钢丝绳运行超载、损坏或者磨损,从而造成断裂
②钢丝绳的某些位置发生了严重锈蚀造成断裂
③钢丝绳在疲劳、超速、打滑这三种情况下也有可能造成一股甚至几股的断裂。
2、钢丝绳的扭曲变形、折弯
钢丝绳出现这种情况一般是因为使用方法不当,比如把钢丝绳从绳轮中拉出的方法不恰当,或者钢丝绳在滚筒中的缠绕方式不正确,从而造成钢丝绳的固定不当导致出现了扭曲变形和折弯的现象。
3、钢丝绳疲劳和断裂
导致钢丝绳出现疲劳断裂的情况分为两种:
①因为钢丝绳太过频繁的使用,运转的游梁使钢丝绳在绳卡中有弯曲的现象,从而造成钢丝绳的疲劳和断裂现象
②在起重作业中,钢丝绳发生了损坏,主要是因为在起重作业中钢丝绳的使用方法不当,从而造成钢丝绳的断裂。
4、钢丝绳捻距伸长或缩小
出现这种情况一般是因为在起重作业的时候,钢丝绳经常超载,使钢丝绳中的芯捻距离因为挤压而产生了变形,使钢丝绳的捻距伸长或缩小。
总得来说,钢丝绳出现问题的原因有很多,其中有一部分是因为钢丝绳使用时间长而造成的自然损耗,但也有许多情况是因为人为的操作不当或者外力影响,钢丝绳是起重机的重要部件之一,钢丝绳的安全少受损耗是保证起重机正常运行的基本,所以人们在对钢丝绳的使用中,一定要使用正确的方法。
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