钢丝绳为什么有左旋和右旋之分?
第一为平衡力矩,在有的使用场合,防止吊起的重物旋转,钢丝绳是成对使用的,左旋和右旋的钢丝绳可以互相抵消力矩,使物体保持相对静止。
第二有的卷筒分左旋和右旋卷筒,所配的钢丝绳也分左旋和右旋。
同向捻
交互捻
反向捻
钢丝绳是由多根钢丝捻制而成的绳索,而捻制的手法方向也有一些讲究,一般是有一个绳芯,然后外层钢丝捻制成股,之后绳股再围绕绳芯来捻制。它根据捻制的方向可以进行分类,接下来就为大家介绍它根据捻向如何分类。
1、右捻。把钢丝绳立起来观看,绳股的捻制螺旋方向,从中心线左侧开始向上,向右,这种捻制称为“右捻”,通常用Z表示。
2、左捻。从中心线右侧开始向上、向左,这种捻制称为“左捻”,通常用S表示。
3、右交互捻。表示绳是右捻,股为左捻,用ZS表示。
4、左交互捻。表示绳是左捻,股为右捻,用SZ表示。
5、右同向捻。绳和股都是右向捻,用ZZ表示。
6、左同向捻。绳和股都是左向捻,用SS表示。
7、交互捻。这种捻发的钢丝绳从外观上看,外层钢丝的方向几乎与钢丝绳的纵向轴线相平行。在使用时表面钢丝与接触无的接触面小,所以易磨损,挠性较差,但不松散旋转。
提升钢丝绳按丝在股中和股在绳中捻向关系可以分为同向捻和交互捻,丝在股中和股在绳中捻向相同时称为同向捻,丝在股中和股在绳中捻向相反时称为交互捻,共有右同向捻、右交互捻、左同向捻和左交互捻 4 种类型。
同向捻钢丝绳具有如下特点:(1) 表面光滑、柔性好和耐疲劳,与卷筒、天轮接触面积大,磨损均匀,弯曲应力小,使用寿命长,断丝后断丝头翘起易被发现;(2) 由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相同,旋转性较大,散股趋向也大,稳定性较差,使用中容易产生扭结。
交互捻钢丝绳受到载荷拉伸时,会产生与绳股捻向相反的转动,而绳中的钢丝与绳股的捻向相反,可以在绳内产生一阻止转动的力矩。所以,交互捻钢丝绳不旋转性能较同向捻钢丝绳好,结构比较稳定,在使用中不易产生扭结现象。
a 右交互捻ZS:绳右捻,股左捻 股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻
b 左交互捻SZ:绳左捻,股右捻
c 右同向捻ZZ:绳右捻,股右捻
d 左同向捻:绳左捻,股左捻
e 右混合捻:绳右捻,部分股左捻,部分股右捻
f 左混合捻:绳左捻,部分股右捻,部分股左捻
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)
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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。
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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:
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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。
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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)。
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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。
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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。
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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。
钢丝绳相关标准如下:
本标准适用于钢丝绳产品及使用标准常用的术语。在制(修)订钢丝绳产品标准和实际应用中,应采用本标准规定的术语。
本标准等效采用国际标准ISO2532—74《钢丝绳——词汇》。
在钢丝绳中,钢丝和各层的股是以最小扭矩或最小旋转程度的方式排列,例如在多层、相同结构的股构成多股钢丝绳以及围绕着一个独立的钢丝绳芯捻制的单层股钢丝绳中,钢丝和各层的股的捻制方向相反时,这种钢丝绳具有较低的扭转应力,从而呈现不旋转性或微旋转性。
1、磷化涂层钢丝绳(中国专利),制绳钢丝磷化膜膜重3-60克/平米,磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工,直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳。
2、镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种方法,镀锌层越厚防腐蚀能力越强。
3、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。
4、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。
扩展资料
钢丝绳使用注意事项
(一)使用前应进行检查
检查范围:拉查钢丝绳的磨损、锈蚀、拉伸、弯曲、变形、疲劳、断丝、绳芯露出的程度,确定其安全起重量(包括报废)。
(二)保养注意事项
1、钢丝绳的使钢丝绳
用期限与使用方法有很大的关系,因此应做到按规定使用,禁止拖拉、抛掷,使用中不准超负荷,不准使钢丝绳发生锐角折曲,不准急剧改变升降速度,避免冲击载荷
2、钢丝绳有铁锈和灰垢时,用钢丝刷刷去并涂油
3、钢丝绳每使用4个月涂油一次,涂油时最好用热油(50℃左右)浸透绳芯,再擦去多余的油脂
4、钢丝绳盘好后应放在清洁干燥的地方,不得重叠堆置,防止扭伤
5、钢丝绳端部用钢丝扎紧或用熔点低的合金焊牢,也可用铁箍箍紧,以免绳头松散
6、使用中,钢丝绳表面如有油滴挤出,表示钢丝绳已承受相当大的力量,这时应停止增加负荷,并进行检查,必要时更换新钢丝绳。
7、牵引钢丝绳的承载能力应为总牵引力的5-8倍。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳