钢丝绳,麻绳的许用应力是多少,许用应力与材料直径有关吗

钢丝绳主要品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳、涂塑钢丝绳和光面钢丝绳。钢丝绳的公称抗拉强度在国家标准之中有规定，GB/T20118-2006一般用途钢丝绳之中，有1570、1670、1770、1870、1960及2160MPa强度级，MPa=N/mm2，见下图

在钢丝绳国家标准和行业标准之中，均标注了钢丝绳的最低破断拉力，下图是GB/T20118-2006一般用途钢丝绳6*19结构钢丝绳，不同抗拉强度级别对应的最低破断拉力，依据自己选用钢丝绳的结构和强度级，查找到最低破断拉力，依据选用安全系数的大小，计算单根钢丝绳承受的拉力。

其最低破断拉力是52.1千牛，约5.3吨，安全系数取6，单绳最大起重量886公斤。

磷化涂层钢丝绳，这两年出现的专利产品，钢丝经过锰系磷化处理，非常耐磨，是光面钢丝绳的理想升级换代产品，使用寿命已经超越从德国日本等发达国家进口钢丝绳。

镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，热镀锌锌层较厚，电镀锌较薄。不锈钢丝绳，使用不锈钢丝捻制的钢丝绳，价格相对昂贵。涂塑钢丝绳。光面钢丝绳，已经生产180年，将被磷化涂层钢丝绳取代。

如果是主要用途钢丝绳，根据钢丝绳结构和直径和强度级，在GB8918标准中可以查到最小破断拉力，钢丝绳承载按最小破断拉力除以安全系数即可。

扩展资料：

绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用，以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯，纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯，天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等，合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。天然纤维芯可以储存较多的润滑脂，对钢丝绳起到润滑作用，延长钢丝绳使用寿命。

钢丝绳捻制过程中喷涂润滑脂，其主要作用有两个，其一，对钢丝绳进行润滑减缓钢丝表面的磨损，其二，润滑脂可以将钢丝表面与空气中的氧气隔离，对钢丝绳发生氧化锈蚀起到抑制作用。

参考资料来源：百度百科-钢丝绳

参考资料来源：百度百科-拉力

直径是300mm的钢丝绳能承受30吨的力。

30吨=30000kg=300000N=300KN，查下面两个表，按钢丝最小强度（1400MPa）考虑，30mm左右的钢丝绳其承受重量为500KN（6×19钢丝绳）或478KN（6×37钢丝绳），可以承受30吨的力，并且有1.5以上的安全系数。

表1是起重作业中最常用的是6×19钢丝绳参数表：

表2是起重作业中最常用的是6×37钢丝绳参数表：

钢丝绳是把很多根直径为0.3～3mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股，再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。

按钢丝绳绳股及丝数不同可分为6×19、6×37和6×61三种,起重作业中最常用的是6×19和6×37钢丝绳。按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀钵两种，起重作业中常用光面钢丝绳。

按钢丝绳股结构分类，又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳：

1）点接触绳的各层钢丝直径相同，但各层螺距不等，所以钢丝互相交叉形成点接触，在工作中接触应力很高，钢丝易磨损折断，但其制造工艺简单。

2）线接触绳的股内钢丝粗细不同，将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内，粗细钢丝间成线接触状态。由于线接触钢丝绳接触应力较小，钢丝绳寿命长，同时挠性增加。由于线接触钢丝绳较为密实，所以相同直径的钢丝绳，线接触绳破断拉力大些。

3）面接触绳的股内钢丝形状特殊，采用异形断面钢丝，钢丝间呈面状接触。其优点是外表光滑，抗腐蚀和耐磨性好，能承受较大的横向力，但价格昂贵，故只能在特殊场合下使用。

起重吊运钢丝绳的破断拉力慨约计算公式：

钢丝绳直径(mm)的平方乘以50等于破断拉力（公斤）

此公式二十年前在一本起重机方面的书上学的,工作中运用较方便.对照钢丝绳表查,基本上符合6乘19纤维芯钢丝绳公称抗拉强度1670兆帕的钢丝绳最小破断拉力.

起重吊运用时应将破断拉力除以安全系数6倍等于安全负荷.

生产钢丝绳过程中，使用后变形器消除捻制残余应力。使用以后的钢丝绳，如果有扭转残余应力，可以把钢丝绳的一个端头松开，任由其自由旋转，可以释放一部分扭转残余应力。如果使用过程中受力已经造成钢丝绳发生塑性变形，建议更换新绳，这种钢丝绳结构已经损坏，而且弯曲变形可能已经催生疲劳微裂纹，会加速钢丝绳的断裂，必须更换新绳，继续使用极易引发断绳事故，仅供参考。

常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、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，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，重腐蚀环境优选防腐蚀能力突出的热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，光面钢丝绳正在被淘汰，仅供参考。

剪切：许用剪应力与许用拉应力的关系：1.塑性材料[τ]=(0.6-0.8)[σ]2.脆性材料[τ]=(0.8-1)[σ].扭转 许用扭转应力与许用拉应力的关系:1.塑性材料 [σn]=0.5—0.6[σ] a. ASME VIII-II AD132-0.6Sm(Key,shear ring and pin), b. ASME VIII-II AD132-0.8Sm(Sm=0.67σs(circle round of stem )2.对于脆性材料 [σn]=0.8—1.0[σ] 轴的扭转变形用每米长的扭转角来衡量。对于一般传动可取：[υ]=0.5°--/m对于精密传动，可取[υ]=0.25°—0.5°/M；对于要求不严格的轴，[υ]可大于1°/M计算。

环链电动葫芦较钢丝绳电动葫芦不同之处

1、引言

目前，起重行业有环链电动葫芦(以下简称HH)和钢丝绳电动葫芦（以下简称HG）两种产品，那环链电动葫芦与钢丝绳电动葫芦有什么不同，现将我们在设计、制造、销售、使用、维修电动葫芦过程中的体会介绍如下：

2、环链电动葫芦与钢丝绳电动葫芦不同的探讨

2.1 体积方面的不同

由于HH取物缠绕装置是环链，驱动环链升降的是靠链轮的转动，链轮轴向尺寸，即宽度仅是环链宽的1.6倍。环链与链轮缠绕最大包角不大于270度。HG取物缠绕装置是钢丝绳，驱动钢丝绳升降是靠卷筒的转动。钢丝绳要至少3圈完全缠绕在卷筒上，这是起升高度最大时的情况，当吊钩到达上限位时的卷筒长度是决定该HG体积的主要因素。HG的卷筒的体积就大于整台HH,如果起升高度增加，卷筒就要加长，HG体积要大于同规格HH几倍甚至十几倍。

2.2 提升高度方面的不同

HG的钢丝绳缠绕在卷筒上，产生弹性变形，靠卷筒侧受的是压力，其对应面受的是拉力，卷筒直径越小，钢丝绳的变形量越大，钢丝绳对应面受的压力、拉力越大。为了使这对力不超过钢丝绳的许用应力，卷筒的直径就要大些，以使钢丝绳的变形不至过大。为此，设计规范要求电动葫芦的卷筒直径不能小于钢丝绳直径的20倍。而HH环链的连接是链环之间铰接，粗略讲环链承受的主要是拉力。为了减少链环之间及链环与链轮窝之间接触面的挤压强度，一般HH的链轮制成5个或6个窝，起重量和起升速度较小时也有制成4个窝的。由于上述原因HG卷筒及吊钩上的绳轮远远大于同规格HH链轮及吊钩上的链轮直径。这样HH钩间距小于同规格HG的钩间距。也就是说，同等高度的轨道HH的起升高度要大于HG的起升高度。

2.3 运行距离方面的不同

运行式HG轴线与钢丝绳电动葫芦小车运行轨道的中心线平行。HH轴线与运行轨道的中心线可以呈90?安装使用。这样在相同状况、相同轨道长度情况下HH较HG运行距离大。即使HH轴线也与运行轨道的中心线平行安装使用，由于HH轴向尺寸较小，其运行距离较HG也大得多。当HG起升高度较大时，它的卷筒较长，这样运行距离影响会更大。

2.4 准确度方面的不同

HG在起升时，由于钢丝绳在卷筒上沿轴向排列缠绕，因此吊钩将沿着电动葫芦轴线方向产生水平位移。起升高度越大，钢丝绳在卷筒上缠绕圈数越多，吊钩水平位移量越大。而HH不论起升高度大小吊钩都会沿环链的铅垂线上下，即HH吊钩可准确定位。

2.5 改装方面的不同

HG起升高度不同，机型长短不一样,起升高度低的无法改为起升高葫芦,起升高度高的改为起升低的葫芦，葫芦的卷筒将闲置一些而造成浪费。HH不论起升高度多少，机型都是一样,只是环链长短不同而已。葫芦起升高度低的改为起升高的，可以将原短的环链换为需要长度的环链,也可以由专业人员在原短的环链焊接上需要的长度的环链即可。

2.6 应对斜拉能力的不同

不论HH还是HG，国家的相关标准、安全操作规程及各电动葫芦生产厂家的电动葫芦使用说明书都有“不许斜拉重物”的要求，有的电动葫芦生产厂家明确要求“钢丝绳对绳槽的导入斜角不得超过正负3.5°”，而电动葫芦现实使用中“斜拉”总是难免的。由于HG与运行小车刚性连接，使用HG时过大的“斜拉”将会造成导绳器（或称排绳器）损坏，导致乱绳，使电动葫芦不能正常工作。更严重的是，乱绳后若卷筒不能立即停止转动，钢丝绳极易绕进卷筒与电机或减速器缝隙内，绕进的钢丝绳可能挤碎电机或减速器的端盖，而造成HG的报废。

HH与运行小车是铰接，HH的吊孔与运行小车承载轴梁之间有较大空隙，且其吊孔可绕运行小车的承载轴梁转动。当“斜拉”时，HH将向受力方向，即重物方向摆动。环链中心线沿链轮节园切线方向基本能保持与链轮轴线垂直。这种情况下看似“斜拉”，实际上电动葫芦与环链的相对位置并没有多大变化。 偶尔“斜拉”过大，例如：“斜拉”大于20度以上时，由于该电动葫芦的结构特点，也能正常工作，不会对环链电动葫芦有过大的损坏，更不会造成电动葫芦报废。

2.7 缠绕装置的不同

HG的缠绕装置钢丝绳具有一定的刚性，在电动葫芦空载时钢丝绳容易滑出卷筒、绳轮的沟槽。特别是小起重量时,由于吊钩自重轻，更容易产生钢丝绳出槽，造成乱绳故障。且当HG负载时，重物落到支撑处，钢丝绳负载拉力消失瞬间，上述现象也会发生。而HH的缠绕装置环链是铰接，链条整体不存在缠绕刚性。所以HH电动葫芦不存在HG电动葫芦的上述弊端。

2.8 使用的力学原理不同

使用HG电动葫芦时，为了提高钢丝绳寿命，钢丝绳在卷筒、绳轮上的缠绕方向要一致。即钢丝绳在缠绕弯曲时受压一侧要一直受压；受拉一侧要一直受拉。否则钢丝绳将受到往复“窝折”而缩短使用寿命。而HH电动葫芦的环链在链轮上缠绕方向越不一致越可以延长环链的寿命。由于链轮方向可随意摆布，可以使HH电动葫芦体积小，结构更为合理。

2.9 使用的寿命不同

HG电动葫芦的钢丝截面很细，在湿度较大或有酸雾、碱雾及温度较高的环境里容易断丝、断股，大大缩短钢丝绳寿命。HH电动葫芦的环链截面较钢丝绳的钢丝截面大得多，即使在恶劣环境里其寿命不会受太大影响。（实际生产表明，HH环链在1035℃的高温工作环境下，可以连续使用十几年，而HG钢丝绳在这种严酷的环境下，一般只能使用6-8个月。）例如：我公司10余年前为某国核工业先后承制5台工作温度1035?，起重量20吨的环链电动葫芦至今仍在正常使用。该HH电动葫芦的环链选用的是直径30毫米，耐高温、抗氧化材料。以往该用户使用的是某国的钢丝绳电动葫芦，6-8个月就要换一根新的不锈钢钢丝绳。由于这种钢丝绳性能特殊，价格非常昂贵，而且经常受到供应商的刁难。

3、对环链电动葫芦误解的诠释

3.1 HH电动葫芦的起升高度

有的起重机械书籍或文献中这样介绍HH电动葫芦“其缺点是起升高度有限，不适用于较大的起升高度”。实际HH电动葫芦特别适用起升高度较大的场合。我公司曾多次承制船厂用大型门式起重机主梁上安装的旋臂起重机。该旋臂起重机起重量5吨、起升高10米、旋臂长12米，原图纸要求配用起重量5吨、升降速度8米/分、起升高度80米（旋臂起重机起升高10米，门式起重机起升高70米）的HG电动葫芦,该葫芦长为2.98米、自重1.6吨，葫芦在旋臂上的有效行程仅为6.8米。

我公司为以上旋臂起重机改用起重量、升降速度、起升高度与原图纸要求参数一样，长仅为0.43米、自重0.65吨的HH电动葫芦，葫芦在旋臂上的有效行程为11.5米，较HG电动葫芦有效行程长了4.7米。

3.2 HH电动葫芦的起升速度

还有一种说法：“HH电动葫芦起升速度慢”。HH电动葫芦在我国大范围应用较钢丝绳电动葫芦时间短。应用初期一些生产厂家只是在手拉葫芦上加个电机即为“HH电动葫芦”，当时的HH电动葫芦不仅升降速度慢，其它性能也较差。由于先入为主的关系,HH电动葫芦给了人们一个不好的印象。1986年由当年的机械工业部组织引进德马格公司的PK型HH电动葫芦，该系列葫芦升降速度是：最慢4米/分、最快12米/分。目前我国应用较多的CD型HG电动葫芦升降速度是8米/分。近几年我国本土研制的、仿制的、各国原装舶来的各式HH电动葫芦很多，不乏升降速度高于10米/分以上的。

根据HH电动葫芦传动原理，其升降速度可以很高，只是升降速度高，相应制造精度也要高一些。上述我公司为某国核工业承制的用于热处理的环链电动葫芦最大升降速度为24米/分。

4、结论

（1）相同规格下，HH电动葫芦体积要小于HG电动葫芦几倍甚至十几倍。

（2）同等高度的轨道HH电动葫芦的起升高度要大于HG电动葫芦的起升高度。

（3）相同轨道长度情况下，HH电动葫芦运行距离要大于HG电动葫芦。

（4）HH电动葫芦的吊钩较HG电动葫芦定位更准确。

（5）HH电动葫芦相比HG电动葫芦更容易改装。

（6）HH电动葫芦应对“斜拉”能力要大于HG电动葫芦。

（7）HH电动葫芦不会出现HG电动葫芦的“乱绳”等故障。

（8）HH电动葫芦使用的力学原理较HG电动葫芦更有利于延长使用寿命。

（9）HH电动葫芦使用寿命要远大于HG电动葫芦。

（10）HH电动葫芦的起升高度和速度均不差。

钢丝绳直径X钢丝绳直径X50÷1000=T。但是要考虑到安全系数，所以还要除以安全系数3——8

由于钢丝绳独特性能，迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳，因而，钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料，其质量也被国内多个行业所关注，并投入大量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作，对钢丝绳的结构选择、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则：

1、《煤矿安全规程》、《起重机械安全管理规程》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《桥式起重机安全技术检验细则》等都对钢丝绳结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等方面作出切实可行的规定。

2、煤炭等行业把对钢丝绳的检查纳为日常必要的安全生产检查管理内容。

3、多个研究院所参与了钢丝绳相关项目的研究，取得了可转化为生产力的成果。

4、一批钢丝绳检验和报废实用规范有效实施。GB/T5972-2006《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》替代GB/T5972-1986版本标准，2006年9月1日实施。GB9075-1988《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》适用于单线循环式、双线循环式及往复式客运、货运架空索道用钢丝绳，但不适用于临时性货运索道及林业索道用钢丝绳。

MT716-2005煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件和MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳生能测定方法及判定规则是煤矿安全、正确合理使用钢丝绳的法规依据。

5、中国工程机械学会港口机械分会注重于钢丝绳的研究，多年来，在钢丝绳国产化，科学合理选择、使用方面作了大量有益的工作。

扩展资料：

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，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。

参考资料：百度百科-钢丝绳