钢丝绳断绳原因有哪些
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
物理范畴:一般有塑性变形失效甚至断裂,主要因为载荷大于弹性极限而引起塑性变形直至断裂,
或者由于弯曲导致弯曲应力过大
也有可能发生剪切破坏,主要是由于有外部作用的剪切力引起的,或者由于扭转切应力过大引起的
还有就是最常见的摩擦磨损,如果磨损太严重会导致断裂
如果在化学范畴:可能产生化学腐蚀破坏,如酸蚀,也可能发生氧化,如生锈
还有可能发生电化学反应破坏,如果与其他金属接触且带电
在工程中常见的还有热衰退和水衰退,就是在高温情况下钢材的物理性质会发生退化,甚至失效,在与水长期接触的环境下,还会发生水衰退,同样物理性能退化。
如果在机械寿命中,还可以归结为变应力对钢丝绳的破坏,主要常见的有周期变应力或一般变应力,周期的还可分为对称循环变应力,脉动循环变应力和一般循环变应力。其中对称循环变应力破坏性最大,这些都会影响钢丝绳的寿命,导致破坏。
如果在高速重载下还可能存在胶合和共振破坏。
暂时就想了这么多,希望你用得上
中国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国产光面钢丝绳的3-4倍左右,是进口光面钢丝绳的2-3倍,(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,是世界钢丝绳领域目前最先进技术。
锰系磷化属于耐磨耐蚀磷化,汽车变速箱钢制齿轮就是经过锰系磷化处理的,可以保证汽车齿轮十余年不损坏。所以,锰系磷化涂层钢丝绳尤其适合在摩擦驱动的起重机械上面使用。
购买磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳,但单位使用成本低于光面钢丝绳。目前的试验数据证明磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,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虽然高于光面钢丝绳,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%左右,使用寿命更长,单位使用成本更低,使用过程中的稳定性和安全性及性价比更高,是光面钢丝绳的升级换代产品,仅供参考
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。
常用钢丝绳品种如下:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),钢丝经锰系、锌锰系磷化处理,钢丝表面的耐磨性、耐蚀性全面跃升,不易磨损、不易锈蚀使钢丝绳疲劳寿命超大幅度提高,是同结构光面钢丝绳3倍,通过疲劳试验可以验证(亲自做疲劳试验最具可信性),全面取代各类光面钢丝绳,也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用(可通过盐雾试验检验耐蚀能力),使用寿命超长,单位使用成本更低,质量稳定性更佳。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,一般热镀锌锌层厚,电镀锌锌层薄
3.不锈钢丝绳,以304或316不锈钢为主,防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵
4.涂塑钢丝绳,碳素钢丝绳基础上,外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙
5.光面钢丝绳,使用寿命短,市场需求剧减,将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳
7.缆索钢丝绳
大气环境中使用的起重机械,优选锰系磷化涂层钢丝绳,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意,在购货发票必须注明钢丝绳名称,如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳,防范不法企业侵害自身合法权益,另外,专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注,质保书应有主要技术指标,如磷化膜种类和膜重(磷化膜膜重大小、耐磨性、耐蚀性等对钢丝绳使用寿命有重要影响),仅供参考。
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。