不锈钢丝绳按股结构强度核算安全系数

一、不锈钢丝绳的品种 不锈钢丝绳是把许多根直径为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。不锈钢丝绳品种许多,按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种,起重作业中常用右交互捻不锈钢丝绳。 按不锈钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,起重作业中常选用麻芯不锈钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的效果。 按不锈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不锈钢丝绳。 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不锈钢丝绳。 按不锈钢丝绳股结构分类,又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。 点接触绳的各层钢丝直径相同,但各层螺距不等,所以钢丝互相交叉构成点接触,在作业中接触应力很高,钢丝易磨损折断,但其制作工艺简略。 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情况。因为线接触不锈钢丝绳接触应力较小,钢???绳寿命长,一起挠性增加。由 于线接触不锈钢丝绳较为密实,所以相同直径的不锈钢丝绳,线接触绳破断拉力大些。绳股内钢丝直径相同的同向捻不锈钢丝绳也属线接触绳。 面接触绳的股内钢丝形状特别,选用异形断面钢丝,钢丝间呈面状接触。其利益是表面润滑,抗腐蚀和耐磨性好,能承受较大的横向力;但价格昂贵,故只能在特别场合下运用。二、不锈钢丝绳的标准参数一般起重作业可选用GB/T8918-1996《不锈钢丝绳》中6×19和6×37不锈钢丝绳,其标准参数。

三、不锈钢丝绳的符号现在在起重机上所选用的不锈钢丝绳主要是普通型结构不锈钢丝绳,绳6×19和绳6×37。依照国家标准《圆股不锈钢丝绳》(GB1102一74)的规矩,不锈钢丝绳的符号方法如下:

如,不锈钢丝绳6×37-15.0-170-I一甲一镀一右交GB1102-74 这表示该圆股不锈钢丝绳由6股捻制,股的结构方法为点接触,每股有37根钢丝,纤维绳芯, 不锈钢丝绳直径15.Omm,由公称抗拉强度1700MPa的I号甲组镀钵钢丝制成,不锈钢丝绳的捻向为右交互捻。四、不锈钢丝绳的选用 不锈钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低,每股绳内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性越好,但不锈钢丝绳易磨损。反之,每股绳内钢丝直径越粗,则不锈钢丝绳挠性越差, 不锈钢丝绳耐磨损。因此,不同类型的不锈钢丝绳,它的运用范围也不同。根据起重吊装作业的实际需要,一般情况下,不锈钢丝绳的选用可考虑以下原则: (1)6×19不锈钢丝绳用做缆风绳、拉索及制作起重索具,一般用于受弯曲载荷较小或遭受磨损的当地。 (2)6×37不锈钢丝绳用于起重作业中捆扎各种物件、设备及穿绕滑车组和制作起重用索具。适用于绳子受弯曲时。 (3)6×61不锈钢丝绳用于绑扎各类物件。绳??刚性较小,易于弯曲,用于受???不大的当地。 同向捻的不锈钢丝绳,表面较平整、柔软,具有出色的抗弯曲疲乏功能,比较耐用;其缺陷是绳头断开处绳股易懈怠,悬吊重物时简略出现旋转,易弯曲扭结,因此在吊装中不宜单独选用。起重吊装作业常用存交互捻不锈钢丝绳。五、不锈钢丝绳的受力核算 某一标准的不锈钢丝绳允许承受的最大拉力是有必定极限的,逾越这个极限,不锈钢丝绳就会被损坏或拉断,因此在作业中需对不锈钢丝绳的受力进行核算。 (一) 不锈钢丝绳的破断控力 不锈钢丝绳的破断拉力可由表1、2中查出,考虑不锈钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根不锈钢丝绳的破断拉力应按下式核算:
SP =ΨΣSi
式中SP ——不锈钢丝绳的破断拉力,kN; ΣSi ——钢丝丝绳标准表中供给的钢丝破断拉力系数的总和, kN; Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对6×19绳,Ψ=0.85;对6×37绳,Ψ=0.82;对6×61 绳, Ψ=0.80。 但在作业现场,一般短少图表材料,一起也不要求精确核算,此刻可选用下式(仅为数据预算用,非标准公式)预算不锈钢丝绳的破断拉力: 式中SP ——不锈钢丝绳的破断拉力,N; d——不锈钢丝绳的直径 ,mm。 (二)不锈钢丝绳的安全系数 为了保证起重作业的安全,不锈钢丝绳许用拉力仅仅其破断拉力的几分之一。破断拉力与许用拉力之比为安全系数。下表列出了不同用处不锈钢丝绳的安全系数。 表为 不锈钢丝绳的安全系数
(三)不锈钢丝绳的许用扭力 P = SP / K 式中 P——不锈钢丝绳的许用拉力,N; SP——不锈钢丝绳的破断拉力,N; K ——不锈钢丝绳的安全系数。 例 : 类型6×37-26的不锈钢丝绳,用做绑缚绳时其许用拉力为多大？ 解: SP =500d2=500×262=338000(N) 用做绑缚绳时,取K=10,则 P = SP / K =338000 / 10=33800（N）六、不锈钢丝绳报废标准 不锈钢丝绳运用到必定的损坏程度时,必须按规矩报废,其报废标准如下: ①每一节距(也称捻距,指不锈钢丝绳中的任何一股盘绕一周的轴向长度)内钢丝开裂的数目逾越表2.4规矩的数目时应报废。不锈钢丝绳断丝数量不多,但断丝增加很快时也应报废。 ②不锈钢丝绳的钢丝磨损或腐蚀到达或逾越原来钢丝直径的40%以上时,即应报废。在40%以内者应按表2.5降级运用。当整根不锈钢丝绳的外表面受腐蚀而构成的麻面到达肉眼很简略看出的程度时,应予报废。 表为 不锈钢丝绳报废断丝数

表为 折减系数

③不锈钢丝绳受过火烧或部分电弧效果应报废。 ④不锈钢丝绳压扁变形、有绳股或钢丝挤出、笼形畸变、绳径部分增大、扭结、弯折时应报废。 ⑤不锈钢丝绳绳芯损坏而形成绳径显着减少(达7%)时应报废。 ⑥吊运炽热金属或危险品的不锈钢丝绳,报废断丝数取通用起重机不锈钢丝绳断丝数的一半,其间包括不锈钢丝绳表面磨损或腐蚀的折减。七、不锈钢丝绳运用、维护与保养 ①不锈钢丝绳要正确开卷。不锈钢丝绳开卷时,要防止不锈钢丝绳扭结,强度下降致使损坏。不锈钢丝绳堵截时要扎紧防止懈怠。 ②不锈钢丝绳不得超负荷运用,不能在冲击载荷下作业,作业时速度应平稳。 ③在绑缚或吊运物件时,不锈钢丝绳应防止和物体的尖角棱边直接接触,应在接触处垫以木块、麻布或其他衬垫物。 ④制止不锈钢丝绳与电线接触,防止被打坏或发生触电。接近高温物体时,要采纳隔热方法。 ⑤不锈钢丝绳在运用中应防止扭结,一旦扭结,应立即抖直。运用中应尽量减少弯折次数,并尽量防止反向弯折。 ⑥不锈钢丝绳与卷筒或滑车配用时,卷筒或滑轮的直径至少比不锈钢丝绳直径大16倍。不能穿过已经破损的滑轮,防止磨损不锈钢丝绳或使绳脱出滑轮,形成事端。 ⑦不锈钢丝绳穿过滑轮时,滑轮槽的直径应比不锈钢丝绳的直径大1～2.5mm。如滑轮槽的直径过大,则绳易被压扁;过小,则绳易磨损。 ⑧不锈钢丝绳应防止磨损、腐蚀或其他物理条件、化学条件形成的功能下降。吊运熔化及炽热金属的不锈钢丝绳,要有防止高温损坏的方法。 ⑨运用前要根据运用情况挑选适宜直径的不锈钢丝绳;在运用过程中,要常常检查其负荷才能及破损情况;运用后及时保养,正确寄存。八、不锈钢丝绳的安全检查 不锈钢丝绳的检查可分为日常查验、定时查验和特别查验,日常查验便是自检;定时查验根据设备方法、运用率、环境以及上次查验的结果,可确定选用月检仍是年检。不锈钢丝绳的检查内容及要求见下表。 具体查验方法如下: (1)断丝 在一个捻距核算断丝数,包括外部和内部的断丝。即便在同一根钢丝上有2处断丝,核算时也应按2根断丝数核算。钢丝开裂部分逾越本身半径者,应以断丝处理。 ①查验时应留意断丝的方位 ( 如距结尾多远 ) 和断丝的会集程度 , 以抉择处理方法。 ②留意断丝的部位和形态,即断丝发生在绳股的凸出部位,仍是凹谷部位。根据断丝的形态,能够判别出断丝的原因。 表为 不锈钢丝绳查验部位

(2)磨损 磨损查验主要是磨损情况和直径的测量。磨损的情况有两种:一种是同心磨损,另一种是偏疼磨损。偏疼磨损的不锈钢丝绳多数发生在绳子移动量不大、吊具较重、拉力改变较大的场合。例如,电磁吸盘起重机的起升绳易发生这种磨损。偏疼磨损和同心磨损相同使不锈钢丝绳强度下降。 (3)腐蚀 腐蚀有外部腐蚀和内部腐蚀两种。内部腐外部腐蚀的查验:目视不锈钢丝绳生锈、点蚀,钢丝懈怠情况。蚀不易查验。内部腐蚀不易查验。假如是直径较细的不锈钢丝绳(≤20mm),能够用手把不锈钢丝绳弄弯进行查验;假如直径较大,可用不锈钢丝绳插接纤子进行内部查验,查验后要把不锈钢丝绳恢复原状,留意不要损害绳芯,并加涂润滑油脂。 (4)变形对不锈钢丝绳的打结、波澜、扁平等进行目检。不锈钢丝绳不应打结,也不应有较大的波澜变形。 (5)电弧及火烤的影响目视不锈钢丝绳,不应有回火包,也不应有焊伤。有焊伤应按断丝处理。 (6)不锈钢丝绳的润滑查验不锈钢丝绳应处于出色的润滑情况。根据实验,润滑出色的不锈钢丝绳在一个捻距内断丝达总丝数的10%,用疲乏实验和反复弯曲可达48500次,而没有润滑的相同标准的不锈钢丝绳仅为22500次,可见润滑的重要性。