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多股抗旋转钢丝绳慎重生产使用压实单层股钢丝绳

发布时间:2018-12-25

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单层股钢丝绳具有的抗旋转性能来自特殊的结构、特殊的制造工艺与特殊的捻法。

结构特殊性是因为组绳股数为3根或者4根,相对常规单层股钢丝绳组绳股数大幅度减少,组绳股数少需增大组绳股直径,其结果是一方面减小股捻制圆半径,另一方面增大组股钢丝捻制圆半径,在减小股绕绳轴线旋转力矩的同时增加钢丝绕股轴线的旋转力矩,进而使钢丝绳获得抗旋转性能。

工艺特殊指的是股、绳捻距倍数非常规化。通常单层股钢丝绳不具有抗旋转性能是因为股绕绳轴线产生的旋转力矩比钢丝绕股轴线产生的旋转力矩大。在单层股抗旋转钢丝绳中,通过显著增加股在绳中捻距和同时显著缩小钢丝在股中的捻距,用非常规股、绳捻距使钢丝绳获得抗旋转性能。

捻法特殊指的钢丝绳必须为交互捻。因为只有交互捻,才能使股绕绳轴线产生的旋转力矩方向和钢丝绕股轴线的旋转力矩方向相反,否则无论组绳股多少的单层股钢丝绳将不可能具有抗旋转性能。值得说明的是,虽然谈及影响钢丝绳抗旋转性能时并不一定涉及钢丝绳捻法,这其实是不全面的,只是通常情况下结构对钢丝绳抗旋转性能影响要远大于捻法。

圆股单层股抗旋转钢丝绳,因为组绳股数少而组绳股径大,随之而来的问题是股与股之谷部空间大,导致钢丝绳与匹配轮槽接触面积小,所以不仅钢丝绳自身耐磨性不好,而且运行平稳性差,故进行了减小谷部空间的技术改良,采用的方法为对钢丝绳进行压实,通过压实将圆股钢丝绳变成了与捻制异型股钢丝绳不同的异型股钢丝绳,在克服原结构上述弊端的同时,钢丝绳抗旋转性能因为股捻制圆半径的减小随之而得到一定程度的改善,相对组绳股数相同非压实等直径圆股钢丝绳,其破断拉力也因金属填充系数的增大而有一定幅度的提高。在载荷相对平稳、使用安全系数大、对钢丝绳抗旋转性能要求不高和对钢丝绳疲劳性能要求不严工况下,这种钢丝绳比较经济,可以作为抗旋转钢丝绳长线产品,如用于汽车起重机、建筑起重机、煤矿竖井提升,反之,使用这种钢丝绳的合理性就值得特别注意。仔细分析源于对圆股钢丝绳压实,导致钢丝绳几何尺寸的变化主要是钢丝绳直径的减小,而组绳股外层钢丝塑性变形和钢丝绳的轴向延伸则可以忽略不计。根据平面几何知识,当组绳股为圆股时,对应组股外层钢丝所在圆截面积相对外层钢丝组成其他几何图形时最大,而组股外层钢丝截面在对钢丝绳压实过程中可以认为不变化或者变化不大,这意味着原本在圆股钢丝绳股中处于紧密捻制状态的钢丝在钢丝绳压实后不再能够继续保持紧密捻制,结果使组绳股外层钢丝因为排列位置出现干涉而被迫架空,架空钢丝会在钢丝绳使用过程中因为被反复弯曲而出现早期疲劳,当然,压实造成股间隙减小甚至消失以及股间钢丝相互造成机械损失并影响股中钢丝滑动也有损于钢丝绳寿命。正是因为压实所导致钢丝绳疲劳寿命的降低或者压实钢丝绳所具有的这种特性,据了解欧洲企业推荐使用压实单层股抗旋转钢丝绳才十分谨慎。

钢丝绳抗旋转性能通常受结构影响最大。虽然GB/T8706—2006/ISO17893:2004明示3股钢丝绳、4股钢丝绳可以制成抗旋转钢丝绳,但在给出抗旋转钢丝绳种类表中并没有将其明确列出,只是以注的方式予以说明。国内有企业将其生产的K4×FC-9/15 -15-FC18×7-FC35W×7钢丝绳进行了抗旋转性能对比试验,结果得出压实4股钢丝绳抗旋转性能与18×7-FC钢丝绳基本一致,而与35W×7钢丝绳存在显著差距。

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