钢丝绳的磨损及线接触W型钢丝绳

来源：网络|发布时间：2022-05-17 15:18:13| 浏览数：...

我厂每年需用各种规格钢丝绳达60吨左右，为了降低消耗量，应设法延长钢丝绳的使用寿命。钢丝绳的使用寿命随设备的工作条件而异。斜井提升的提升钢丝绳通常可用6～12个月，挖掘机斗臂的钢丝绳只能使用4~6个月，门式抓斗起重机则只能使用一个月左右。如此大量地消耗钢丝绳不仅使产品成本增高，更主要的是经常换绳降低设备的运转率。因此延长钢丝绳的使用寿命具有非常重大的意义。

我厂氧化铝厂一车间吊车班在青岛市钢丝绳厂的支持下，于1980年4月份开始用线接触型6W（19）-20钢丝绳和原用点接触6×19-21型钢丝绳在1*28.5M/10T桥式抓斗起重机上进行寿命对比试验。试运行结果证明，线接触W型钢丝绳的使用寿命较长。

一、影响钢丝绳寿命的因素

按照中华人民共和国劳动部1962年颁发的

[起重机械安全管理规程」规定：凡钢丝绳在一个捻距内有12根断丝或钢丝截面磨损超过40%，不能继续使用。钢丝绳损坏的原因是由于在使用过程中，交变的弯曲应力使金属产生疲劳。钢丝绳所受的弯曲应力和拉应力越大、应力交变频率越高，或者交变应力的幅度越大，则金属的疲劳现象就越早地出现。通常认为决定钢丝绳使用期限的主要因素有三方面：一，钢丝绳原材料的质量；二，钢丝绳的结构是否适合于设备的工作条件；三，是否遵守钢丝绳的挂绳规则及操作规程。本文仅就钢丝绳的结构对使用期限的影响进行粗浅的分析。钢丝由于在编织钢丝绳过程中受捻搓而损失的强度对钢丝绳的寿命有很大的影响。钢丝的扭曲角愈大或绳股中钢丝的同心层数愈多，强度损失也就越严重。当钢绳的多层绳股松劲时，具有最大捻距的外层绳股的强度发生最大的变化，内层的变化最小。尤其是当股的内外层钢丝捻向相反时，如果外层丝松劲，外层便减轻负荷，由绳股承受的静负荷引起的拉力便完全由内层钢丝承受；而内层丝的截面比外层的小，因而易使绳股断裂。钢丝绳的纵横振动是引起绳内钢丝破坏，金属产生疲劳的主要原因。钢丝的破坏是从丝内形成微观的横裂纹开始的，裂纹首先产生在表面上，然后逐渐往深处扩展，直至断裂为止。抓斗起重机所用钢丝绳的工作特点就是承受冲击负荷的作用。例如当钢丝绳载有重物Q以速度U，下降或上升时，由于碰到某种障碍物或工作要求而突然停止升降，则重物的动能变成了钢丝绳的弹力功。

0V34FL.即G=V./OEK

282Ex~”

V gFL

（1）式中：.一钢丝绳的动负荷应力；Q一重物的重量；Ex一钢绳的弹性模数；L一钢丝绳悬挂部分长度；F一钢丝绳截面积；g一重力加速度；采用金属芯的钢丝绳刚度较大，在使用中承受动负荷时会影响使用寿命，所以大部分钢

丝绳均采用纤维质绳芯，用以吸收由于碰撞或冲击引起的弹力功。

二、线接触钢丝绳的耐磨机理为了延长钢丝绳的使用寿命，其结构应满足下列要求：

1.绳股结构必须紧密以减少内部的摩擦，在使用中绳股内的钢丝相对滑动也应最2.钢丝绳工作时，钢丝的切应力应最小；

3.钢丝绳工作时，各根钢丝的应力应均4.由钢丝抢制绝股或由绳股捻制钢丝绳时，均不应有因捻制而产生的附加应力；

5.钢丝绳的密度应为最大；

6.钢丝绳绕过滑轮或卷筒的支承表面应尽量加大；

7.钢丝绳应有高度的韧性；

8.绳股应有承受外部磨损的能力。

在圆股钢丝绳中，只有股中钢丝为线接触的钢丝绳基本上能够满足上述要求。其主要优点如下：

1.普通结构如6×19（图1）的锅丝绳，由于是用同直径的钢丝捻制的，相邻两列钢丝相互交叉的地方形成较大的单位压力，因而降低了使用寿命。6W（19）W型钢丝绳（图2）由于是复合式结构，它是由不同直径的钢丝捻制的。相邻两列的钢丝之间互不交叉，外列的钢丝位于由内列钢丝构成的槽内，因此线接触钢丝绳与点接触钢丝绳相比，由于钢丝之间的单位压力大大减低，绳索的挠性与使用寿命能显著提高；

2.线接触钢丝绳是由粗细不同的钢丝制图1圆股钢丝绳绳股图2W型钢丝绳绳股根据以上分析及对比试验说明，钢丝为点接触的绳股除了受到挤压之外，同时还产生相当大的内部弯曲应力；而线接触钢丝绳的每根钢丝都不是点支承，因而弯曲应力较小，相比之下点接触钢丝绳不如线接触钢丝绳耐久。由表1和表3可知，线接触钢丝绳的使用寿命比点接触钢丝绳的寿命提高1~3倍左右，而线接触钢丝绳的单价是点接触钢丝绳的110%左右，故线接触钢丝绳值得推广使用。