钢丝绳受力计算方法计划.docx
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钢丝绳受力计算方法计划
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钢丝绳受力计算公式
钢丝绳是起重机上应用最宽泛的挠性构件,也是起重机械安全生产三大重要构件
（制动器、钢丝绳和吊钩）之一。
钢丝绳拥有重量轻、挠性好、使用灵巧、韧性好、能承
受冲击载荷、高速运行中没有噪音、破断前有断丝先兆等长处。
但起重钢丝绳屡次用于
各样作业场所,所以易磨损、易腐化等。
假如钢丝绳的选择、保护、养护和使用不妥,简单发生钢丝绳断裂,造成伤亡事故或重要险情。
所以正确掌握使用钢丝绳的方法是十分重要的。
一、钢丝绳的种类
钢丝绳是把好多根直径为0.3～3mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股环绕着绳芯拧成绳的。
钢丝绳种类好多,按绕捻方法不一样可分为左同向捻、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钢丝绳。
按钢丝绳芯资料不一样可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,起重作业中常采纳麻芯钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐化的作用。
按钢丝绳绳股及丝数不一样可分为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。
按钢丝表面办理不一样又可分为光面和镀钵两种,起重作业中常用光面钢丝绳。
按钢丝绳股构造分类,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,所以钢丝相互交错形成点接触,
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。
线接触绳的股内钢丝粗细不一样,将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内,粗细钢丝间成线
接触状态。
因为线接触钢丝绳接触应力较小,钢?
?
?
绳寿命长,同时挠性增添。
因为线接
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。
绳股内钢丝直径相
同的同向捻钢丝绳也属线接触绳。
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.
面接触绳的股内钢丝形状特别,采纳异形断面钢丝,钢丝间呈面状接触。
其长处是表面圆滑,抗腐化和耐磨性好,能蒙受较大的横向力;但价钱昂贵,故只好在特
殊场合下使用。
二、钢丝绳的规格参数
一般起重作业可采纳GB/T8918-1996《钢丝绳》中6×19和6×37钢丝绳,其规格参
数见表1
和表2。
表1
钢丝绳的破断拉力
直径
钢丝绳的抗拉强度/MPa
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
绳
钢丝
/mm
钢丝破断拉力总和/kN
/mm
21150
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—
—
—
表2
钢丝绳的破断拉力
直
径
钢丝绳的抗拉强度/MPa
钢丝绳
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
/mm
/mm
钢丝破断拉力总和/kN
.
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—
—
—
三、钢丝绳的标志
当前在起重机上所采纳的钢丝绳主假如一般型构造钢丝绳,绳6×19和绳6×37。
依据国家标准《圆股钢丝绳》（GB1102一74）的规定,钢丝绳的标志方法以下:
如,钢丝绳6×37-15.0-170-I一甲一镀一右交GB1102-74
这表示该圆股钢丝绳由6股捻制,股的构造形式为点接触,每股有37根钢丝,纤
维绳芯,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,钢丝绳
的捻向为右交互捻。
四、钢丝绳的采纳
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,但钢丝绳易磨损。
反之,每股绳内钢丝直径越粗,则钢丝绳挠性越差,钢丝绳耐磨损。
所以,不一样型号的钢丝绳,它的使用范围也不一样。
依据起重吊装作业的实质需要,一般状况下,钢丝绳的采纳可考虑以下原则:
.
.
（1）6×19钢丝绳用做缆风绳、拉索及制作起重索具,一般用于受曲折载荷较小或
遭到磨损的地方。
（2）6×37钢丝绳用于起重作业中捆扎各样物品、设施及穿绕滑车组和制作起重
用索具。
合用于绳子受曲折时。
（3）6×61钢丝绳用于绑扎各种物品。
绳?
?
刚性较小,易于曲折,用于受?
?
?
不大的
地方。
同向捻的钢丝绳,表面较平坦、柔嫩,拥有优秀的抗曲折疲惫性能,比较耐用;其
弊端是绳头断开处绳股易松懈,悬吊重物时简单出现旋转,易卷曲扭结,所以在吊装中不
宜独自采纳。
起重吊装作业常用存交互捻钢丝绳。
五、钢丝绳的受力计算
某一规格的钢丝绳同意蒙受的最大拉力是有必定限度的,超出这个限度,钢丝绳
就会被破坏或拉断,所以在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。
（一）钢丝绳的破断控力
钢丝绳的破断拉力可由表1、2中查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不平均,
整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:
SP=ΨΣSi
式中SP——钢丝绳的破断拉力,kN;
ΣSi——钢丝丝绳规格表中供给的钢丝破断拉力的总和,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。
但在工作现场,一般缺乏图表资料,同时也不要求精准计算,此时可采纳
.
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下式（仅为数据估量用,非规范公式）估量钢丝绳的破断拉力:
SP=500d2
式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;
d——钢丝绳的直径,mm。
（二）钢丝绳的安全系数
为了保证起重作业的安全,钢丝绳许用拉力不过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。
下表列出了不一样用途钢丝绳的安全系数。
表为
钢丝绳的安全系数
安全系
使用状况
安全系数
使用状况
数
用做缆风绳、拖
机械驱动起重设
5-6
拉绳
备
人力驱动起重
用做吊索（无弯
6-7
设施
曲）
用做捆绑吊索
8～10
用做载人起落机14
（三）钢丝绳的许用扭力
P=SP/K
式中P——钢丝绳的许用拉力,N;
SP——钢丝绳的破断拉力,N;
K——钢丝绳的安全系数。
例:
型号6×37-26的钢丝绳,用做捆绑绳时其许用拉力为多大？
解:
SP=500d2=500×262=338000（N）
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用做捆绑绳时,取K=10,则
P=SP/K=338000/10=33800（N）
六、钢丝绳报废标准
钢丝绳使用到必定的破坏程度时,一定按规定报废,其报废标准以下:
①每一节距（也称捻距,指钢丝绳中的任何一股环绕一周的轴向长度）内钢丝断裂的数目超出表2.4规定的数目时应报废。
钢丝绳断丝数目不多,但断丝增添很快时也应报废。
②钢丝绳的钢丝磨损或腐化达到或超出本来钢丝直径的40%以上时,即应报废。
在40%之内者应按表2.5降级使用。
当整根钢丝绳的表面面受腐化而形成的麻面达到肉眼很简单看出的程度时,应予报废。
表为折减系数
钢丝表面磨
钢丝表面磨
损或腐化量
折减系数
损或腐化盘
折减系数
（%）
（%）
（%）
（%）
10
85
25
60
15
75
30-40
50
20
70
大于40
O
③钢丝绳受过分烧或局部电弧作用应报废。
④钢丝绳压扁变形、有绳股或钢丝挤出、笼形畸变、绳径局部增大、扭结、弯
折时应报废。
⑤钢丝绳绳芯破坏而造成绳径明显减少（达7%）时应报废。
⑥吊运火热金属或危险品的钢丝绳,报废断丝数取通用起重机钢丝绳断丝数的
一半,此中包含钢丝绳表面磨损或腐化的折减。
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七、钢丝绳使用、保护与养护
①钢丝绳要正确开卷。
钢丝绳开卷时,要防止钢丝绳扭结,强度降低致使破坏。
钢丝绳切断时要扎紧防备松懈。
②钢丝绳不得超负荷使用,不可以在冲击载荷下工作,工作时速度应安稳。
③在捆绑或吊运物品时,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、麻布或其余衬垫物。
④禁止钢丝绳与电线接触,免得被打碎或发生触电。
凑近高温物体时,要采纳隔热举措。
⑤钢丝绳在使用中应防止扭结,一旦扭结,应立刻抖直。
使用中应尽量减少弯折次数,并尽量防止反向弯折。
⑥钢丝绳与卷筒或滑车配用时,卷筒或滑轮的直径起码比钢丝绳直径大16倍。
不可以穿过已经损坏的滑轮,免得磨损钢丝绳或使绳脱出滑轮,造成事故。
⑦钢丝绳穿过滑轮时,滑轮槽的直径应比钢丝绳的直径大1～。
如滑轮槽的直径过大,则绳易被压扁;过小,则绳易磨损。
⑧钢丝绳应防备磨损、腐化或其余物理条件、化学条件造成的性能降低。
吊运融化及灼热金属的钢丝绳,要有防备高温破坏的举措。
⑨使用前要依据使用状况选择适合直径的钢丝绳;在使用过程中,要常常检查其负荷能力及损坏状况;使用后实时养护,正确寄存。
八、钢丝绳的安全检查
钢丝绳的检查可分为平时查验、按期查验和特别查验,平时查验就是自检;按期查验依据装置形式、使用率、环境以及上一次查验的结果,可确立采纳月检仍是年检。
钢丝绳的检查内容及要求见下表。
详细查验方法以下:
.
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（1）断丝在一个捻距统计断丝数,包含外面和内部的断丝。
即便在同一根钢丝上有2处断丝,统计时也应按2根断丝数统计。
钢丝断裂部分超出自己半径者,应以断丝办理。
①查验时应注'意断丝的地点（如距尾端多远）和断丝的集
中程度,以决定办理方法。
②注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。
依据
断丝的形态,能够判断出断丝的原由。
钢丝绳查验部位
项
平时查验按期查验与特别查验
目
微速运行察看全微速运行作全面查验外,
部特别注意
起重机起钢丝绳,特别注意以下部位:
升、变幅、下①在卷筒上的固接部位
牵引用钢列部位:
②绕在卷筒上的绳
丝绳①尾端固定部位③经过滑轮的钢丝绳
动
②经过滑轮的部④均衡轮处钢丝绳
绳
分⑤其余固定连结部位
除往常能察看到
的
缆索起重
部格外,特别注意全长认真查验
机钢丝绳
末
端固定部位
.
.
除往常能察看到
的
缆风绳部格外,特别注意全长认真查验
静末
绳端固定部位
除全长察看外,特别注意以下部位:
捆绑绳①编结部分
②与吊具连结部分
（2）磨损磨损查验主假如磨损状态和直径的丈量。
磨损的状态有两种:
一种是齐心磨损,另一种是偏爱磨损。
偏爱磨损的钢丝绳多半发生在
绳子挪动量不大、吊具较重、拉力变化较大的场合。
比如,电磁吸盘起重机的起升绳易
发生这类磨损。
偏爱磨损和齐心磨损相同使钢丝绳强度降低。
（3）腐化腐化有外面腐化和内部腐化两种。
内部腐外面腐化的查验:
目视钢丝绳生锈、点蚀,钢丝废弛状态。
蚀不易查验。
内部腐化不易查验。
假如是直径较细的钢丝绳（≤20mm）,能够用手把钢丝绳弄弯进行检
验;假如直径较大,可用钢丝绳插接纤子进行内部查验,查验后要把钢丝绳恢还原状,注意不要损害绳芯,并加涂润滑油脂。
（4）变形对钢丝绳的打结、波涛、扁同等进行目检。
钢丝绳不该打结,也不该有较大的波涛变形。
（5）电弧及火烤的影响目视钢丝绳,不该有回火包,也不该有焊伤。
有焊伤应按断
丝办理。
（6）钢丝绳的润滑查验钢丝绳应处于优秀的润滑状态。
依据试验,润滑优秀的钢丝绳在一个捻距内断丝达总丝数的10%,用疲惫试验和频频曲折可达48500次,而没有润滑
.
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的相同规格的钢丝绳仅为22500次,可见润滑的重要性。
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