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钢丝绳选型及与起重机卷筒旋向间的匹配关系

发布时间:2020-03-09 16:21 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

钢丝绳作为起重设备的易损件,在实际使用过程中需要定期维护和更换。在用户更换钢丝绳过程中,往往忽视钢丝绳的旋向和起重机卷简旋向的匹配关系,钢丝绳易损坏,更换频繁,尤


钢丝绳作为起重设备的易损件,在实际使用过程中需要定期维护和更换。在用户更换钢丝绳过程中,往往忽视钢丝绳的旋向和起重机卷简旋向的匹配关系,钢丝绳易损坏,更换频繁,尤其对液压抓斗起重机旋向不匹配,会加剧吊具的摆动,增加工作的不稳定性。在机械抓斗起重机实际工程案例中,钢丝绳成为易损坏的零件,平均3个月更换一次,支撑绳和闭合绳不能有效地协调承担载荷是主要原因。
1钢丝绳选型
钢丝绳作为起重机起吊重物的关键零件,其选型直接关系到起重机操作的安全性。国家标准GB/T3811一2008《起重机设计规范》对钢丝绳的选用原则和选用计算做了详细的规定。在实际工程应用中,多绳抓斗的钢丝绳由于其各分支的载荷分配问题,导致钢丝绳更换频繁,尤其是机械抓斗闭合绳和支撑绳很难同步协调共同承担载荷。如果最大静拉力取总载荷的66%计算选型钢丝绳,在实际工程中钢丝绳的更换频率很高,所以,机械抓斗建议钢丝绳最大静拉力取总载荷的100%计算选型钢丝绳。以8t机械抓斗起重机为例,钢丝绳直径
式中:dm为钢丝绳最小直径,mm;Q为起重量,N;B为载荷分配系数。
当B取66%时,计算出dmm=l7.2:当B取100%时,计算出dm=21.2mm,两者差距很大。在实际工程应用中,机械抓斗在闭合绳完成闭合动作后,往往需要操作员调整支撑绳才能保证支撑绳和闭合绳同步。但人为参与调整有很大的不确定性。所以,建议载荷分配系数用100%来计算选择机械抓斗的钢丝绳直径。
2钢丝绳旋向
钢丝绳旋向是指钢丝绳外层绳股的捻制方向,实际钢丝绳制造工艺过程,是由优质钢锭通过热轧制成直径为6的圆钢,然后经多次冷拔工艺将直径减到所需要的尺寸。在冷拔过程中还需要经过若干次热处理(或化学处理)。热处理及冷拔过程的变形强化使钢丝达到很高的强度,通常为1470~2160N/mm2。钢丝首先捻成股,然后将若干股绕着绳芯捻制成绳。
钢丝绳按照捻制的相互方向分为(如图l所示,从左至右)右交互捻、左交互捻、右同向捻、左同向捻4种。
钢丝绳捻向
对于右交互捻即丝绕股时采用左向捻制,在股绕成绳时则采用右向捻制。对于左交互捻即丝绕股时采用右向捻制,在股绕成绳时则采用左向捻制。对于右同向捻即丝绕股时采用右向捻制,在股绕成绳时采用右向捻制。对于左同向捻即丝绕股时采用左向捻制,在股绕成绳时同样采用左向捻制。
3不同旋向钢丝绳的性能
右交互捻钢丝绳和左交互捻钢丝绳由于股和绳之间的绕向相反,在卷入卷筒承受载荷时,股和绳的扭转趋势相反,相互抵消,克服了易扭转和易松散的缺陷。但是其丝与股之间相互挤压,其挠性和使用寿命比同向捻钢丝绳差。
右同向捻和左同向捻钢丝绳由于绕制残余应力方向相同,使其具有强烈的扭转趋势,容易松散和扭转,甚至打结。但由于绕向相同,挠性好,使用寿命长。
4钢丝绳的制作工艺
目前制绳工艺大多采用钢丝绳预变形的方法,即钢丝在绕制前预先弯成钢丝在股中应有的形状,然后绕成股,股再绕成绳。这样可以消除残余应力,大大提高钢丝绳的性能。
5不同捻向钢丝绳的应用
在工程项目实际应用的起重机钢丝绳,大多因为绳股松散导致钢丝断裂,这是因为钢丝绳没有刚性导轨和不是经常处于张紧受力状态,钢丝绳从松散状态突然受力卷入卷筒中,容易造成钢丝绳,松散,所以,目前起重机都采用右交互捻和左交互捻的钢丝绳,具有抗扭转和抗松散的作用。同向捻钢丝绳在丝绕股和股绕成绳的绕向相同,挠性好。故只适用于有刚性导轨或经常保持张紧的牵引绳。如电梯,在起升机构中不易采用。起重机上广泛采用右交互捻和左交互捻,即右旋和左旋。
6钢丝绳旋向和起重机卷筒旋向的匹配关系
6.1钢丝绳入槽受力分析当左向槽用右向互捻钢丝绳时,钢丝绳入槽向右张紧趋势,股向左张紧趋势,相互抵消,不易扭转。当左向槽用左向互抢钢丝绳时,钢丝绳入槽时,钢丝绳向右松散,股向左松散,钢丝绳易松散,使用寿命约降低50%。
6.2钢丝绳入槽摆动分析虽然交互捻钢丝绳有抗扭作用,但其受到较大侧向力时还是会发生转动。如果钢丝绳卷筒左向槽用右旋钢丝绳,右向槽用左旋钢丝绳可以有效地减小摆动。以四绳液压抓斗起重机为例,布置形式见图2。

 


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