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1.4钢丝绳的力学性能参数全解

影响捻制损失的主要因素有:
钢丝绳的结构 点接触绳>线接触绳
钢丝原始强度的均匀性 各根钢丝强度一致性越差
钢丝绳的捻制质量 钢丝绳的捻角越大,钢丝扭转、弯曲变形越大
5、钢丝绳的疲劳强度
钢丝绳的疲劳强度是指钢丝绳在周期性的交变应力作用下,抵抗破坏 的能力。一般用反复弯曲到钢丝破断一定数量时的弯曲次数N来表示。
1
N
2)
(1-19)
式中: δ0 ┈中心钢丝的直径(mm); δ ┈其余相同钢丝的直径(mm); ε1┈钢丝在股中的捻缩率;
N┈中心钢丝之外的其余钢丝的根数。
(3)百米钢丝绳的重量
现场常用每100米公斤数表示绳重,计算方法为:
Q=Kp·D2 (1-20)
式中: Q┈钢丝绳单位长度的参考重量,单位为:Kg/100m D┈钢丝绳的公称直径,单位为:mm Kp┈充分涂油的某一结构钢丝绳单位长度的重量系数, 单 位为:Kg/100m·mm2
3、钢丝绳钢丝破断拉力总和
(1)钢丝计算破断拉力总和FR
N
FR 0si / 1000 i 1
(KN )
式中:Si ┈ 每种钢丝的断面积mm2 σ0 ┈ 每种钢丝的公称抗拉强度N/mm2
N ┈ 钢丝总数
(2)钢丝实测破断拉力总和FM
N
FM isi / 1000 i 1
(KN )
式中:Si ┈ 每种钢丝的实测断面积mm2
直径:3mm 直径:2.2mm 直径:2.8mm
6×19W+NF
序号 钢丝绳结构类 别
破断拉力换算系 数K′
纤维芯 金属芯 钢丝绳 钢丝绳
1 6×7 6×9W
2 6×19S 6×19W 6×25Fi 6×26SW 6×31SW 6×36SW 6×41SW 6×49SW 6×55SW
0.332
0.359
FB FW
(5)公称捻制损失系数:公称捻制损失与钢丝计算破断拉力总和之比值,以百分数表示。
FR F0 100% FR
(6)实测捻制损失系数:总捻制损失和捻制前实测钢丝破断拉力总和之比值,以百分数表示。
FB FW 100% FB
捻制损失是表明钢丝绳结构合理性及捻制质量的重要参数
----钢丝绳的捻制损失是不可避免的
σi┈ 每种钢丝的实测抗拉强度N/mm2 P20
N ┈ 钢丝总数
Fw,F0与FM的关系:
F0 FW FM
经验公式计算绳的破断拉力Fw:
FW FM cos m cos n
式中:m┈股中丝的层数 n┈绳中股的层数 α┈股的捻角 β┈绳的捻角
4、捻制损失及系数
(1)公称捻制损失:钢丝计算破断拉力总和与钢丝绳最小破断拉力之间的差值。
FR F0
(2)实测捻制损失:捻制后钢丝实测破断拉力总和与钢丝绳实测破断拉力之间的差值。
FM FW
它反映了捻制质量的高低和绳结构的合理性。
(3)钢丝捻制损失:捻制前、后绳中钢丝实测破断拉力总和之间的差值。
FB FM
FB┈捻制前钢丝实测破断拉力总和
(4)总捻制损失:捻制前钢丝实测破断拉力总和与钢丝绳实测破断拉力之间的差值。
可从表1-2查得。
2、钢丝绳的临界长度
钢丝绳有自重,钢丝绳在垂直悬挂时,当长度达到一 定数值时,绳在自身重量作用下,便会产生断裂,钢丝 绳断裂的最小长度称为临界长度。
Lmax
10
K KP
R0
式中: Lmax┈钢丝绳的临界长度(m); R0┈钢丝的公称抗拉强度,其计量单位为N/mm2(MPa)
主动轮
弯曲滑轮
钢丝绳的疲劳试验机示意图
6、钢丝绳的可挠性(柔软性)
----钢丝绳的可挠性取决于绳在弯曲变形时,绳内各根钢 丝相对滑动的难易程度,绳内各根钢丝相对滑动越容易, 绳的可挠性越好。
1、在相同的绳径下,钢丝根数越多,钢丝 之间相对滑动越容易,钢丝绳的可挠性越 好。
2、点接触钢丝绳 >线接触>面接触
K′--- 一定结构的钢丝绳最小破断拉力的换算系数,可在表1-2中查到。
注:F0是通过公式的计算值或者查表得到的
整绳做破断拉力时的最低标准。
2、实测破断拉力Fw
----整根钢丝绳受静载荷单向拉伸破断时的实际拉力,实测值
注:电梯,航空钢丝绳必须测 Fw; 直径太大,没法测。
Fw与F0关系: Fw≥F0
1.4 钢丝绳力学性能参数
主讲:石永亮
一、钢丝绳的破断拉力
1、最小破断拉力 2、实测破断拉力 3、钢丝绳钢丝破断拉力总和 4、钢丝绳实测破断拉力总和
1、最小破断拉力F0
理论计算:F0ຫໍສະໝຸດ K D2 01000
KN
(1-12)
式中:F0 --- 最小破断拉力KN D --- 钢丝绳公称直径mm σ0 --- 钢丝公称抗拉强度
0.330 0.356
钢丝绳重量系数 Kp/(kg/100m·mm2) 天然纤 合成纤 金属芯 维芯钢 维芯钢 钢丝绳 丝绳 丝绳
0.357 0.344 0.387
0.380 0.371 0.418
(1)百米直线钢丝的重量 q0=0.617 δ2 式中:q0┈百米钢丝的重量(kg) δ┈钢丝的直径(mm)
3、纤维芯钢丝绳>金属芯
4、捻距小钢丝绳>捻距大,
5、同向捻钢丝绳>交互捻钢丝绳
7、钢丝绳的重量及临界长度(P23-26)
----钢丝绳的重量是计算钢丝绳的产量的重要指标。
捻制6×19W+NF结构的钢丝绳,当长度为1000m,钢丝绳的直径为40.0mm,绳捻 角为17°,股中由外向内各层钢丝的捻角分别为14°和13°时,试计算:(1)钢 丝绳的重量;(2)股的总重量与总长度;(3)各种钢丝的总重量与总长度。
(2)捻股时,百米股的重量计算。
N
qn
0.617(
2 0
i
Ni
2 i
)
(1-18)
i 1
式中: qn┈捻股时百米股的重量(Kg/100m); εi┈i种钢丝在股中的捻缩率; δi ┈i种钢丝的直径(mm); Ni┈i种钢丝的根数。
对于同直径钢丝捻制的股,式(1-18)可变为:
qn
0.617(
2 0
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