鋼絲繩各種結(jié)構(gòu)性能比較

選擇鋼絲繩時，一要考慮鋼絲繩的安全性（安全系數(shù)和整繩破斷拉力）；二要考慮鋼絲繩使用場所。造成鋼絲繩在使用中報廢的主要原因是疲勞、腐蝕、磨損、擠壓、旋轉(zhuǎn)。本文將對不同結(jié)構(gòu)品種的鋼絲繩就以上性能作一淺析介紹。
    疲勞：鋼絲繩疲勞通常是由于鋼絲繩在拉伸載荷的作用下反復(fù)彎曲所致，例如，當(dāng)鋼絲繩繞過滑輪和卷繞在卷筒上。造成疲勞的主要原因是鋼絲繩承受的載荷、滑輪和卷筒的直徑與鋼絲繩直徑之比，鋼絲繩抗彎曲性能和工作循環(huán)次數(shù)。在這種情況下，選擇鋼絲繩應(yīng)考慮以下幾方面因素：a）面接觸比線接觸高，線接觸比點(diǎn)接觸高； b）相同直徑、類型的鋼絲繩，外層鋼絲細(xì)時，疲勞性能比較好；c）異型股、八股、多股鋼絲繩比普通的圓股鋼絲繩高；d）相同結(jié)構(gòu)時同向捻比交互捻高；e）鋼絲繩不松散比松散的提高約30～50；f）鋼絲強(qiáng)度較低時，疲勞值較高；g）鋼絲繩疲勞性能一般情況下和使用時安全系數(shù)成正比。
    腐蝕：腐蝕通常伴隨疲勞一起發(fā)生，是導(dǎo)致鋼絲繩報廢的主要原因。如果在工作環(huán)境中存在嚴(yán)重腐蝕風(fēng)險（如：海洋中海水，大氣中硫化氫及二氧化硫等），則應(yīng)選擇鍍鋅鋼絲繩，且鋅層越厚越有利。
    耐磨損：鋼絲繩的磨損主要表現(xiàn)在鋼絲（外部和內(nèi)部）以及鋼絲繩直徑變細(xì)現(xiàn)象。具體來講耐磨性能取決于：a）主要取決于鋼絲繩表面鋼絲與滑輪或卷筒的接觸應(yīng)力。鋼絲繩與滑輪或卷筒的接觸面稱為支撐表面，支撐表面大小是由鋼絲繩橫斷面的三分之一圓周與輪槽間的接觸面的大小來表示。支撐表面越大，接觸壓應(yīng)力越小，耐磨性能也越好。常用的鋼絲繩支撐面由大到小的順序排列為：密封-異形-多股-面接觸圓股-普通圓股，同結(jié)構(gòu)中，同向捻比交互捻耐磨；b）對于耐外部磨損，外層鋼絲較粗的為有利；c）對于耐內(nèi)部磨損，線接觸、面接觸的較為優(yōu)越；鋼絲成份中適當(dāng)提高含碳量、含錳量對耐磨是有好處的。
    耐擠壓性：鋼絲繩在使用時對結(jié)構(gòu)變形的抵抗性能稱耐擠壓性，也可以說是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。主要表現(xiàn)對受橫向擠壓時的抵抗能力，鋼絲繩在卷筒上多層纏繞使用時更需考慮。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性即耐擠壓性與下列因素有關(guān)：a）金屬芯繩比纖維芯繩的鋼絲繩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；b）股內(nèi)鋼絲少則相對穩(wěn)定；c）面接觸優(yōu)于線接觸，線接觸優(yōu)于點(diǎn)接觸；d）相同結(jié)構(gòu)交互捻比同向捻穩(wěn)定；e）各種不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩：多股、四股扇形鋼絲繩的耐擠壓性比較好；f）如果壓扁是造成報廢的主要原因，則推薦采用具有鋼芯和緊密外層股的平行股密實(shí)鋼絲繩。
    旋轉(zhuǎn)性：普通鋼絲繩使用時，一端受拉力后無論同向捻還是交互捻都會產(chǎn)生由于股和繩形成不同的旋轉(zhuǎn)力矩不能平衡造成鋼絲繩旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，隨著提升高度的上升（即揚(yáng)程與滑輪直徑比增加）和吊物重量增加，旋轉(zhuǎn)會加劇，嚴(yán)重時會造成相互纏繞現(xiàn)象。這不僅影響現(xiàn)場操作人員的人身安全和難于作業(yè)，還由于纏繞后鋼絲繩之間相互摩擦和捻距受到破壞，會加速表面鋼絲磨損造成過早斷絲，降低疲勞性能，縮短使用壽命。這種工況必須使用多股阻旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或四股扇形不旋轉(zhuǎn)

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