钢丝绳应用与安全倍率的分析★★★●●★资料

2010编写 刘 立 民y 河北省电力建设第一工程公司2010/3/26钢丝绳应用与安全倍率的分析钢丝绳应用与安全倍率的分析第2 页共21 页目录一、引用标准 (3)二、钢丝绳的技术规范 (4)1 普通钢丝绳的主要数据 (4)2 普通钢丝绳的主要数据 (5)3 普通钢丝绳的主要数据 (6)4 换算系数按钢丝绳规格而定表 (6)例1 (6)三、钢丝绳的使用安全系数及报废标准 (7)1 钢丝绳的安全系数表 (7)2 钢丝绳断丝后吊装折减值 (8)3 钢丝绳报废标准 (8)4 钢丝表面磨损时报废标准的降低百分率 (8)例2 (8)四、钢丝绳安全系数分析 (9)1 钢丝绳的分类 (9)2 钢丝绳的弯曲率的计算 (9)3 编写施工方案 (10)4 钢丝绳的选择 (10)1 神钢起重机使用钢丝绳的品种 (10)2 起重机专用不旋转钢丝绳 (11)3 钢丝绳力学性能 (11)4 钢丝绳力学性能 (12)5 钢丝绳力学性能 (12)6 钢丝绳力学性能 (13)7 钢丝绳力学性能 (14)8 钢丝绳力学性能 (15)9 钢丝绳力学性能 (15)10 钢丝绳主要用途推荐表 (16)五、钢丝绳破断拉力计算和现场使用估算 (16)1 钢丝绳的破断拉力计算 (16)例1 (17)例2 (17)例3 (18)六、钢丝绳的使用注意事项 (19)1 钢丝绳的选择 (19)2 钢丝绳的可用程度判断 (19)3 钢丝绳使用时的注意事项 (19)参考文献 (21)钢丝绳应用与安全倍率的分析钢丝绳应用与安全倍率的分析河北省电力建设第一工程公司刘立民在电力、冶金、建筑、船舶、海洋工程、油田、化工、矿业、钻井、航空、索道、机械制造各行各业建设和施工吊装工作中，钢丝绳的正确使用关系到工程的安全和工程施工质量；合理使用钢丝绳，必须注意钢丝绳的安全倍率、钢丝绳的使用环境、钢丝绳的维护保养。

起重机和起重作业工作中使用最频繁的一种工具“钢丝绳”，钢丝绳型号规格繁多，钢丝绳在施工现场的应用是根据预定的施工方案和钢丝绳在施工方案中的用途，经计算后选择钢丝绳规格和型号。

钢丝绳的优点:优质高强度碳素钢丝制成的，抗拉力强度高，而且耐磨损。

它广泛应用于各种起重机械和机械传动，也是起重作业中最常用的绳索之一。

整个钢丝绳的粗细一致，卷柔韧性好，强度高，承载能力大，弹性大，能承受冲击性载荷，卷绕过程中平稳，高速运转中没有噪音，破断前有断丝的预兆，它不会整个钢丝绳立即折断。

为了保证施工现场因钢丝绳断裂而产生重大事故的发生，按照施工方案来分析施工环境中的不利因素，正确认识钢丝绳的性能、根据用途确定相应的安全系数。

准确合理的使用钢丝绳和按照规定和保养措施对钢丝绳进行定期的维护，对钢丝绳的安全使用，提高钢丝绳的使用寿命非常重要。

在建设工地每年因钢丝绳计算安全倍率不够、使用方法不得当、保养不及时，发生重大事故，给企业造成不可弥补的巨大损失。

一、引用标准GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法GB/T 238 线材反复弯曲试验方法GB/T 239 金属线材扭转试验方法GB/T 2104 钢丝绳包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T 2973 镀锌钢丝锌层重量试验方法GB/T 8170 数值修约规则GB/T 8358 钢丝绳破断拉伸试验方法GB/T 8706 钢丝绳术语GB/T 8707 钢丝绳标记代号第 3 页共21 页钢丝绳应用与安全倍率的分析第 4 页 共 21 页GB/T 8919 制绳用钢丝 GB/T 15030 剑麻钢丝绳芯 GB/8918-2006 重要用途钢丝绳 GB/T 20118 一般用途钢丝绳GB/T 5972-2006 起重机用钢丝绳检验和报废使用规程 YB/T 081 冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定原则 SH/T 0387 钢丝绳表面脂 SH/T 0388 钢丝绳麻芯脂 二、钢丝绳的技术规范国产标准钢丝绳中，常用的规格一般为直径6.2～83mm ，所用的钢丝直径为0.3～3mm ，钢丝的抗拉强度分别为1400pa M 、1550pa M 、1700pa M 、1850pa M 、2000pa M 等五个等级。

在火电安装的起重和运输工作中，经常使用的钢丝绳有：6×19＋1，6×37＋1，6×61＋1等几种。

上述表示钢丝绳规格的三组数字，代表三种含义，第一组数字6代表钢丝绳有6股组成，如是8股，即第一组数字就应是8；第二组数字19代表钢丝绳的每股钢丝中有19丝钢丝拧成的；第三组数字1代表钢丝绳中有一根油浸剑麻或棉纱纤维绳芯。

但在一些机械说明书中，某一根绳子的表示方法不尽相同，如：6×19＋1-170-φ24-560表示方法，它的含义是前三组的数字6×19＋1上述表示方法相同，第四组数字170代表这根钢丝绳的钢丝必须保证1mm 2的抗拉强度不小于1.7KN ，第五组数字φ24表示该钢丝绳的直径为24mm ，第六组数字560表示该绳的长度为560m 就可满足需要。

1 普通钢丝绳的主要数据（GB1102-74）6×19＋1钢丝绳应用与安全倍率的分析破断拉力，6×19＋1的换算系数（c）为0.85；即：钢丝绳破断拉力=换算系数（c）×钢丝绳破断拉力总和。

2 普通钢丝绳的主要数据第 5 页共21 页钢丝绳应用与安全倍率的分析破断拉力，6×37＋1的换算系数（c）为0.82；即：钢丝绳破断拉力=换算系数（c）×钢丝绳破断拉力总和。

3 普通钢丝绳的主要数据破断拉力，6×61＋1的换算系数（c）为0.80；即：钢丝绳破断拉力=换算系数（c）×钢丝绳破断拉力总和。

例1采用一根直径为24mm的钢丝绳，其规格6×37+1，钢丝绳强度极限1850MPa，用来作绑扎绳，求其容许拉力？第6 页共21 页钢丝绳应用与安全倍率的分析第 7 页 共 21 页解：从表中查这种钢丝绳的破断拉力总和是390KN,根据安全系数表中查的绑扎绳K=10倍，换算系数c 对6×37＋1钢丝绳为0.82，则KNK P T 98.3182.010390c =⨯==容许拉力 三、钢丝绳的使用安全系数及报废标准当钢丝绳承受拉伸并且弯曲时，各根钢丝绳中产生的应力是复杂的，这个应力包括拉伸应力、弯曲应力、挤压应力和扭转应力等，这些应力与钢丝和股的数量及其直径、绕捻的方式、绕捻角的大小、绕捻的紧密程度、绳芯的材料等都有关系。

所以要得出准确的计算是很困难的。

由于其中挤压应力的扭转应力相对来说都很小，主要是拉伸应力和弯曲应力通常在按强度要求选择钢丝绳时，按纯拉伸计算。

而对于因弯曲而引起的弯曲应力影响，以及钢丝绳反复弯曲而引起的疲劳问题等，不予考虑。

所以用适当地选取滑轮或卷筒直径对钢丝绳直径的比值TD和安全系数来加以控制和补偿，即K S P b =式中 P -------钢丝绳的允许最大使用拉力； b S ------钢丝绳的破断拉力；K -------安全系数。

另一方面，由于绳索捆绑的工艺，起吊速度增大及刹车所产生的惯性力等的影响，实际绳索所受的拉应力也要大于计算中的拉应力。

因此，在使用中，根据工作情况的不同，来确定不同的安全系数。

1 钢丝绳的安全系数表使用情况 安全系数K 使用情况 安全系数K 缆风绳用 3.5 用作吊索无弯曲时 6-7 用于手动起重设备 4.5 用于捆绑 8-10 用于机动起重设备5-6用于载人升降机14所谓钢丝绳的安全系数，就是确保在使用过程中一个安全保险的系数，但施工的实际情况，却是千变万化的，完全千篇一律地生搬硬套也不一定合适。

比如上面所说的作捆绑绳的安全系数是8～10倍，实际工作中，作捆绑绳用的情况就很多，单从段数上来说，就有捆绑二段、四段、六段、八段、十段以上者之分，因此考虑安全系数时，捆绑的段数愈多者，因为受力不均，安全系数就要考虑大值。

另外，被捆绑物体的体积大小，也与选择安全系数有密切的关系。

钢丝绳应用与安全倍率的分析钢丝绳和其它工具一样，使用一定时间后，由于钢丝绳的受力疲劳而断丝，扭曲次数的增加而变形，通过滑轮的磨损等等原因，钢丝绳就要降低负荷使用或安全报废。

钢丝绳的折减负荷是按国家标准规定，在一节距内的断丝或磨损情况为准。

具体情况有以下几种：（1）在一个节距内有以下断丝情况时，应折减起吊荷重。

2 钢丝绳断丝后吊装折减值于报废。

3 钢丝绳报废标准运输或吊装易燃易爆等危险物品的钢丝绳，钢丝绳断丝数达上述表中的所列数目的二分之一时即应报废。

（3）钢丝绳整股破断即应报废。

（4）钢丝绳磨损或锈蚀后，用游标尺量取，在一个节距内达到钢丝直径的40%以上时，即应报废。

如在一个节距内既有断丝，同时钢丝绳表面有磨损或锈蚀时，报废标准还要降低。

降低的百分率，按断丝报废标准中的断丝根数再乘以百分率予以折减。

例2一根6×19＋1交互捻钢丝绳，安全系数为8，钢丝绳表面磨损20%，问节距中断多少根钢丝即应报废？查钢丝绳报废标准，当新钢丝绳断丝16根应予以报废，再查报废标准的降低百分率当磨损20%时的百分率为70%，即：16×70%=11.2根断丝即应予报废。

还有其它一些情况，如钢丝绳退火，压偏麻芯露出等，也要报废。

第8 页共21 页钢丝绳应用与安全倍率的分析在施工建设现场，几乎每项吊装工作与钢丝绳都有联系，施工现场的起重工对钢丝绳有深入的了解的性能、结构、优缺点。

在施工中正确、合理的应用钢丝绳，才能保证施工建设的吊装工作不会出现意外。

四、钢丝绳安全系数分析在起重钢丝绳的安全系数分析的基础上，对起重机用钢丝绳的故障可能度进行分析，并提出起重钢丝绳使用中应检测的部位和项目。

1 钢丝绳的分类根据钢丝接触状态可分为点接触、线接触和面接触。

点接触钢丝绳（D型），绳股内各层钢丝直径相同，但各层螺距不等，所以钢丝互相交叉，形成点接触，在工作中接触应力很高，钢丝易磨损折断，优点是制造工艺简单。

线接触钢丝绳（x型），绳股内钢丝粗细不同，细钢丝置于粗钢丝的沟槽内，粗细钢丝间呈线接触状态。

由于线接触绳接触应力较小，钢丝绳寿命长，同时挠性增加。

由于线接触钢丝绳较为密实，所以相同直径的钢丝绳，线接触绳破断拉力增大。

线接触钢丝绳有瓦林吞（W）型和西尔（X）型以及填充（T）型等。

X型钢丝绳也称外粗式，股内外层钢丝粗，内层钢丝细，这种钢丝绳的优点是是耐磨。

W型钢丝绳也称粗细式，股内外层钢丝粗细不等，细丝置于粗丝之间，这种钢丝具有较好的挠性。

T型钢丝绳的内外层钢丝之间填充较细的钢丝。

这种钢丝绳内部磨损小，抗挤压，耐疲劳，但挠性稍差。

面接触钢丝绳，采用异形断面钢丝，钢丝间呈面状接触。

其优点是破断拉力大，耐磨。

按钢丝绳捻法次数，有单绕和双绕之分。