钢丝绳知识...
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钢丝绳基础知识概念:钢丝绳又称钢索,是由优质钢丝经过打轴、捻股、合绳等工序制成的绳状制品,它具有自重轻、强度高、挠性好、承受冲击力强、高速运行无噪声、使用安全方面等特点,广泛用于张拉固定、运输牵引、提升起重等方面。
术语钢丝由碳素钢或合金钢通过冷拉或冷扎而成的圆形(或异形)丝材,它是构成股的基本单元。
一般来说钢丝直径越粗耐磨蚀和耐磨损性能越强,钢丝直径越细,柔软性能越好。
钢丝按横截面形状可分为圆形及异形如Z形、V形、H形等;按表面状态可分为光面(无镀层)、镀(涂)层(镀锌层、镀铝层、镀铜层、塑料涂层及其它镀层)。
比较常见为镀锌层、其根据镀层方式可分为先拉后镀及先镀后拉。
钢丝绳用钢丝表面常见分为光面和镀锌两种,在腐蚀性较弱的环境中,并且允许对钢丝绳进行充分润滑的场合,一般使用光面钢丝绳。
在腐蚀性环境和不容易对钢丝绳表面涂油脂的场合,应采用镀锌钢丝绳。
镀锌层与钢丝表面附着牢固,并提供阴极保护。
耐腐蚀寿命长。
在海洋和其它阴雨潮湿的环境中一般都使用镀锌钢丝绳。
钢丝绳由一定数量、一层或多层螺旋状而形成的结构钢丝绳的包覆有塑料、橡胶两种。
钢丝绳直径指表示钢丝绳尺寸特性的规定值。
钢丝绳最小破断拉力可通过钢丝公称抗拉强度及钢丝绳结构等用公式计算出来。
镀层钢丝绳镀层重量指表面钢丝表面积的镀层重量,用8/m2表示。
相应标准中有规定。
钢丝绳的检验:外观尺寸检查:对钢丝绳直径(含圆度)表面、结构、捻法及捻制质量等项的检查。
钢丝绳拆股试验:钢丝绳股部分或全部拆散或单丝进行试验来计算钢丝绳内钢丝破断拉力总和和考核钢丝绳内钢丝的性能。
钢丝绳破断拉伸试验:测定钢丝绳在单向静拉力作用下,承受破断拉力能力的试验。
松驰试验:钢丝绳在初始拉力作用下,经过一定时间后,测定其应力损失的试验。
压扁试验:测定钢丝绳在沿向压力作用下变形程度的试验。
疲劳试验:测定钢丝绳规定的交变压力作用下,承受反复弯曲能力的试验。
钢丝绳的伸长:钢丝绳或股绳在弹性范围内的伸长分为结构伸长(或永久伸长)和弹性伸长。
钢丝绳用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索,钢丝绳是由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。
在物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之用。
钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断,工作可靠。
目录钢丝绳的构造按拧绕的层次分类按接触状态分类截面说明一、钢丝绳的构造1、钢丝钢丝绳起到承受载荷的作用,其性能主要由钢丝决定。
钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材,具有很高的强度和韧性,并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理2、绳芯它是用来增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦,提高使用寿命的。
常用绳芯有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料。
(常用麻芯,高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯)作用为:支持绳股,保持钢丝绳的断面形状,减少钢丝的挤压和变形,还可降低绳股间钢丝的接触应力;缓和钢丝绳的弯曲应力,使钢丝绳富有弹性;储存润滑油,预防钢丝绳内部钢丝锈蚀,减少钢丝间的摩擦。
分类:麻绳芯(黄麻芯)为FC,天然纤维芯(纤维芯中的剑麻绳芯)为NF,合成纤维芯为SF,金属丝绳芯(独立的钢丝绳芯)为IWR,钢丝股芯为IWS2、钢丝绳常用分类为六种圆股钢丝绳、异型股钢丝绳(有三角股、椭圆股和扇形股)、多层绳股钢丝绳、扁钢丝绳、密封钢丝绳、棒状钢丝绳(单绕绳)。
3、按绳股层次分为单层股钢丝绳和多层股钢丝绳单层股钢丝绳:有一层股围绕一个绳芯螺旋捻制而成的多股钢丝绳;多层股钢丝绳:多个股围绕一个绳芯(单层股钢丝绳)或一个中心(阻旋转或平行捻密实钢丝绳)螺旋捻制成一层或多层的钢丝绳。
3、按拧绕的层次分类钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳单绕绳:由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成,挠性差,反复弯曲时易磨损折断,主要用作不运动的拉紧索。
(一次捻:由钢丝直接捻成绳,没有绳股)双绕绳:由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。
常用的绳芯为麻芯,高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。
01定义02分类钢丝绳是由多层钢丝捻制而成的一种挠性绳索,具有强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断等特点,在起重机、卷扬机、电梯等机械设备中广泛应用。
根据钢丝绳的捻制方法、结构和用途的不同,可分为普通型、复合型、密封型等多种类型。
定义与分类结构钢丝绳由钢丝和绳芯组成,钢丝是钢丝绳的基本构成单元,绳芯则用于增加钢丝绳的弹性和韧性。
钢丝绳的结构可分为单捻、双捻和三捻等。
耐磨性好钢丝绳的表面经过特殊处理,具有良好的耐磨性。
特点钢丝绳具有以下特点抗腐蚀性强钢丝绳采用优质钢丝制造,经过特殊工艺处理,具有良好的抗腐蚀性。
承载能力强钢丝绳的强度高,能够承受较大的拉力。
使用寿命长钢丝绳的使用寿命长,能够满足长期使用需求。
结构与特点01制造工艺钢丝绳的制造工艺主要包括原料准备、冷拔、热处理、酸洗、磷化、捻制、检验等工序。
02原料准备选用优质碳素钢或合金钢作为原料,进行切割、清洗等预处理。
03冷拔将原料钢丝进行冷拔处理,提高其强度和韧性。
03对冷拔后的钢丝进行热处理,消除内应力,提高综合性能。
热处理用酸溶液对钢丝进行清洗,去除表面的氧化皮和锈蚀物。
酸洗在钢丝表面形成一层磷化膜,提高钢丝的防锈性能。
磷化0102将处理后的钢丝按照规定的捻距和捻向进行捻制,形成钢丝绳。
对制成的钢丝绳进行外观、尺寸、性能等方面的检验,确保产品质量符合要求。
捻制检验破断拉力与强度破断拉力指钢丝绳在拉伸过程中,当拉力达到一定程度时,钢丝绳会突然断裂的最大拉力。
它是衡量钢丝绳承载能力的重要指标。
强度钢丝绳的强度是指其抵抗拉伸破坏的能力,通常以单位截面积的破断拉力来表示。
钢丝绳的强度越高,其承载能力和使用寿命就越长。
弹性模量与刚度弹性模量钢丝绳在拉伸过程中,单位应力引起的应变。
弹性模量越大,钢丝绳在受力时变形越小,刚度越高。
刚度钢丝绳抵抗变形的能力,即在外力作用下保持原有形状的能力。
刚度高的钢丝绳在承受载荷时不易发生弯曲和扭曲。
耐磨性与耐腐蚀性耐磨性钢丝绳在使用过程中会受到摩擦和磨损,耐磨性好的钢丝绳能够减少磨损量,延长使用寿命。
钢丝绳的基础知识目录一、钢丝绳概述 (3)1.1 钢丝绳定义 (3)1.2 钢丝绳种类 (4)1.3 钢丝绳的应用领域 (5)二、钢丝绳的结构与材料 (7)2.1 钢丝绳的结构 (8)2.1.1 单层钢丝绳 (9)2.1.2 多层钢丝绳 (10)2.2 钢丝绳的材料 (11)三、钢丝绳的制造过程 (12)3.1 钢丝的冶炼与加工 (12)3.2 钢丝绳的捻制工艺 (14)3.3 钢丝绳的绳芯和绳股制作 (15)3.4 钢丝绳的固定与润滑处理 (16)四、钢丝绳的性能与测试 (18)4.1 钢丝绳的力学性能 (19)4.2 钢丝绳的疲劳性能 (21)4.3 钢丝绳的耐久性 (21)4.4 钢丝绳的测试方法 (23)4.4.1 抽样检验 (23)4.4.2 力学性能测试 (25)4.4.3 耐久性与环境适应性测试 (26)五、钢丝绳的使用、维护与安全标准 (28)5.1 钢丝绳的使用要点 (29)5.2 钢丝绳的维护保养 (30)5.3 钢丝绳的安全使用规范 (31)5.4 钢丝绳的安全标准与法规 (32)六、钢丝绳的选用与安装 (34)6.1 钢丝绳的选用原则 (36)6.2 钢丝绳的安装方法 (37)6.3 钢丝绳的安装注意事项 (38)七、钢丝绳的故障诊断与维修 (39)7.1 钢丝绳的常见故障类型 (40)7.2 钢丝绳故障的诊断方法 (42)7.3 钢丝绳的维修技巧 (43)八、钢丝绳的未来发展趋势 (43)8.1 新型钢丝绳材料的研发与应用 (45)8.2 钢丝绳制造技术的创新 (46)8.3 钢丝绳在工业4.0时代的应用前景 (47)一、钢丝绳概述钢丝绳是一种重要的机械构件,广泛应用于吊装、牵引、拉紧、承载及安全防护等领域。
它由多根钢丝经过一定工艺编织而成,具有较高的强度和优良的耐磨性能。
钢丝绳因其独特的优势,如承载能力强、使用灵活、维护成本低等,成为现代工业中不可或缺的重要工具。
钢丝绳的分类多种多样,根据用途、结构、材质和表面处理等特征可分为不同类型。
钢丝绳基础知识钢丝绳的分类按照股中相邻层钢丝的接触状态,钢丝绳可分为:点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳三种基本结构形式。
按照构成股断面的形式,钢丝绳可分为圆股钢丝绳和异形股钢丝绳(其中异形股钢丝绳主要包括三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳和扇形股钢丝绳)。
按照钢丝(钢丝绳)表面状态,钢丝绳可分为光面钢丝绳、镀锌(锌铝合金)钢丝绳和涂(包)塑钢丝绳。
点接触:股内相邻层钢丝之间呈点状接触形式,除中心钢丝外,各层钢丝直径相等,股通过分层捻制形成。
线接触:股内相邻层钢丝之间呈线状接触形式,股由不同直径的钢丝一次捻制而成。
面接触:股内相邻层钢丝之间呈面状接触形式。
点、线接触钢丝绳:股内相邻层钢丝之间呈点、线两种接触形式。
股由不同直径的钢丝分次捻制而成。
异形股钢丝绳:异形股钢丝绳因其股断面呈三角形、椭圆形或扇形而得名。
镀锌钢丝绳:对钢丝表面进行镀锌处理(或镀锌后拉拔),然后在捻制成的钢丝绳。
钢丝绳捻向所谓钢丝绳(或股)捻向,是指股在绳中(或丝在股中)捻制的螺旋线方向。
判定方法:将绳(或股)垂直放置观察,若股(丝)的螺旋上升方向为自左向右上方,则为左捻,可用“”表示。
根据股、绳捻制方向,钢丝绳分为:a 右交互捻钢丝绳:绳右捻,股左捻b 左交互捻钢丝绳:绳左捻,股右捻c 右同向捻钢丝绳:绳右捻,股右捻d 左同向捻钢丝绳:绳左捻,股左捻e 右混合捻钢丝绳:绳右捻,部分股左捻,部分股右捻f 左混合捻钢丝绳:绳左捻,部分股右捻,部分股左捻钢丝绳芯及代号a 纤维芯(天然或合成):FCb 天然纤维芯:NFc 合成纤维芯:SFd 金属丝绳芯:IWR(或IWRC)e 金属丝股芯:IWS钢丝绳的损坏类型1. 由于在尖锐的突起上承载运行而导致机械损伤。
2. 由于支撑结构的摩擦导致局部磨损。
钢丝绳在天轮与卷筒之间震动。
3. 狭窄的磨损会导致疲劳断裂,钢丝绳在过大绳槽中工作或者在过小的支撑槽沙锅工作都会导致此问题。
4. 严重磨损,纤维主芯凸出。
钢丝绳基本知识钢 丝 绳 基 础 知 识1、概念1.1钢丝绳:是由多根钢丝按照一定的规则捻制而成的绳索。
由制绳钢丝、绳芯和绳用油脂组成。
见附表11.2 钢丝:由原料(盘条)经冷拉(或轧制)形成具有一定尺寸(圆形或异形)的线材。
按表面状态分光面及镀锌;按形状分圆形和异形(Z 形、T 型)。
外层钢涂金属绳芯空用钢丝绳等等。
2.4 按钢丝表面状态分:光面钢丝绳和镀锌钢丝绳。
2.4.1 镀锌分热镀锌和电镀锌两种方式,锌层厚度级别有A类(厚镀锌)、AB类(中厚镀锌)、B类(薄镀锌)之分。
2.5 按钢丝绳股内钢丝的接触状态分:点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、点线接触钢丝绳、面接触钢丝绳(压实股钢丝绳)。
2.5.1点接触钢丝绳股中的钢丝分层捻制而成,由于各层捻距不相同,各层钢丝互相交叉成点状接触该结构钢丝绳属淘汰品种,不作为重要用途使用。
如图:点接触钢丝绳及股点接触钢丝绳的典型结构有6×19+FC(IWR、IWS)、6×37+FC(IWR、IWS)、6×61+FC (IWR、IWS)、6×24+7FC、18×19+FC(IWS)等。
特点:(1)除中心钢丝外,所有钢丝直径相同;(2)股中相邻层钢丝螺旋线互不平行,交错接触;(3)上一层的某根钢丝不嵌在下一层相邻钢丝的沟槽内,即相邻层钢丝“始终走棱而不走沟”;(4)钢丝在股中的排列规律,是各层的钢丝数目由内相外递增6根。
(5)点接触结构股中钢丝呈点状接触,接触应力大,钢丝绳承受负荷时,钢丝之间的接触应力大必然影响钢丝绳的使用寿命。
如:6×37结构:2.5.2 线接触(平行捻):钢丝绳股中所有钢丝是一次捻制而成的。
各层钢丝捻距相同(平行捻制),同一层及层与层之间的钢丝紧密相贴,以线状方式接触,如图。
线接触钢丝绳及股线接触股的基本结构有3种:西鲁式(S)、瓦林吞式(W)、填充式(Fi)。
A、西鲁式(S):钢丝的排列中,内层和外层的钢丝数目相等。
钢丝绳的安全使用知识钢丝绳具有断面相同、强度高、弹性大、韧性好、耐磨、高速运行平稳并能承受冲击荷载等特点。
在破断前一般有断丝、断股等预兆,容易检查、便于预防事故,因此,在起重作业中广泛应用,是吊装中的主要绳索,可用作起吊、牵引、捆扎等。
1.钢丝绳的构造特点和种类钢丝绳按捻制的方法分为单绕、双绕和三绕钢丝绳三种,双绕钢丝绳先是用直径0.4~3mm,强度1400~2000N/mm2的钢丝围绕中心钢丝拧成股,再由若干股围绕绳芯,拧成整根的钢丝绳。
双绕钢丝绳钢丝数目多,挠性大,易于绕上滑轮和卷筒,故在起重作业中应用的一般是双绕钢丝绳:(1)按照捻制的方向钢丝绳分为同向捻、交互捻、混合捻等几种。
钢丝绳中钢丝搓捻方向和钢丝股搓捻方向一致的称同向捻(顺捻)。
同向捻的钢丝绳比较柔软,表面平整,与滑轮接触面比较大,因此,磨损较轻,但容易松散和产生扭结卷曲,吊重时容易旋转,故在吊装中一般不用。
交互捻(反捻)钢丝绳,钢丝搓捻方向和钢丝股搓捻方向相反。
交互捻钢丝绳强度高,扭转卷曲的倾向小,吊装中应用的较多。
混合捻钢丝绳的相邻两股钢丝绳的捻法相反,即一半顺捻,一半反捻:混合捻钢丝绳的性能较好,但制造麻烦,成本较高,一般情况用得很少。
(2)钢丝绳按绳股数及一股中的钢丝数多少可分为6股l9丝;6股37丝;6股61丝等几种。
日常工作中以6×19+1,6×37+1,6×61+1来表示。
在钢丝绳直径相同的情况下,绳股中的钢丝数愈多,钢丝的直径愈细,钢丝愈柔软,挠性也就愈好。
但细钢丝捻制的绳没有较粗钢丝捻制的钢丝绳耐磨损。
因此,6×l9+1就较6×37+1的钢丝绳硬,耐磨损。
(3)钢丝绳按绳芯不同可分为麻芯(棉芯)、石棉芯和金属芯三种。
用浸油的麻或棉纱作绳芯的钢丝绳比较柔软,容易弯曲,同时浸过油的绳芯可以润滑钢丝,防止钢丝生锈,又能减少钢丝间的摩擦,但不能受重压和在较高温度下工作:石棉芯的钢丝绳可以适应较高度下工作,不能重压。