起重机钢丝绳的许用拉力计算方法

供参考常用起重索具、吊具计算

一、钢丝绳计算

1.钢丝绳实际受力计算

当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大，吊索

所受的拉力愈大；或者说，吊索所受的拉力一定时，起重量随着a角的增大而降低。

（1-1）

P——每根钢丝绳所受的拉力（N）；

Q——起重设备的重力（N）；

n——使用钢丝绳的根数；a——钢丝绳与铅垂线的夹角。

2.钢丝绳绳径选择选择钢丝绳直径时，一般可根据钢丝绳受到的拉力（即许用拉力P= Q ncosa

供参考P），求出钢丝破断拉力总和ΣS0，再查表找出相应的钢丝绳直径。如

所用的是旧钢丝绳，则以上所求得的许用拉力P应根据绳的新旧程

度，乘以0.4～0.7的系数。详见下表1。

钢丝绳的容许拉力可按下式计算：

（1-2）式中P——钢丝绳的容许拉力（kN）；

ΣS0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

a ——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，对6×19、6×37、

6×61钢丝绳，a分别取0.85、0.82、0.80；

K——钢丝绳使用安全系数。见下表2 表1钢丝绳合用程度判断表类别判断方法合用程度使用场合Ⅰ新钢丝绳和曾使用过的钢丝绳，但各股钢丝绳的位置未有变动，无绳股凹凸现象，磨损轻微100% 重要场合

Ⅱ①各股钢丝已有变位、压扁及凹凸现象，但未露绳芯②钢丝绳个别部位有轻微锈蚀③钢丝绳表面有尖刺现象（即断丝），每米长度内尖刺数目不多于总丝数的3% 70% 重要场合

Ⅲ①钢丝绳表面有尖刺现象，每米长度内尖刺数目不多于总丝数的10% ②个别部位有明显的锈痕③绳股凹凸不太严重，绳芯未露出50% 次要场合

Ⅳ①绳股有明显的扭曲，绳股和钢丝有部分变位，有明显的凹凸现象②钢丝绳有锈痕，将锈痕刮去后，钢丝绳留有凹痕③钢丝绳表面上的尖刺现象，每米长度内尖刺数目不多于总丝数的25% 40% 次要场合P = aΣS0K

供参考表2 钢丝绳的安全系数使用情况安全系数K 使用情况安全系数K 缆风绳用3.5 用作吊索，无弯曲6～7 用于手动起重设备4.5 用作绑扎吊索8～10 用于机动起重设备5～6 用于载人的升降机14 3.钢丝绳的选用

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可编辑 钢丝绳的受力计算与选用

钢丝绳按所受最大工作静拉力计算选用，要满足承载能力和寿命要求。

1．钢丝绳承载能力的计算

钢丝绳承载能力的计算有两种方法，可根据具体情况选择其中一种。

（1）公式法（ISO推荐）：式中:d--钢丝绳最小直径，mm；

S--钢丝绳最大工作静拉力；

c--选择系数，mm/ ；

n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定；

k--钢丝绳捻制折减系数；

ω--钢丝绳充满系数；

--钢丝的公称抗拉强度，N/mm2。

（2）安全系数法 F0≥Sn∑

F0=k∑S丝

式中:FO--所选钢丝绳的破断拉力，N；

S--钢丝绳最大工作静拉力；

n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定（见表6－3和表6－4）；

k--钢丝绳捻制折减系数；

∑S丝--钢丝破断拉力总和，根据钢丝绳的机构查钢丝绳性能手册。机构工作级别 M1，M2，M3 M4 M5

M6 M7 M8

安全系数（n） 4 4.5 5 6 7 9

表6－3 工作机构用钢丝绳的安全系数

用途支承动臂起重机械自身安装缆风绳吊挂和捆绑

安全系数（n） 4 2.5 3.5 6

表6－4 其他用途钢丝绳的安全系数

注:对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级别的安全系数

2．钢丝绳的寿命

钢丝绳的使用寿命总是随着配套使用的滑轮和卷筒的卷绕直径的减小而降低的，所以，必须对影响其寿命的钢丝绳卷绕直径（即按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的卷绕直径）作出限制，不得低于设计规范规定的值，即： D0min≥hd

式中:D0min--按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒允许的最小卷绕直径， mm；

d--钢丝绳直径， mm；

h--滑轮或卷筒直径与钢丝绳直径的比值（见表6-5）。机构工作级别 M1,M2,M3 M4 M5 M6 M7 M8

常用起重索具、吊具计算

一、钢丝绳计算1.钢丝绳实际受力计算

当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角a愈大，吊

索所受的拉力愈大；或者说，吊索所受的拉力一定时，起重量随着a

角的增大而降低。 （1-1）P——每根钢丝绳所受的拉力（N）；Q——起重设备的重力（N）；n——使用钢丝绳的根数；a——钢丝绳与铅垂线的夹角。

2.钢丝绳绳径选择

选择钢丝绳直径时，一般可根据钢丝绳受到的拉力（即许用拉P=Qncosa力P），求出钢丝破断拉力总和ΣS0，再查表找出相应的钢丝绳直径。

如所用的是旧钢丝绳，则以上所求得的许用拉力P应根据绳的新旧

程度，乘以0.4～0.7的系数。详见下表1。

钢丝绳的容许拉力可按下式计算： （1-2）

式中P——钢丝绳的容许拉力（kN）；ΣS0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

a ——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，对

6×19、6×37、6×61钢丝绳，a分别取0.85、0.82、0.80；K——钢丝绳使用安全系数。见下表2

表1钢丝绳合用程度判断表类 别判 断 方 法合用程度使用场合Ⅰ新钢丝绳和曾使用过的钢丝绳，但各股钢丝绳的位置未有变动，无绳股凹凸现象，磨损轻微100%重要场合

Ⅱ①各股钢丝已有变位、压扁及凹凸现象，但未露绳芯②钢丝绳个别部位有轻微锈蚀③钢丝绳表面有尖刺现象（即断丝），每米长度内尖刺数目不多于总丝数的3%70%重要场合

Ⅲ①钢丝绳表面有尖刺现象，每米长度内尖刺数目不多于总丝数的10%②个别部位有明显的锈痕③绳股凹凸不太严重，绳芯未露出50%次要场合

Ⅳ①绳股有明显的扭曲，绳股和钢丝有部分变位，有明显的凹凸现象②钢丝绳有锈痕，将锈痕刮去后，钢丝绳留有凹痕③钢丝绳表面上的尖刺现象，每米长度内尖刺数目不多于总丝数的25%40%次要场合P =aΣS0K表2 钢丝绳的安全系数使 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6～7用于手动起重设备4.5用作绑扎吊索8～10用于机动起重设备5～6用于载人的升降机143.钢丝绳的选用

钢丝绳的受力计算方法之巴公井开创作

某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超出这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。

(一)钢丝绳的破断拉力

钢丝绳的破断拉力可由表中查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:

SP=ΨΣSi

式中SP ——钢丝绳的破断拉力,kN;

ΣSi ——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,kN;

Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对6×19绳,Ψ=0.85;对6×37绳,Ψ=0.82;对6×61绳,Ψ=0.80。

但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采取下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:

SP=500d2。（钢丝绳公称抗拉强度1550Mpa）

式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;

d——钢丝绳的直径,mm。

(二)钢丝绳的平安系数

为了包管起重作业的平安,钢丝绳许用拉力只是其破断拉力的几分之一。破断拉力与许用拉力之比为平安系数。下表列出了分歧用途钢丝绳的平安系数。

钢丝绳平安系数表 ：

使用情况 平安系数k

缆风绳及拖拉绳用 3.5

用于手动起重设备 4.5

用于机动起重设备 5-6

用于吊索有绕曲 6-8

用于绑扎吊索8-10

用于载人升降机 14

(三)钢丝绳的许用拉力

P = SP / K

式中 P——钢丝绳的许用拉力,N;

SP——钢丝绳的破断拉力,N;

K ——钢丝绳的平安系数。

例 : 型号6×37-30的钢丝绳（公称抗拉强度1700Mpa）,用做捆绑绳时其许用拉力为多大？

解: 查表得SP=580500(N)（注：因为表中数据已考虑了钢丝捻制不均折减系数）