固定抱索器索道钢丝绳讲课幻灯片-LHD4-2014PPT幻灯片

2020/5/7,1,单线循环固定抱索器式索道,蔺鸿达,客运索道用钢丝绳,2,客运索道的种类大体分为,固定抱索器式索道（单线连续循环式和脉动式）脱挂抱索器式索道往复式索道拖牵式索道地轨缆车,3,1、往复式：固定不动支承客车的钢绳称为承载索又称轨索。牵引客车运行的钢绳为牵引索又称首绳，客车尾部拉紧的钢绳为平衡索又称尾绳。首尾为一根绳的统称为牵引。2、循环式：只有一根绳的称为运载索。承载和牵引分开的循环索道分别称为承载索和牵引索。3、缆车：牵引客车的钢丝绳称为牵引索，平衡拉紧的钢绳称为平衡索。所有张紧牵引索或平衡索的钢绳统称张紧索。,客运索道和缆车用钢绳的名称,4,钢丝绳的重要性,首先钢丝绳是承载和运送吊具、联系驱动、迂回和沿线设备的重要部分,有了钢丝绳索道或缆车，才成为一个完整的体系,从而达到运送乘客的目的。其次钢丝绳承受了很大的拉力,此拉力又使索道上很多主要设备承受着巨大的各种应力。比如：驱动轮、迂回轮、抱索器、支架、轮组等。索道上很多事故和故障的出现都与钢丝绳有关。,2020/5/7,5,钢丝绳的重要性,所以从某种意义上讲，索道的安全运营取决于钢丝绳的安全使用。钢丝绳是一项非常专业的技术知识,人们从制造、安装、到使用都积累了很多理论和实际经验,为了提高钢丝绳的使用寿命,降低生产成本,作为一名索道从业人员,必需加以全面的了解和掌握。,2020/5/7,6,钢丝绳的制造,A钢丝B钢丝绳的编捻C钢丝绳的包装和长度,2020/5/7,7,A钢丝,1)钢丝的原料钢丝是用圆钢条(盘条)冷拔或冷轧而成.现代钢丝的制造要求一根钢绳的钢丝是整根的，不能有焊接点，因此盘条重量越来越大，整根钢丝长度可5000m甚至更大，钢丝的原料采用优质碳素钢,其含硫磷量不应超过0.035%.其化学成分一般为:碳0.40.85%锰0.30.7%硅0.140.37%硫不大于0.04%磷不大于0.04%,2020/5/7,8,2)冷拔、冷扎与热处理在拔扎过程中，钢丝的晶体向一个方向滑动，产生塑性变形，使钢丝的硬度，抗拉强度，弹性限都有显著提高。从而改善了材料的机械性能。冷拔扎后进行热处理，将850950的钢丝送入82的肥皂水池中淬火，改变其晶体构造，使钢丝具有高抗拉强度，高韧性和良好的耐磨性。,2020/5/7,9,3)钢丝的镀锌为了抵抗大气、雨水等的侵蚀，钢丝应镀锌予以保护，酸雨大时，锌层会很快被腐蚀。镀锌有热镀和电镀两种方法，其厚为0.010.04mm，索道或缆车用钢丝绳一般采用热镀，因为热镀的镀层较厚。,2020/5/7,10,B钢丝绳的编捻,一次捻钢丝绳可直接在捻绳机上一次将钢丝编捻成钢绳，二次捻钢绳需先将钢丝捻成股，再将股捻成绳。捻绳时要求所有钢丝或股受力均匀，采用计算机控制，使钢绳质量大为提高。在捻绳时，如丝长不够或断丝时，可采用点焊法进行续接。,2020/5/7,11,C钢丝绳的包装和长度,重量轻体积小的钢丝绳可用木质轮盘将钢绳涂油包装运输，重量大钢绳粗的可用钢轮盘，索道为了减少接头应尽量增加绳长，一般可达5000m以上。,12,2020/5/7,13,2020/5/7,14,2020/5/7,15,钢丝绳的结构,A按捻制次数分类:1)单捻索：由一层或多层钢丝螺旋状缠绕在一根中心丝上捻制而成。如左图所示：往复式索道的承载索使用单捻索。,2020/5/7,16,钢丝绳的结构2)双捻索：先将丝捻成股，然后将若干股再捻成绳，整个制造过程要通过两次捻制，故名双捻索。如图所示：索道和缆车都大量使用。,2020/5/7,17,钢丝绳的结构3)三捻索：将双捻索作为绳股，再次捻制，故名三捻索。如图所示：大型往复式索道张紧索使用三捻索。,2020/5/7,18,钢丝绳的结构,B按钢丝直径分类：1)普通圆股钢绳：股内的钢丝直径完全相同，股内各层丝为等捻角。各层丝捻距不同，各层钢丝之间形成点接触。如图所示：,2020/5/7,19,2)特殊圆股钢绳：股内各层由不同直径钢丝以相同捻距捻制而成，股内各相邻钢丝成线接触。如图所示,钢丝绳的结构,特殊圆股钢绳分类见下一章节,2020/5/7,20,钢丝绳的结构,C按各层钢丝接触方式分类：可分为点接触，线接触和面接触。如图所示:,2020/5/7,21,点接触钢绳：（普通圆股钢绳）股内各层钢丝若捻角相同，则外层钢丝的捻距必然比内层长，这就形成各层丝之间会相互跨越而形成点接触，在受拉力特别是受弯曲时，丝与丝在点接触处就会产生应力集中而形成压痕，使钢丝过早地断裂。其特点为：丝径相同，易制造，受力均匀，成本低。但其缺点是致命的，故只能在一些受力小，弯曲少的，安全要求不高的地点使用。索道和缆车是禁止使用的。,钢丝绳的结构,2020/5/7,22,线接触钢绳：（特殊圆股钢绳）采用不同直径的丝制成的等捻距的钢丝绳，使各层丝之间形成线接触，较好地克服了点接触的缺点，使钢绳寿命大大提高。其特点为：结构较紧密，外层丝比内层丝承受应力大，股内钢丝在使用时相对移动较小，伸长也比点接触小，丝与丝之间接触应力也较小。其填充系数也较高，故承载能力比点接触大8%10%，寿命远比点接触钢绳高。但线接触钢绳制造成本较高。索道和缆车规范规定，必须使用线接触钢绳。,钢丝绳的结构,2020/5/7,23,面接触钢绳将线接触钢绳的股用锻打办法使表面钢丝产生塑性变形，丝与丝之间呈面接触，通常称作紧密型钢绳，也称面接触钢丝绳。其特点为：外层丝光滑平整，丝与丝之间接触应力减小，提高了钢绳寿命，减少了与抱索器或轮衬的接触压力，使钢绳减少磨损和变形，同等直径下金属断面积更大，破断力增加约10%。但面接触钢绳柔性下降，丝由圆形变成锐棱形，耐疲劳能力大大削弱。编结处钢丝因有扭转而出现棱角，易将轮衬磨坏。加大钢丝绳编接难度。,钢丝绳的结构,2020/5/7,24,紧密型钢绳在缆车上大量使用，主要因为线路长，托轮数量大，要求钢丝绳耐磨。在架空索道上使用不多，个别架空索道有用，但尚未取得很多经验。紧密型钢绳如图所示：,钢丝绳的结构,2020/5/7,25,点接触和线接触的识别方法：1、普通圆股钢绳除中心丝外，若只有一层丝的股，如(67)，则钢丝绳为线接触。2、两层以上的钢丝绳，若股内丝径相同，则钢丝绳必是点接触。3、各层丝丝径不同，必然是线接触。4、从股断面看，凡是各层丝间不互相靠贴(不相切)的，且有空隙者，必是点接触，凡互相靠贴为线接触。5、股内各丝是等捻距的是线接触，等捻角的是点接触。,钢丝绳的结构,2020/5/7,26,D按捻向分类：绳股的捻向和股内丝的捻向，如果方向相反称为交互捻钢绳，方向相同的称为同向捻钢绳。交互捻简称交捻，同向捻简称顺捻。根据绳和股的捻向可将钢绳分为右交互捻，左交互捻，右同向捻，左同向捻四种。如图所示,钢丝绳的结构,27,2020/5/7,28,循环式索道钢丝绳捻向左右均可，双张紧的索道，两根张紧索的捻向应一左一右，以防止重锤或承载索的旋转。,钢丝绳的结构,2020/5/7,29,钢丝绳的结构,交互捻钢丝绳的特点：绳股内钢丝的捻向与股的捻向相反，表面钢丝排列方向与钢绳的轴线几乎是平行的。钢绳在受力伸长时，产生与股捻相反方向的转动，迫使股内钢丝相互挤压，产生阻抗转动的反力矩，故交互捻的不旋转性比同向捻钢绳好，约为同向捻的5070（由于同向捻旋转性强，在放绳时操作不好容易纽结）。结构稳定，不易产生纽结，搬运操作比较方便。抗挤压和抗扭曲能力强，在小直径绳筒上工作稳定性好。表面暴露的钢丝短，比同向捻短（2.53）倍，其磨损面积小，故耐磨性不及同向捻钢绳。断丝不易检查，探伤仪检查波形小，很容易与腐蚀情况混淆。因同向捻钢绳表面钢丝与绳轴线交角约为3035，交互捻几乎为零，柔性比同向捻低25左右，故交互捻抗疲劳能力低。,2020/5/7,30,同向捻钢绳的优点：表面钢丝与绳轴线交角为3035，柔性好，故抗疲劳性能好。交互捻几乎为零，其柔性比同向捻低25%左右。钢丝暴露面积大，比交互捻大2.53倍，故耐磨性比交互捻好，且易于断丝的检查。综合以上两点，索道用钢丝绳应选用同向捻钢丝绳。,钢丝绳的结构,2020/5/7,31,同向捻钢绳也有缺点：旋转性强，易散股，而交互捻钢绳在受力时，股的捻向与股内钢丝的捻向转动方向相反，迫使钢丝相互压紧而反抗旋转，故旋转性仅为同向捻的50%70%。稳定性差，容易扭结。交互捻结构比较稳定，使用中很少扭结，搬运操作比较方便抗挤压和抗扭曲能力不及交互捻。,钢丝绳的结构,2020/5/7,32,钢绳的捻距我们所指的捻距一般是绳中股的捻距。即绳股围绕绳芯旋转一周（360），相应两点间的距离称为钢丝绳的捻距。捻距大小对钢绳有直接的影响。一般要求钢丝绳捻距不小于6.7倍钢丝绳直径。国外钢绳捻距普遍较大，法国Trefileurope钢绳厂为7，奥地利托飞宝Teufelberger钢绳厂7.17.44，瑞士法策Fatzer钢绳厂为7，英国布瑞登Bridon钢绳厂为8，美国普理森Paulsen钢绳厂为6.97。,钢丝绳的结构,2020/5/7,33,根据国内外捻距的采取，对线接触钢绳而言，低于6.5倍应视为短捻距，短捻距对索道的危害很大：钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而加强，此扭矩对轮衬产生的切割作用非常大，同时，短捻距的钢绳在单位时间通过的轮衬的股数增加，使轮衬磨损加剧，是轮衬偏磨乃至提前报废的主要原因。另外，短捻距的钢绳在受拉后弹性伸长量比捻距长的钢丝绳大。因此,索道的捻距应取7倍左右为适宜。,钢丝绳的结构,2020/5/7,34,钢丝绳的结构,钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而增强。进而扭矩对托压索轮轮衬产生的切割作用力加大，造成轮衬偏磨加速乃至提前报废。捻距短的钢绳单位时间通过轮衬的股数增加，提高了轮衬磨损频率。当捻距短时，如果轮衬的周长与捻矩之比成整倍数，则运行时钢绳每一股与轮衬接触点基本不变，这也是轮衬磨损加快的重要原因之一。捻距短的钢绳受拉后残余伸长量比捻距长的钢绳残余伸长量大的多，这可能会造钢丝绳多次编接，影响钢丝绳的使用寿命。,2020/5/7,35,钢丝绳的结构,综上所述，短捻距钢丝绳在客运索道上使用是不适宜的，索道公司在订购新钢丝绳时，应向钢丝绳生产厂家提出捻距长短的要求。,2020/5/7,36,钢绳的捻角钢绳的捻角是绳的中心线与绳股中心线投影在平面上的交角，交角越大，捻距越短，交角越小，捻距越长。钢绳的捻角即股的捻角，一般限制在1020范围内选取，客运索道一般在1517之间，其捻距相当于7.816.85倍的钢绳直径，捻角过小即过短捻距其弊病已如前述，故捻角一般不应低于14。,钢丝绳的结构,2020/5/7,37,钢绳的股数一般有6股、8股等，目前索道上使用的一般为6股，一是容易制造，二是每股直径与绳心直径基本相同，对编结钢绳是非常重要的。,钢丝绳的结构,2020/5/7,38,钢绳的绳芯绳芯的重要性已被索道行业越来越认识，绳芯对钢绳的寿命和伸长量起到非常重要的作用，综合有以下几点功能和要求：,钢丝绳的结构,2020/5/7,39,(1)对绳股起支承作用，减少股间钢丝的接触应力，减少对钢丝的挤压和变形,保证圆度的连续和均匀。(2)钢绳在受弯时，绳芯允许股和丝作相对运动，起着弹性垫层的作用。(3)吸收冲击载荷，吸收震动，提高钢绳寿命。(4)储存润滑油，防止钢绳受腐蚀。,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,40,(5)隔离绳股，由绳芯将股隔离，防止股间摩擦，在受弯时，绳股不会相互直接挤压。(6)绳芯的压缩量直接影响钢绳的伸长量，索道要求尽量缩短钢绳的伸长，减少或不再二次编结数量，故绳芯要求压缩量达到最小，而且有足够强度不会被拉断。(7)绳芯强度大，而且重量轻，可提高钢绳的强度和降低钢绳的单位重量。,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,41,绳芯的材质绳芯有非金属绳芯（纤维芯或尼龙芯）和金属绳芯两种。最初,绳芯是用麻作成的，黄麻质软，强度低，易压碎，不适于索道重载条件，应使用剑麻。现在因其易被压缩，变形大，易腐烂变质而粉碎，使钢绳伸长量达到1%左右，对索道非常不利，造成二次编结，而且编接处直径大大超标等原因，除国内各钢绳厂尚有供应外，国内外都早已大量使用尼龙绳芯来代替。,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,42,目前尼龙芯有三种，丝状，片状和棒状。有的厂将丝芯在编捻前用专用加热器加工成与股相配合的六角形，使其压缩性近一步降低,未热压的绳芯第一年钢绳伸长量0.37%，热压后降为0.18%。热压后绳芯内部存油仍可通过毛细孔渗透达到润滑的目的.棒状绳芯和改进的星形筒状绳芯其压缩率低。但存油能力极小,绳芯硬，吸收震动和冲击能力差。现在绳芯又有新的发展,采用多种不同高分子合成材料，预制绳芯各个部分，复合加工捻合成复合绳芯。其具有代表性的是拖飞宝缆绳公司所生产的复合绳芯,由预制的热压芯棒，弹性高分子垫层和绳股分隔支撑纤维绳三部分组成。,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,43,压芯棒是将聚丙烯纤维绳芯加热后制成的密实型圆柱盘条，它很轻仍有毛细孔，已很难再被压缩。在圆柱外涂一层12mm厚的高弹性高分子材料，与股相接触，具有一定摩擦力，在绳股和绳芯之间分别捻入六条高质量的针织聚丙烯纤维绳，将绳股分开。这种绳芯具有储油，吸振不被压缩变形，更为主要的是用高分子涂层和分隔绳使钢绳直径和捻距可根据索道参数而精确制定，股间避免了磨擦，绳寿命可大为提高。其伸长量可由热压绳芯的0.3%降低到0.15%,即50%。这个数字如能达到应是目前世界上最低的钢绳延伸率了。,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,44,各种绳芯如图所示:,钢丝绳的结构（绳芯）,2020/5/7,45,金属绳芯有绳股和钢绳两种，索道一般使用钢绳绳芯，主要用于负荷大而钢绳又不能加大的时侯和受冲击负荷大而又使用小轮子的时侯，以及需尽量减少钢绳伸长量的条件下。采用钢绳芯可提高强度约7.5%10金属绳芯的钢绳。如图所示,钢丝绳的结构（绳芯）,46,综上所述钢丝绳分类为：,A按捻制次数；B按钢丝直径；C按丝与丝接触形式；D按捻向。,47,所以，客运索道一般选择特殊圆股、线接触、同向捻、纤维芯或尼龙芯钢丝绳。,2020/5/7,48,客运索道钢丝绳的种类,密封钢绳双捻特殊圆股钢绳三捻圆股钢绳,2020/5/7,49,客运索道用钢丝绳的结构类型,密封钢绳西鲁型钢绳填充型钢绳瓦林吞西鲁型钢绳张紧重锤用钢丝绳其他类型的钢绳,2020/5/7,50,1)密封钢绳如图所示，主要用于承载索。,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,51,密封钢绳的构造及优缺点单捻索，外层丝用Z型丝组成，内部由一层或多层Z型丝，中心是由多层圆丝组成。没有绳芯，其填充系数和单位重量居各种钢绳之首。其特点为：,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,52,1外层Z型丝平滑，接触面积大，摩擦阻力小，车轮与钢绳接触应力小，钢绳寿命长。2外层丝相互压紧，断一根丝时不会跳出，防止事故发生。3外层丝相互压紧，有效防止雨水和潮气进入钢绳内部，同时钢绳内部储油也不易渗漏,保持良好润滑。,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,53,4填充系数可达90%，比同直径的圆股钢绳可承受更大的拉力。可跨越更大的跨度。5基本上不扭转，残余伸长量也最小(=0.0008)。6刚性大，可挠性差，绳筒需直径大，制造较复杂，价格贵。内部断丝需使用探伤仪才能查出，重量大刚性大，安装放绳难度大，端部固定也很复杂。7承载索必许是整根的，不允许有接头，同一地点不能有两根断丝。,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,54,2)西鲁型钢绳广泛用于小直径的牵引索，平衡索和运载索，其特点为除中心丝外，外层丝最粗，具有较大的耐磨性和抗挤压能力。中间层丝细与外层丝相差1.75倍，使钢绳具有一定的柔性。其结构为6(9+9+1)+简称6x19S+NF,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,55,3)填充型钢绳广泛用于较小直径的牵引索，平衡索和运载索，它是在6x19普通点接触的钢绳内加了6根细丝而成。其结构为6(12+6f+6+1)+NF，简称6x25Fi+NF。这种钢绳丝径均匀，比西鲁型同直径外层丝细20%。西鲁36mm与填充38mm相当。因此可选的直径更粗，相同直径的钢绳比西鲁型更柔软。如图,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,56,4)瓦林吞-西鲁型钢绳客运索道钢绳外层丝一般在2mm3mm之间，直径过大的钢丝使钢绳刚性变大，不易编接，过小又易断丝,故在超过3638mm钢绳时，应选瓦林吞-西鲁型钢绳。见图,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,57,瓦林吞-西鲁型钢绳广泛用于运载索和较大直径的牵引索中，其结构为外层是西鲁型较大直径的丝，内部所有各层丝则是瓦林吞型，瓦林吞西鲁型钢绳因此而得名。它也是线接触钢绳。其优点为耐磨，柔软，易编接等。,客运索道用钢丝绳的结构类型,58,客运索道用钢丝绳的结构类型,瓦林吞钢绳的结构是外层钢丝由一大一小直径不同的丝相间排列而成。如图,59,从其绳股可看出，当股受到弯曲应力时，外层细丝被两边的粗丝(大小丝径相差3/4)向外挤压，细丝被挤出后不会复位，且很快被压断。加一层粗丝，则细丝不会被挤出。但使用不当时仍会发生细丝被挤出且被压断的情况。如制造时外层丝未捻紧压不住细丝；钢绳未拉紧；安装和检修时使用工具不当致使内部过大的挤压力等。,客运索道用钢丝绳的结构类型,60,2020/5/7,61,客运索道用钢丝绳的结构类型,瓦林吞-西鲁型钢绳共有六种,其结构为:a6(10+5/5+5+1)+FC简称6x26WS+FCb6(12+6/6+6+1)+FC简称6x31WS+FCc6(14+7/7+7+1)+FC简称6x36WS+FCd6(16+8/8+8+1)+FC简称6x41WS+FCe6(16+8/8+8+8+1)+FC简称6x49WS+FCf6(18+9/9+9+9+1)+FC简称6x55SWS+FC,2020/5/7,62,客运索道一般选用6x26WS，6x31WS，6x36WS，6x41WS4种。35mm以下选6x26WS，35mm40mm选6x31WS，38mm52mm选6x36WS，50mm以上选6x41WS。,客运索道用钢丝绳的结构类型,63,客运索道用钢丝绳的结构类型,5)张紧索移动量小，钢绳直径小，一般选用用6x19S，6x25Fi，6x26WS，或6x31WS这几种钢绳。,2020/5/7,64,6)紧密型钢绳紧密型钢绳优缺点已如前述，它可以将西鲁型，填充型和西鲁-瓦林吞型钢绳用锻打的方法形成紧密型钢绳。例如6x19S型钢绳经锻打后的股的形状如图所示：,客运索道用钢丝绳的结构类型,2020/5/7,65,钢丝绳的机械性能,钢绳的伸长（弹性伸长和塑性伸长）由于索道站房长度有限，循环式索道只能设置有限的拉紧行程，故要求钢绳伸长量越短越好，往复式索道牵引索同样要求，故钢绳的伸长量大小是索道行业十分关注的问题，只有伸长量小才可减少编接或剁绳的次数，减少维修工作量。这些年钢绳厂加强了这方面的研究，取得了可喜的成果。,2020/5/7,66,a弹性伸长弹性伸长量是钢丝绳受拉后产生的，拉力取消后立即恢复原状的钢绳伸长。其公式为L=PL/EF式中:L-受拉力后弹性伸长量mP-受拉力NL-钢绳长度mE-钢绳弹性模量MP一般为88120(新旧)F-钢绳金属断面积cm,2020/5/7,67,b残余伸长当钢绳受拉力之后，就产生残余伸长，其伸长规律见下图,2020/5/7,68,受拉力后，最初几个小时至几天，钢绳持续以较快的速度伸长，这为第一阶段，称为初始残余伸长，以后速度变缓，在钢绳整个正常运行期间，以较慢的速度逐渐伸长，这为第二阶段，称为正常残余伸长，当钢绳走向破坏阶段，虽然拉力并未增加，但伸长却突然加快，并出现连续断丝，这为第三阶段，即不稳定伸长。此时应立即更换新绳。,2020/5/7,69,第一段伸长量为1，第二段为2，第三段为3，钢绳的总伸长量应为1+2，由于前两段基本相等，故钢绳的总残余伸长量为2。如前所述，残余伸长与钢绳结构有关，目前已知数据为：麻芯股捻钢绳2为1%左右，纤维尼龙芯为0.30.5%，尼龙棒和复合绳芯为0.150.18%，密封钢绳为0.15%左右。,2020/5/7,70,塑性：是指钢丝绳在张力作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。索道上评定钢丝绳塑性的指标通常用伸长率（A）来体现。A=（L1L0）/L0100%A钢丝绳伸长率；L0钢丝绳安装时长度；L1钢丝绳使用一定时间后同等条件（张力、载荷）下长度。,2020/5/7,71,钢绳的强度,强度：是指抵抗永久变形和断裂的能力。钢丝绳材质是优质碳素钢，抗拉强度和屈服强度是评价材料强度性能的两个主要指标。钢丝绳一般在弹性状态下工作，机械设计中采用屈服强度做为强度指标，并加上适当的安全系数，但由于屈服强度测定不方便，故计算中常采用抗拉强度。,2020/5/7,72,钢绳的强度,钢丝绳安全系数n：n=Tp/Tmax4.5Tp钢丝绳破断拉力值；Tmax钢丝绳最大工作静拉力。钢丝绳的破断拉力取决于钢丝的抗拉强度，一般用MPa表示。国内最大2060MPa，国外可达2160Mpa。,2020/5/7,73,钢绳的编捻效率,钢绳在经过编捻后，强度要有一定的损失，比钢丝的破断力总和要小，称为编捻效率（）。6x19S和6x25Fi为0.85，6x36WS为0.84，密封绳为0.850.9。Tp=F0BTp钢丝绳破断拉力值N编捻效率F0钢丝断面积mmB钢丝的抗拉强度MPa,2020/5/7,74,钢绳的旋转和扭矩,钢绳可以完全不靠外力来旋转，其原因是来自钢绳的受力变化，由于钢绳是很多股扭在一起的，当受拉力后，就产生弹性伸长，捻距在增加，因此拉力的大小引起的钢绳的旋转也就不一样，在索道运行时，因有高差和负荷的关系，钢绳的受力是从低到高逐渐增加的，因此钢绳也就不断在旋转着，椐测算，一条索道从下站到上站，钢绳可以旋转13圈以上。待拉力由高到低逐步降低后，钢绳再转回到原来的状态。同时钢绳也可以在线路上产生局部的旋转，钢绳压在托索轮的橡胶轮衬上可形成瞬时间的轮槽，这种轮槽可使钢绳产生局部的旋转，过后再逐渐消失。,2020/5/7,75,钢绳的旋转和扭矩,与钢绳的旋转同时并存的是钢绳在受力后产生一个很大的扭力，这就是扭矩。其数值与拉力和绳径成正比。M=GcTtM扭矩NmGc扭矩系数（619S0.1460.15；636SW0.12）T钢绳受力Nt钢绳直径m,2020/5/7,76,钢绳的旋转和扭矩,扭矩系数与钢绳的捻距、捻向、结构各方面因素有关，常为实验值。如交捻比顺捻要小一倍，西鲁型比67要大。钢绳所产生的扭矩是与钢绳制造时捻距的大小有关，捻距越大，Gc越小，扭矩越小；捻距越小，Gc就越大。故短捻距的钢绳对托索轮的切割磨损就很大。钢绳的旋转处理不好也有很大的危害，如果将固定式抱索器与钢绳拧的太紧，钢绳就会带着吊椅一起旋转，在最高的地点吊椅可能的摆角可达22.5，这样进入迂回轮就会产生碰撞甚致将吊椅摔落在地上。这种事故国内已发生过多起。,2020/5/7,77,钢绳的编结,对于各种循环式索道，由于钢绳是无极的，必须将钢绳编结才能运行，达到运送乘客的目的。编结处的破断强度比正常部分低，最多为95%。如果编结处直径增粗量大，钢丝绳编结处在经过托索轮时跳动加大，容易产生脱索事故。接头容易磨损，抱索器在编结处夹持，若直径过大容易影响抱紧力，产生不良后果。如果编接段插入股摩擦力不够，很易产生一股或多股抽动而松股，严重影响接头强度。,2020/5/7,78,钢绳的编结,目前，国内外钢丝绳接头的编法，大体上可分为两种方法：A、均布法B分段法,2020/5/7,79,钢丝绳接头编接的技术要求,钢丝绳编接总长度应1200d；钢丝绳埋芯长度60d；相邻两个接头编接末端的间距3000d；新建架空索道的运载索最多允许有两个编接接头，但使用中出现损伤需要局部更换时最多允许有3个编接接头；被编接的两段钢丝绳包括局部更换的部分要求生产厂家、直径、结构、捻距、捻向、抗拉强度等参数相同；,2020/5/7,80,钢丝绳接头编接的技术要求,编结处的外观应浑圆饱满，压头平滑，捻距均匀，松紧一致；固定抱索器架空索道和高位拖牵索道的运载索，其绳股插入点钢丝绳直径增大量不大于实际直径的12%。(注：实际直径是指非编接区域的钢丝绳直径。两段以上钢丝绳进行编接时，应当测量每段钢丝绳的实际直径，并取最小值分别与绳股插入点钢丝绳直径进行比较)；插入股绳头应与绳芯互相衔接。,2020/5/7,81,另外，钢丝绳的编接次数不易过多，一般控制在34次以内。编接次数过多，在接头部分容易产生疲劳断丝。,2020/5/7,82,钢丝绳的使用和维护,思考题：1、抱索器抱紧力越大越好吗？为什么？2、抱索器为何要移位？移位有何要求？3、钢丝绳检查有何要求？4、钢丝绳为何要润滑？镀锌钢绳与不镀锌钢绳润滑侧重点有何不同？5、如何维护张紧索？,2020/5/7,83,抱索器合理的夹紧力,不宜过大不宜过小,2020/5/7,84,抱索器的移位,抱索器的移位时间t=0.56L/v抱索器移位距离与方向每次移位距离应大于抱索器总长（包括导向翼），不得小于300mm。每次移位方向推荐逐次朝钢丝绳运动的反方向移动。,2020/5/7,85,钢丝绳检测方法,钢丝绳的检测有两种方法：人工检测和无损检测法。（一）人工检测：人工检测又分目测和工具测量。,2020/5/7,86,目测：是当钢丝绳以0.30.5m/s低速运行时，检查人员查看钢丝绳有无表面断丝、跳丝、松股等异常现象（两个人站在钢丝绳两侧观察），并通过张紧小车的位置粗略判断钢丝绳的伸长量的检测方法。,2020/5/7,87,工具测量：是用工具测量钢丝绳正常段直径、钢丝绳接头处直径和钢丝绳捻距的检测方法。主要测量工具有专用宽口游标卡尺、卷尺等。,2020/5/7,88,直径的测量：（测量钢丝绳直径所用工具为宽口游标卡尺）钢丝绳正常段直径的测量应该在距钢丝绳接头15米以外的任意位置进行，钢丝绳接头直径的测量应在接头的编结处（俗称交叉点处）进行，对钢丝绳的接头，除测量直径外，还应注意其编结点处有无松丝、断丝等现象。在测量时除了测量方法要正确外，还应在三个方向上分别进行测量。正确的测量方法见下图。,2020/5/7,89,2020/5/7,90,游标卡尺，由主尺和游标尺组成，游标卡尺有0.02、0.05、0.1mm三种测量精度。游标卡尺读数=主尺读数+精度格数,2020/5/7,91,在主尺上读出副尺零线以左的刻度，该值就是最后读数的整数部分。副尺上一定有一条与主尺的刻线对齐，在刻尺上读出该刻线距副尺的格数，将其与刻度间距0.02mm相乘，就得到最后读数的小数部分。,2020/5/7,92,捻距的测量（所用工具为卷尺）捻距不论是在钢丝绳或绳股中都存在，我们所要测量的一般是指绳的捻距。钢丝绳的捻距是指：钢丝绳的绳股围绕绳芯旋转一周（360）相应两点间的距离称为钢丝绳的捻距。在测量钢丝绳捻距时同样要在距钢丝绳接头15米以外的任意位置进行，测量捻距时可以以任一股与股之间的沟槽接触点为准测量，这样测量准确性较高，若进行双倍捻距的测量取其平均值，则效果更好。具体方法见下图。,2020/5/7,93,2020/5/7,94,钢丝绳的无损检测,目测检查由于钢绳内部无法查到，而且有疏漏之处，因此必许定期进行无损探伤检查，全面查找钢绳的断丝，压伤和生锈等情况。无损探伤方法很多，但有效的最可靠的方法是磁检测法，其基本原理是用一磁场沿钢绳轴向磁化钢绳段，当钢绳通过这一磁化磁场时，钢绳中存在的缺陷就会在钢绳表面产生漏磁场，或者引起磁化钢绳磁路内的磁通变化，采用检测元件对这些磁场的畸变进行检测，即可获得有关钢绳缺陷的信息。,2020/5/7,95,1.感应线圈探伤法2.磁敏元件探测法霍尔元件和磁敏二极管,检测元件包括,2020/5/7,96,感应线圈探伤法,检测线圈的电动势与线圈匝数、面积及其相对工件的运动速度有关，而且还与不连续性漏磁通密度的梯度有关。,2020/5/7,97,检测速度不均匀时传感器输出信号产生畸变,极低速时无输出。同时,速度不均匀会造成检测信号在时间轴上的压缩或拉伸,不利于后续信号处理,因此需将时域采样信号转换成空间域的等空间采样信号以消除速度的影响。线圈传感器要求稳定的检测速度,尽管目前的线圈传感器加入了霍尔元件等消除速度因素的装置,并在后续信号处理中加入了速度归一化环节,但为了使检测结果可靠,仍然需要稳定的速度。,2020/5/7,98,磁敏元件探测法（主要介绍霍尔元件）,探测灵敏度与检查速度和工件大小无关，还可以获得缺陷深度的信息。检测时，尽量缩小磁敏元件与工件表面之间的距离，并始终保持不变。,2020/5/7,99,目前,钢丝绳缺陷漏磁场检测一般采用霍尔元件作为磁敏元件。霍尔元件传感器的最大优点是输出信号不受速度影响,且体积小,对小间隙空间的磁场测量有很大的优越性,因此得到广泛应用。霍尔元件用于探伤的原理为,置于钢丝绳表面附近的霍尔元件可感应钢丝绳表面漏磁场的法向分量,并输出相应的电压信号。单纯的霍尔元件测磁灵敏度较低,温漂大,制成的传感器电路结构复杂且不可靠。集成霍尔元件的出现解决了这个问题,集成霍尔元件的使用可简化钢丝绳无损检测的后续处理电路,增强检测信号的可靠性和稳定性,因此得到了推广。需注意的是,虽然霍尔元件传感器消除了速度对信号幅度的影响,分析时依然要将时间域的信号转化到空间域,因为检测速度不恒定时,时间轴上的信号仍会随着采样速度被拉伸或压缩。,2020/5/7,100,钢丝绳的无损检测一些要求：,钢丝绳安装18个月内应进行无损探伤检查，探伤结果作为以后检查的基础。探伤周期由前一次检查情况来定。,2020/5/7,101,张紧索的检查要点,检查有无滑动断丝和其他异常现象。张紧索在卷筒上应缠绕整齐。定期测量张紧索直径。张紧索末端固定绳卡螺栓螺母放置在主绳（长绳）一侧绳卡间距不小于6倍张紧索直径绳卡数量小于19mm（3），1932mm(4)，3238mm（5），3844mm（6），4460mm（7）,102,103,张紧索的相关规定,张紧索每使用两年应当串位一次；6年或18000工作小时后不考虑钢丝绳的好坏都应予以报废；可见的外部断丝造成的最大金属断面缩小值不得超过股捻钢丝绳的50%；200d（20%）30d（10%）6d（6%）整根绳股断裂应报废。,2020/5/7,104,九、钢丝绳的损坏报废标准,思考题：1。钢丝绳的损坏有几种形式？各是什么原因引起的？2。钢丝绳报废标准有哪些要点？3。如何判定一定区段内钢丝绳的损坏是否造成报废？,2020/5/7,105,钢绳的报废标准,钢绳的报废标准按GB/T90752008进行。钢绳的报废标准由以下项目判定:断面的缩小值；断丝的局部聚集；绳股断裂；断丝的增加率。,2020/5/7,106,1断面的缩小：在相关长度L(d的倍数)内，钢绳金属断面的缩小量与新钢绳金属断面的比值(以百分比计)不允许超过下表数值。,2020/5/7,107,断面缩小应计入：1)断丝数：一根钢丝有多处断裂时只作为一次断丝计数，由于局部硬化（马氏体构成）钢丝中出现发状细的裂纹，也应视为断丝。2)内外部磨损：内部磨损及压坑，外部丝表面磨损,视其磨去的断面大小计入。3)内外部腐蚀：内部腐蚀较难发现，可通过无损探伤来计入一定的折算的断面缩小量，外部腐蚀可直接观查有无麻点来折算。,108,其他原因造成的损坏：如果钢绳造成钢丝和绳股松散，使钢绳性能减弱，也应计算其断面缩小值。钢丝绳受拉后，编接处直径小于公称直径90%，应报废。在相关长度30d范围内由于断丝造成