钢丝绳基础知识

1、钢丝绳基础知识,一、钢丝绳的定义,二、钢丝绳的分类,三、钢丝绳的标记,四、钢丝绳强度计算,五、钢丝绳损伤及原因,六、钢丝绳的更换标准,七、钢丝绳使用需注意的情况,钢丝绳基础知识,1钢丝绳 2钢丝 3股 4芯,一、钢丝绳的定义,钢丝绳由若干根独立的钢丝捻制成股，再由若干根股围绕钢丝绳芯捻制而成。,钢丝绳主要是由钢丝、绳股、绳芯、绳用油脂所组成。,1、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）线材。按表面状态分光面钢丝及镀锌钢丝；按形状分圆形钢丝和异形钢丝（Z形、T型）。,2、股（股绳或绳股） 是由钢丝按照一定的规则捻制而成的螺旋状结构，是构成钢丝绳基本单元。根据股的断面形

2、状有圆股和异形股之分。钢丝绳除密封型钢丝绳外，均为多股钢丝绳。,3、绳芯：构成钢丝绳中心部分。 分金属芯（钢丝绳绳芯IWR、股绳芯IWS）和纤维芯FC（合成纤维SF、天然纤维NF）； 作用主要是起支撑和固定绳股位置的作用，减少股间压力，另外纤维绳芯还起润滑、防腐和储油的作用。,4、 油脂：对钢丝绳起防腐保护作用。 有麻芯脂和表面脂（还有起增加摩擦的增摩油脂）。,1、按结构分类： 分为点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳、多层股不旋转钢丝绳、异型股钢丝绳（三角股、扇形股、椭圆形股和扁平形）、满充式钢丝绳、涂塑钢丝绳等。,二、钢丝绳的分类,1）点接触钢丝绳 圆股点接触的典型结构有619、637

3、等。这种股的钢丝除中心丝外，所有钢丝直径一样，相邻层钢丝的捻距不相同。点接触钢丝绳柔软性能好。但在钢丝绳使用时会产生各层钢丝接触点间的二次弯曲应力，耐疲劳性能相比线接触钢丝绳差一些，使用寿命短一些。,2）线接触钢丝绳 股中所有钢丝的捻距相同，每层钢丝置于其内层钢丝之间形成的沟槽上，钢丝间呈线接触状态，股结构紧密，因此，线接触钢丝绳破断力大，在使用时各层钢丝间无二次弯曲应力，耐疲劳性能好。典型的6*19S、6*19W等等。,3）面接触钢丝绳 它是以线接触结构基础上形成的。钢丝绳在捻股时，股绳经过模具拉制，股的直径变小，股表面变得平滑，钢丝之间的接触线变平，股中每一层钢丝及层与层之间的钢丝都以螺旋

4、面互相接触，钢丝绳金属填充系数大，股结构紧密。钢丝绳在使用时，钢丝之间接触应力小，无二次弯曲应力，钢丝绳与轮槽接触面积大，所以面接触钢丝绳耐磨、耐疲劳及抗挤压性能好，不易变形。如：6T*7、6T*19等等。,4）多股钢丝绳 stranded rope 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）螺旋捻制一层或多层的钢丝绳。,（1）单层股钢丝绳 single-layer rope （2）阻旋转钢丝绳 rotation-resistant rope （3）平行捻密实钢丝绳 parallel-closed rope （4）压实股钢丝绳 compacted strand r

5、ope （5）压实（锻打）钢丝绳 compacted (swaged) rope: （6）编织钢丝绳 braided rope （7）扁钢丝绳 flat rope,5）单捻钢丝绳 spiral rope 由至少两层钢丝围绕一中心圆钢丝、组合股或平行捻股螺旋捻制而成的钢丝绳。其中至少有一层钢丝沿相反方向捻制，即至少有一层钢丝与外层反向捻。,（1）单股钢丝绳 spiral strand rope （2）半密封钢丝绳 half-locked coil rope （3）全密封钢丝绳 full-locked coil rope,2、钢丝绳按表面处理分 一般可以分成光面钢丝绳和镀锌钢丝绳,光面钢丝绳是用没

6、镀锌的钢丝捻制而成，为了防锈，捻制完成的同时钢丝绳要做浸油处理，这种钢丝绳整体含油多，里外都是，所以比较脏，不适合在干净的场合使用。暴露无油的地方可看到黄铁锈。如果把油全部擦掉的话，钢丝绳就会好快生锈的。 镀锌钢丝绳是用已镀过锌的钢丝捻制而成，因表面已镀锌，捻制完成后一般不再做浸油处理，钢丝绳整体含油极少，如有也只集中在麻芯里。麻芯含油是作储存油，润滑的作用。镀锌钢丝绳表面呈锌的金属亮白色。如新买的铅丝颜色。库存时间长的如旧铅丝的颜色，不会有铁锈黄看到。因为表面不含油，所以适合在要求干净的场合使用。,3、按绳芯分类： 天然纤维芯钢丝绳、合成纤维芯钢丝绳、 金属绳芯钢丝绳、金属股芯钢丝绳。,1）

7、由钢丝股(WSC)或独立钢丝绳(IWRC) 组成的芯。金属绳芯钢丝绳破断力大，抗冲击及抗挤压性能好，耐高温。钢丝股芯通常为由7、19或37根钢丝组成的股。一般用在较小直径钢丝绳中。也用于支撑、张拉、悬挂钢丝绳中，具有较大负载能力，较小伸长，受天气变化影响较小。独立钢丝绳芯一般为77钢丝绳。适用于卷筒上承受较大压应力的场合，也适用于温度较高会损坏天然纤维和人造纤维的场合。它可提供额外的拉力，具有较小的伸长。 注1：钢芯和/或其外层股也可以包覆纤维和固态聚合物。 注2：多股钢丝绳芯通常为独立的单元，但是平行捻密实绳芯除外，代号为PWRC.,2）纤维芯 (FC) fibre core 由天然纤维(N

8、FC)或合成纤维(SFC)组成的芯。纤维芯通常由纤维制成纱线，纱线制成股，再由股制成绳。天然纤维芯（棉纱、黄麻、剑麻）储油多，钢丝绳在工作时，内部有足够的润滑，并防止钢丝绳锈蚀。,3）固态聚合物芯 (SPC) solid polymer core 由圆形或带有沟槽的圆形固态聚合物材料制成的芯，其内部可能还包含有钢丝或纤维。合成纤维芯（聚乙烯、聚丙烯）具有韧性好、不吸水、耐酸、耐碱、耐挤压和耐磨损等优点。钢丝绳在动载荷使用中不宜变形，直径稳定。,股的捻向（z，s）lay direction of strand 1、钢丝绳的捻向（Z，S） lay direction of rope 2、交互捻（s

9、Z，zS) ordinary lay （又称交捻） 3、同向捻 (zZ ，sS) lang lay 4、混合捻 (aZ ，aS) alternate lay 5、反向捻 contra-lay 6、弹性捻 spring lay,4、钢丝绳按捻向分,钢丝绳的捻法及捻向,伸出右手,四指握紧,拇指竖直,若钢丝绳的绳股按四指弯曲的方向旋转向拇指的方向,此绳为右旋 伸出左手,四指握紧,拇指竖直,若钢丝绳的绳股按四指弯曲的方向旋转向拇指的方向,此绳为左旋;,钢丝绳左旋和右旋的作用？ 钢丝绳在卷筒上缠绕方向，必须是使钢丝绳紧捻而不是松捻的方向缠绕。 右旋绳槽的卷筒使用左旋钢丝绳：反之，左旋绳槽的卷筒应使用右旋

10、钢丝绳。左交互捻、右交互捻两种型号的钢丝绳可用于左旋卷筒，也可用于右旋卷筒。 5、其他分类方法 还有很多：按直径分类、按基本构造分类、按强度分类、按长度分类等等。,标记 (参照GB8707-88钢丝绳标记代号),1、总则 General 钢丝绳标记系列的描述应按3.23.4规定进行。该系列列出了描述钢丝绳所要求的最少信息量（例如，当有规定时或需要证实时）。该系列适用于大多数钢丝绳结构、级别、钢丝表面状态和层数的描述。3.2中特性a)f)也可用于钢丝绳识别。,三、钢丝绳的标记,2、格式 Format 钢丝绳标记代号应按下列顺序标明： a、尺寸(见3、1)； b、钢丝的表面状态(见3、2)； c、

11、结构型式(见3、3及3、4)； d、钢丝的抗拉强度(见3、5)； e、捻向(见3、6)； f、最小破断拉力(见3、7)； g、单位长度重量(见3、8)； h、产品标准号。 如果按以上顺序标记则可以使用简略代号。,18 NAT 619S+FC 1770 ZS GB/T20118-2006,产品执行标准（一般用途）,钢丝绳捻向（右交互捻）,公称钢丝抗拉强度（MPa）,钢丝绳表面状态（光面）,钢丝绳公称直径,钢丝绳结构（西鲁式、麻芯）,钢丝绳完整的表示方法,钢丝绳的直径量度应以最外两股的距离为准。,钢丝绳的选择计算选用钢丝绳时，首先根据钢丝绳的使用情况（如一般、高温、潮湿、多层卷绕、耐磨等）确定形式

12、，优先选用线接触的钢丝绳，在腐蚀性较强的场合采用镀锌钢丝绳，然后根据受力情况决定钢丝绳的直径。钢丝绳的受力情况比较复杂，在工作中承受拉伸、弯曲、扭转、压缩等复合应力。除此之外尚有冲击载荷影响，因此很难精确计算。为了简化计算，设计规范推荐了两种计算方法： （1）安全系数法，即算出钢丝绳的最大工作拉力Smax，然后乘以安全系数n，得出绳内破断拉力S破，以此作为选绳依据，其公式为： S破nSmax 式中S破钢丝绳的破断拉力； n安全系数,四、钢丝绳的强度计算,根据算出的S破，在设计手册中，选取合适的钢丝绳，使钢丝绳的实际破断拉力 大于或至少等于S破。 （2）最大工作拉力法，即钢丝绳直径根据其最大工作

13、拉力用公式求出： 式中 d钢丝绳最小直径，单位为mm； C选择系数； Smax钢丝绳最大工作拉力，单位为N。 计算出的d 值应根据钢丝绳的产品规范进行圆整，使其取为标准值。 当缺乏钢丝绳的资料时，钢丝绳的最大允许工作拉力 Smax（单位为KN）可用下列经验公式估算 :Smax10d2,式中d的单位用cm。,五、钢丝绳损伤及其原因,1.断丝种类 - 1,1.断丝种类 - 2,五、钢丝绳损伤及其原因,2.钢丝绳损伤种类 - 1,五、钢丝绳损伤及其原因,2.钢丝绳损伤种类 - 2,五、钢丝绳损伤及其原因,2.钢丝绳损伤种类 - 3,五、钢丝绳损伤及其原因,2.钢丝绳损伤种类 - 4,五、钢丝绳损伤及其原因,六、钢丝绳更换标准,六、钢丝绳更换标准,六、钢丝绳更换标准