鋼絲繩選用

由于強度高、自重輕,、柔韌性好,、耐沖擊、安全可靠(破壞有前兆,，總是從斷絲開始,，極少出現(xiàn)整根繩突然斷裂)，廣泛應(yīng)用于起重機的各工作機構(gòu)中,。鋼絲繩的破壞會導(dǎo)致嚴重后果,，所以鋼絲繩既是起重機械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵,。

鋼絲繩的構(gòu)造 

由多層鋼絲捻成股,，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量的一層或多層股捻繞成螺旋狀,。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材,，具有很高的強度(抗拉強度為1

400～2 000MPa)、韌性(根據(jù)耐彎折次數(shù)分為特級,、Ⅰ級,、Ⅱ級)，并根據(jù)使用條件不同可對鋼絲表面進行防腐處理(一般場合可用光面鋼絲,，在腐蝕條件下可用鍍鋅鋼絲,，分甲、乙,、丙三級),。繩芯采用有機纖維(如麻、棉),、合成纖維,、石棉芯(高溫條件)或軟金屬等材料，用來增加鋼絲繩的彈性和韌性,，儲油潤滑鋼絲,，減輕摩擦。

鋼絲繩的類型  起重機用鋼絲繩采用雙捻多股圓鋼絲繩,。

(1)按捻制特性分為以下幾種(圖1)               

1)點接觸鋼絲繩(也稱普通鋼絲繩圖1a),。采用等直徑鋼絲捻制,，由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間形成點接觸,。受載時鋼絲的接觸應(yīng)力很高,，容易磨損、折斷,，壽命較低,。優(yōu)點是制造工藝簡單、價廉,。常作為起重作業(yè)的捆綁吊索,，起重機的工作機構(gòu)也有采用。

2)線接觸鋼絲繩(圖1b,、c,、d)。采用直徑不等的鋼絲捻制,，將內(nèi)外層鋼絲適當配制,，使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸。這樣,，在受載時鋼絲的接觸應(yīng)力降低,。線接觸鋼絲繩承載力高、撓性好,、壽命較長,，常用有瓦林吞型(粗細式W，圖1b),，西魯型(外粗型X,，圖1c)，填充型(密集型T,，圖1d)等,。《起重機設(shè)計規(guī)范》推薦使用,，在起重機的工作機構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用,。

3)面接觸鋼絲繩(也稱密封鋼絲繩，圖1e),。通常以圓鋼絲為股芯,，最外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲，用擠壓方法繞制而成,。其特點是,，表面光滑、撓性好,、強度高,、耐腐蝕,，但制造工藝復(fù)雜，價高,，起重機上很少使用,。纜索起重機和架空索道的承載索必須采用。

(2)按鋼絲繩由絲捻成股的方向，與由股捻成繩的方向可分以下幾種

1)交互捻鋼絲繩(也稱交繞)。絲捻成股與股捻成繩的方向相反,，由于股與繩的捻向相反(圖2a、b),，使用中不易扭轉(zhuǎn)和松散，在起重機上廣泛使用,。

2)同向捻鋼絲繩(也稱順繞),。絲捻成股與股捻成繩的方向相同(圖2c,、d),，撓性和壽命都較交互捻繩要好,，但因其易扭轉(zhuǎn)、松散,，所以只用作牽引繩,。

3)不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩。這種鋼絲繩在設(shè)計時,，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等,，方向相反,，克服了在使用中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,，在起升高度較大的起重機上已有使用,，并越來越受到重視,。

鋼絲繩的選用  要滿足足夠的承載能力和壽命要求,。

(1)鋼絲繩的計算,，采用安全系數(shù)法,，按工作狀態(tài)下的最大靜拉力計算,，公式為：

式中  F0——鋼絲計算破斷拉力總和(查鋼絲繩性能表),；

      Fmax——作用在鋼絲繩上的最大拉力；

  ——鋼絲繩捻制損失系數(shù)(查鋼絲繩性能表),；

      n——安全系數(shù),，根據(jù)工作機構(gòu)的工作級別(見表1)或用途(見表2)確定。

注：對于吊運危險物品的起升用鋼絲繩一般應(yīng)選用比設(shè)計工作級別高一級的工作級別的安全系數(shù),。

(2)鋼絲繩的壽命,。提高鋼絲繩壽命,，應(yīng)在卷繞系統(tǒng)的設(shè)計上給予注意,。配套使用的滑輪和卷筒的直徑與鋼絲繩的直徑比D／d，對鋼絲繩壽命影響很大，不得低于設(shè)計規(guī)范規(guī)定的值；滑輪和卷筒應(yīng)選用鑄鐵的材料制造，防止由于材料太硬使鋼絲繩損傷,；應(yīng)盡量減少鋼絲繩彎折次數(shù),，避免反向彎折,。在使用中加強對鋼絲繩的保養(yǎng)和維護。

鋼絲繩的使用和維護

(1)使用檢驗合格的產(chǎn)品,，保證其機械性能和規(guī)格符合設(shè)計要求,，不使用報廢鋼絲繩,。

(2)保證足夠的安全系數(shù),，必要時,，要做受力計算,。

(3)起升,、變幅機構(gòu)不得使用編結(jié)接長的鋼絲繩,。

(4)取物裝置處于任何位置,，卷筒上必須保留2～3圈的安全圈,。

(5)使用中避免兩鋼絲繩的交叉,、疊壓受力,，防止打結(jié)、扭曲,、過度彎曲和劃磨,。

(6)保持鋼絲繩表面清潔和良好的潤滑狀態(tài),。

(7)堅持每個作業(yè)班次對鋼絲繩的檢查(包括不易看到和不易接近的部位)。

鋼絲繩的連接與固定  應(yīng)與使用要求相符,，并達到相應(yīng)的強度和安全要求,。

(1)繩卡連接

1)連接強度不小于鋼絲繩破斷拉力的85％。

2)繩卡數(shù)量根據(jù)鋼絲繩直徑滿足要求(見表3),。

3)繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩長頭一邊,；繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。

(2)編結(jié)連接

1)連接強度不小于鋼絲繩破斷拉力的75％,。

2)編結(jié)長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的15倍,，并不應(yīng)小于300mm。

(3)其他連接：用楔塊楔套,、錐形套澆鑄法和鋁合金套壓縮法等的連接,，應(yīng)滿足相應(yīng)的工藝要求，且連接強度應(yīng)達到鋼絲繩的破斷拉力,。

鋼絲繩的報廢 

鋼絲繩在使用過程中,，因強大的拉應(yīng)力、反復(fù)彎折和擠壓造成的金屬疲勞,、由于運動引起的磨損等,，使用一段時間后，會出現(xiàn)鋼絲繩缺陷,，表現(xiàn)在斷絲,、銹蝕磨損、變形等方面,。一般情況下,，鋼絲繩的破壞首先發(fā)生在外層鋼絲上。有下列情況之一,，則予以報廢,。

(1)斷絲與磨損指標

1)斷絲的數(shù)達到表4的數(shù)值時。

注：表中斷絲數(shù)是指細鋼絲,，粗鋼絲每根相當于1．7根細鋼絲,。

2)鋼絲繩銹蝕或磨損時，應(yīng)將表4斷絲數(shù)按表5折減,，并按折減后的斷絲數(shù)報廢,。

3)吊運熾熱金屬或危險晶的鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)，取一般起重機鋼絲繩報廢斷絲數(shù)的一半,，其中包括鋼絲表面磨蝕進行的折減。

4)繩端部斷絲,。當繩端或其附近出現(xiàn)斷絲,，即使數(shù)量少,，如果繩長允許，應(yīng)將斷絲部位切去,，重新安裝,。

5)斷絲的局部聚集程度。如果斷絲聚集在小于一個節(jié)距的繩長內(nèi),，或集中在任一繩股里,，即使斷絲數(shù)比上面表所列數(shù)值少，也應(yīng)予以報廢,。

6)斷絲的增長率,。當斷絲數(shù)逐漸增加，其時間間隔趨短,，應(yīng)認真檢查并記錄斷絲增長情況,，判明規(guī)律，確定報廢日期,。

7)鋼絲繩某一繩股整股斷裂,。

8)磨損。當外層鋼絲磨損達40％,，或由于磨損引起鋼絲繩直徑減小7％,。

9)腐蝕。當鋼絲表面出現(xiàn)腐蝕深坑,，或由于繩股生銹引起的繩徑增加或減小,。

(2)繩芯損壞。由于繩芯損壞引起繩徑顯著減小,、繩芯外露,、繩芯擠出。

(3)彈性降低,。一般伴隨有下述現(xiàn)象：繩徑減小,、繩節(jié)距伸長、鋼絲或繩股之間空隙減小,、繩股凹處出現(xiàn)細微褐色粉末,、鋼絲繩明顯不易彎曲。

(4)變形,。鋼絲繩失去正常形狀產(chǎn)生可見畸變,，從外觀上看可分為以下幾種：波浪形、籠形畸變,、繩股擠出,、鋼絲擠出、繩徑局部增大,、扭結(jié),、局部被壓扁,、彎折。

(5)過熱,。受到電弧打擊,、過燒，或外表出現(xiàn)可識別的顏色改變等,。

2010年2月24日