起重機(jī)鋼絲繩的選擇和使用
起重機(jī)鋼絲繩的受力特征:鋼絲繩受力復(fù)雜。受載時(shí),鋼絲繩中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力以及鋼絲繩捻制時(shí)的殘余應(yīng)力等。當(dāng)鋼絲繩繞過(guò)滑輪時(shí),受到交變應(yīng)力作用,使金屬材料產(chǎn)生疲勞,最終由于鋼絲繩與繩槽、鋼絲繩之間磨損而破斷,試驗(yàn)表明:
(1)鋼絲繩的彎曲曲率半徑對(duì)鋼絲繩的影響很大,這是因?yàn)槔K輪直徑減小時(shí),鋼絲的彎曲變形加劇,彎曲應(yīng)力加大,因而鋼絲繩磨損加快,疲勞損傷加快,鋼絲繩的壽命就縮短。
(2) 鋼絲繩繞過(guò)繩輪時(shí),繩輪與鋼絲繩接觸面的壓力和相對(duì)滑動(dòng),使鋼絲繩磨損斷絲,接觸應(yīng)力越大,斷絲越迅速。
(3)點(diǎn)接觸鋼絲繩,由于鋼絲間接觸應(yīng)力大,鋼絲的交叉又增大了橫向壓力,強(qiáng)度損失要比線接觸型大,抗疲勞性能也差,所以線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩壽命長(zhǎng)。
(4)當(dāng)鋼絲繩一個(gè)捻距間的斷絲數(shù)達(dá)到全部鋼絲的10%時(shí),繼續(xù)使用,繩的斷絲速率明顯加快,短時(shí)即出現(xiàn)斷股。
(5)當(dāng)其它條件相同時(shí),選用的鋼絲繩安全系數(shù)越高,其使用壽命越長(zhǎng)。
起重機(jī)鋼絲繩的破斷原因
綜上所述,鋼絲繩子破斷的主要原因是超載和磨損。它與鋼絲繩在滑輪、卷筒上的穿繞次數(shù)有關(guān),每穿繞一次,鋼絲繩就產(chǎn)生由彎變直,再由直變彎的一個(gè)過(guò)程。這是造成鋼絲繩損壞的一個(gè)主要原因之一。再就是鋼絲繩的破斷還與它所穿過(guò)滑輪的直徑有關(guān)?;喕蚓硗驳闹睆接?,則鋼絲繩的彎曲愈嚴(yán)重,也就愈易損環(huán)。因此,一般要求滑輪(卷筒)直徑與鋼絲繩直徑之比D/d大于20—30。此外,鋼絲繩的破斷還與工作類型、使用環(huán)境(高溫、腐蝕性氣體)、保管、使用狀況有關(guān)。鋼絲繩的磨損,一是與卷筒和滑輪之間的磨損,二是鋼絲繩之間的磨損。要減小磨損,關(guān)鍵在于鋼絲繩的潤(rùn)滑,如果做到使鋼絲繩處于正常潤(rùn)滑狀態(tài),必然會(huì)使鋼絲繩的磨損降到最低限度。
起重機(jī)鋼絲繩的選用:
起重鋼絲繩選用應(yīng)考慮使用環(huán)境和場(chǎng)合及作業(yè)的頻繁程度,一般來(lái)說(shuō),起重鋼絲繩應(yīng)有較好的韌性。繞經(jīng)滑輪和卷筒的鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩,在有酸堿等腐蝕環(huán)境中應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。在高溫環(huán)境中使用的鋼絲繩,以選用石棉芯或金屬芯鋼絲繩為宜。為了使起吊的工作平穩(wěn),不發(fā)生打轉(zhuǎn)現(xiàn)象,一般采用交互捻(反捻)鋼絲繩。為了保證鋼絲繩有一定的壽命,應(yīng)根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別和用途,正確選用鋼絲繩的安全系數(shù)。根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB3811—83),鋼絲繩直徑可根據(jù)最大工作靜力計(jì)算;d=cs式中d——鋼絲繩最小直徑(㎜)c——選擇系數(shù)(㎜/N)s——鋼絲繩最大靜拉力(N)
選擇系數(shù)C值可根據(jù)安全系數(shù)n、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別從表5.2中選用,并據(jù)此選用合適的鋼絲繩直徑d和滑輪直徑D、卷筒直徑D1與鋼絲繩直徑d的比值e,在選用鋼絲繩時(shí),先用近似公式作靜力計(jì)算,然后驗(yàn)算卷筒、滑輪與繩徑的比值關(guān)系,應(yīng)符合下表中的最小比值。
起重機(jī)鋼絲繩的潤(rùn)滑保養(yǎng)
延長(zhǎng)鋼絲繩壽命的方法是使用鋼絲繩麻心脂(Q/SY1152—65)來(lái)潤(rùn)滑鋼絲繩。將麻芯脂加熱到80~100℃,將需要潤(rùn)滑的鋼絲繩洗凈盤好,浸入其中泡至飽和,這樣能使?jié)櫥傅嚼K芯內(nèi),當(dāng)鋼絲繩在工作時(shí),油脂將從繩芯中滲溢到鋼絲繩的縫隙中,以減少鋼絲間的磨損,同時(shí)繩外層也有了潤(rùn)滑脂,減輕了與卷筒或滑輪之間的磨損。這種方法雖然麻煩,但對(duì)保養(yǎng)鋼絲繩卻非常有效,使用這種方法對(duì)鋼絲繩進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)時(shí),可備用兩套鋼絲繩,一套在用,一套可從容地清洗、浸泡,這樣就不會(huì)影響生產(chǎn),用這種方法潤(rùn)滑鋼絲繩,外觀潔凈,很容易檢查鋼絲繩有無(wú)磨損。
如果采用往卷筒上抹潤(rùn)滑脂的方法,應(yīng)選用規(guī)定的合格潤(rùn)滑脂,也有用油壺往鋼絲繩上澆淋稀油的,這些方法,外觀看起來(lái)油脂很多,但只能解決一時(shí)的外層潤(rùn)滑,卻解決不了鋼絲間的潤(rùn)滑。因此,鋼絲繩壽命都很短,磨損嚴(yán)重時(shí),兩三個(gè)月就要更換一次繩,又因外層油脂很多,對(duì)查看鋼絲繩的磨損和斷絲不利。
經(jīng)常吊運(yùn)高溫物件時(shí),應(yīng)用金屬芯鋼絲繩,鋼絲繩要盡量不與煤粉、礦渣、沙子、酸、堿等物接觸,一但粘上這些東西應(yīng)及時(shí)清除干凈。
起重機(jī)鋼絲繩的更換
更換新鋼絲繩時(shí)必須用原設(shè)計(jì)的型號(hào)、直徑、公稱抗拉強(qiáng)度及有合格證明的鋼絲繩。若只求直徑相同而其它要求低于要求時(shí),則鋼絲繩壽命必然受影響。
禁止使用沒(méi)有合格證明的鋼絲繩,如果鋼絲繩直徑與原設(shè)計(jì)不符時(shí),首先必須保證與原設(shè)計(jì)有相等的總破斷拉力,直徑的上下差不得大于:直徑在20㎜以下的為1㎜;直徑大于20㎜的為1.5㎜。太粗會(huì)造成鋼絲繩在卷筒上纏繞時(shí)相互摩擦而增強(qiáng)磨損。
在更換或纏繞鋼絲繩時(shí),要注意不讓鋼絲繩打結(jié),實(shí)踐證明,凡打過(guò)結(jié)的鋼絲繩,在
使用中打結(jié)處最易磨損和斷絲。起升機(jī)構(gòu)中禁止將兩根鋼絲繩接起來(lái)使用。