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繩索在工作中與其他物體接觸并有相對運動,產生摩擦。鋼索的外型也會不時受到機械、物理和化學作用的磨損。磨耗是鋼繩常見的破壞方式,一般分為外部磨耗、變形磨耗和內部磨耗三種情況。
外部磨損:在使用過程中鋼繩外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等表面接觸引起的磨損屬于外部磨損。繩徑經外部磨損后會變細,外表面的細絲也會被磨平。圖2是鋼繩表面兩種類型的磨損情況。
繩索的外部磨損使得受載荷的鋼絲截面積減少,繩索的斷裂載荷也隨之減少。圖3為經試驗獲得的繩徑減速率和破斷力減速率之間的關系曲線。如圖所示,單周磨損比全周磨損差,因此應盡量將單周磨損鋼絲改為全周平均磨損。應該盡量使平均磨損在鋼繩完整長度范圍內。例如吊車鋼繩在使用過程中換頭,普通鋼繩可以延長鋼繩30%~40%的使用壽命。
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由于振動、碰撞所形成的鋼索表面磨損,稱為變形磨損,這是一種局部磨損的景象。就像鋼繩在卷筒表面受到其他物體的沖擊,吊車提升時鋼繩相互打纏,也許是由于滑輪和卷筒中間偏斜造成的咬繩現(xiàn)象,都邑使鋼繩產生變形和磨損。圖1中顯示出了變形磨損與外部磨損的區(qū)別,如將磨損后的表面細絲切開。由于局部擠壓而產生的變形和磨損,其鋼絲橫截面在擠壓點的兩側呈翅形。線材表面寬度增大,線材截面積雖然減少不多,但線材表面部分受擠壓變硬,極易斷絲。
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隨著我國電梯制造業(yè)的迅速發(fā)展,電梯市場的不斷擴大,對電梯用鋼絲繩的需求也越來越大。據(jù)了解,升降機的鋼絲繩是由繞繩芯的單繩股為螺旋狀捻成的,一般使用50-65號碳鋼或60Si2Mn鋼絲。升降機的鋼絲繩主要有升降機牽引引繩、液壓升降機牽引鋼絲繩、升降機平衡(補償)繩、升降機限速器牽引鋼絲繩等;升降機牽引鋼絲繩的型號為8× S (19),8× W (19),8× Fi (25);升降機牽引鋼絲繩的型號為6×24,6× S (19),6× Fi (25)等,升降機牽引的型號為6×37,8× Fi (25)等。除常規(guī)型號外,還研制了適用于超高速大容量電梯的粗鋼絲繩系列和適合電梯系統(tǒng)小型化的細鋼絲繩系列。
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多年來,我國電梯用鋼絲繩制造業(yè)伴隨著電梯制造業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,2003年僅生產1萬多噸,主要依賴進口。近年來,我國電梯用鋼絲繩產量約2.3萬噸,每年進口約800噸。我國電梯用鋼絲繩的產量和質量都有了很大的提高,特別是高速、超高速電梯用鋼絲繩的研究開發(fā),為我國電梯用鋼絲繩競爭市場提供了一定的發(fā)展空間。
當前,國內電梯鋼絲繩生產水平有了長足的發(fā)展,年產量預計將突破2萬噸。除按生產外,各大鋼絲繩生產企業(yè)普遍采用的企業(yè)標準和組織生產。部分廠家自有外銷,也與 OTIS整機配套,已出口韓國、東南亞、中東、歐洲、大洋洲、南美洲等地,表明我國電梯用鋼絲繩生產水平已接近世界先進水平。
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淺析影響鋼絲繩生產質量的因素
跳絲是指鋼絲繩股中出現(xiàn)一根或多根鋼絲或鋼絲成弓形或環(huán)形交叉突出的現(xiàn)象。造成這一缺陷的主要原因是鋼絲在線軸上有硬彎或分線盤與旋轉成型輥之間的距離不合適。此外捻繩時壓線瓦過大,而且鋼絲在工字上的松緊不均都會產生此缺陷。該缺陷與斷絲相同,但比斷絲更易發(fā)現(xiàn),在使用中發(fā)現(xiàn)有跳絲現(xiàn)象時應及時剪斷跳絲凸起部分,否則跳絲壓在其他線材上,除了自身迅速磨損外,還會影響附近其他鋼絲的使用壽命,一般用途鋼絲繩1000米以內不得剪斷,礦山重要用途鋼絲繩不允許剪斷。
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絲線缺失(或跑絲)
線纜缺失(或跑絲)是指線纜在鋼絲繩索的總長度或一定距離內的線纜缺失或跑絲現(xiàn)象。在捻股過程中缺絲或跑絲多,在捻股過程中因軸不齊而造成盲軸拉傷、鋼絲脆斷、工字纏線不夠及時制動補接等都容易產生這種缺陷。一種缺陷,多層纏繞的鋼絲繩多發(fā)生在內層,用手摸有凹陷感,有時呈波浪狀,外層纏繞較為明顯,鋼絲繩缺絲應向廠家提出索賠。
鋼絲交叉
繩索表面有一個或多個交叉的鋼絲,且鋼絲不在的幾何位置上。這一缺陷可出現(xiàn)在捻股時,也可出現(xiàn)在捻繩上,是因為在加工時,由于工字上的鋼絲松緊不均、壓線瓦、分線盤的不同軸心或分線盤與機軸中心線不垂直,或由于股內層鋼絲的捻制不均、配絲不當?shù)仍蛟斐傻摹?
檢驗時可根據(jù)交貨技術條件確定,一般情況下,一般用途的鋼絲繩,1000米以內不得超過3個,礦山重要用途不允許使用鋼絲繩。
根據(jù)相鄰層間金屬絲的接觸狀態(tài)可分為點接觸、線接觸或平面接觸3種類型。
③壓實類鋼絲繩,原稱為面接觸鋼絲繩,鋼絲繩捻制過程中,經過鍛打、拉拔等,鋼絲之間形成接觸面,包括股繩壓實、鋼絲繩壓實和繩股雙壓實等。
④密封性鋼絲繩:外層為異形鋼絲,包括 T型 S型 Z型截面鋼絲,表面光滑,耐磨性好,與其它類型鋼絲繩相比,具有較大的抗拉強度,能承受橫向壓力,但撓性較差,工藝較為復雜,制造成本較高,常用作承載索,如纜索起重機和架空索道上的纜索。
特性
1.鋼絲繩能夠傳遞長距離載荷。
2.承載安全系數(shù)大,使用。
3.自重輕,便于攜帶和運輸。
4.能夠承受多種載荷和變載荷的能力。
5.具有較高的抗拉強度、強度和沖擊韌性。
6.高速運行時,具有良好的耐磨、抗震、運行穩(wěn)定性。
7.耐蝕性好,能在各種有害介質的惡劣環(huán)境下正常工作。
8.具有良好的柔軟性能,適合用于牽引、拉、拉、捆等多種用途。