多層股鋼絲繩工藝研究
多層股鋼絲繩工藝研究
1引言
鋼絲繩特殊的結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)致6股或8股鋼絲繩總是具有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，這是鋼絲繩特殊結(jié)構(gòu)帶來(lái)的旋轉(zhuǎn)。要將6股或8股鋼絲繩制造成不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或微旅轉(zhuǎn)鋼絲繩，從理論角度來(lái)講是不可能的，即使達(dá)到這樣的效果，也會(huì)對(duì)鋼絲繩自身的很多特性造成破壞。另外，也可能是在生產(chǎn)制造時(shí)由于工裝的使用或不適宜生產(chǎn)方式導(dǎo)致鋼絲繩了扭趨勢(shì)較大（即鋼絲繩的比較大）造成的鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)。而鋼絲繩的很多使用環(huán)境要求鋼絲繩在使用過(guò)程中不旅轉(zhuǎn)或微旅轉(zhuǎn)，于是開(kāi)發(fā)了多層股鋼絲繩，用內(nèi)外層繩相反的捻制方向和金屬面積大小達(dá)到平衡的目的。多層股阻旋轉(zhuǎn)鋼絲繩常見(jiàn)的旋轉(zhuǎn)特性評(píng)估方法有以下幾種：
（1）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)法。對(duì)于生產(chǎn)鋼絲繩的企業(yè)，很少有能直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢查鋼絲繩旋轉(zhuǎn)性能的設(shè)備。
（2）理論計(jì)算。鋼絲繩的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，計(jì)算鋼絲繩扭矩也非常復(fù)雜，需要建立在很多假設(shè)的基礎(chǔ)上，而且計(jì)算的準(zhǔn)確性難以保證；
（3）用面積乘以捻制半徑進(jìn)行計(jì)算。股面積與到鋼絲繩中心線的距離的乘積可以視為扭矩，將捻向相同的股的扭矩相加，2種捻向的扭矩和之比越接近1，說(shuō)明鋼絲繩的抗旋轉(zhuǎn)特性越好。這就是阻旋轉(zhuǎn)鋼絲繩外層股股數(shù)在15~18的原因，通過(guò)外層股數(shù)的調(diào)整，可以很好地控制外層繩股金屬面積與內(nèi)層繩股金屬面積之比，最終使外層繩股與內(nèi)層繩股在扭矩平衡上達(dá)到最。計(jì)算多層股鋼絲繩內(nèi)外層繩股扭矩達(dá)到最佳的平衡狀態(tài)，至今已非常成熟了。但是，多層股鋼絲繩內(nèi)外層繩股在實(shí)際使用過(guò)程中要能相互牽制，以達(dá)到平衡狀態(tài)，還要依靠鋼絲繩內(nèi)外層繩股具有良好的接觸狀態(tài)來(lái)保證。本文正是針對(duì)多層股鋼絲繩內(nèi)外層繩股接觸狀態(tài)展開(kāi)研究，通過(guò)充分的理論分析和實(shí)驗(yàn)論證一種新的多層股鋼絲繩生產(chǎn)工藝，并取得了良好的效果。
2.多層股鋼絲繩繩徑控制的重要意義
從設(shè)計(jì)角度控制繩徑，其中最核心的是是否需要考慮壓下量問(wèn)題：
（1）如果考慮壓下量問(wèn)題，壓下量設(shè)計(jì)為多少比較合理；（2）如果從設(shè)計(jì)就不考慮壓下量問(wèn)題，但實(shí)際生產(chǎn)不可能不壓緊，壓緊就有一定的壓下量，這樣生產(chǎn)出來(lái)的鋼絲繩直徑是否會(huì)出現(xiàn)負(fù)公差的情況；
（3）建議保持一定壓下量，具體壓下量保持多少，由生產(chǎn)單位根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況測(cè)量給出，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)給出不同的壓下量；（4）設(shè)計(jì)單位根據(jù)生產(chǎn)單位給出的壓下量進(jìn)行設(shè)計(jì)，將鋼直徑公差控制在一定范圍內(nèi)。鋼絲繩設(shè)計(jì)一定壓下量具有重要意義，由表1可以看出：500m長(zhǎng)直徑為118amm的內(nèi)層繩在壓縮3%和無(wú)壓縮時(shí)內(nèi)層繩繩股長(zhǎng)度相差2.A5m.無(wú)壓縮時(shí)多出的245m內(nèi)層繩可能就是整條鋼繩的致命弱點(diǎn)，繩子在使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。
表1同長(zhǎng)度內(nèi)層繩有（無(wú)）壓縮所需繩膠長(zhǎng)度對(duì)比分析內(nèi)層繩生產(chǎn)需要炮所需工況直樓 地第*把距長(zhǎng)度股長(zhǎng)度殿長(zhǎng)度%=ss無(wú)用時(shí)118 5.647500582）.K壓縮3時(shí) 1145.15 7 s00 595.75如果繩子不進(jìn)行壓縮，多出的245m內(nèi)層繩股產(chǎn)生的副作用將逐漸體現(xiàn)出來(lái)。在承受載荷，過(guò)輪槽、過(guò)線輪以及進(jìn)出卷筒等情況下，很容易造成繩子的破壞。在使用過(guò)程中，繩徑變化較大，即使進(jìn)行了壓縮，繩子的直徑也會(huì)發(fā)生變化，只是發(fā)生變化的程度、大小不一樣。研究表明，繩子在承受最小破斷載荷3%的張力時(shí)，鋼繩的直徑將小于繩子的計(jì)算最小直徑。這就暗示著，鋼繩外層股之間的縫隙將完全消失，如果將這樣的鋼絲繩投入使用，很容易發(fā)生破壞。外層投之間無(wú)縫隙，在使用過(guò)程中外層投彼此之間就會(huì)相互支撐，內(nèi)層繩與外層投之間的徑向作用逐漸減弱，外層投之間就好比圍成了一個(gè)空的管子一樣，中間放了一根內(nèi)層繩。這樣，內(nèi)層繩在使用過(guò)程中將承受超額載荷，內(nèi)層繩的長(zhǎng)度將進(jìn)一步加長(zhǎng)，金屬芯的檢距也將進(jìn)一步加長(zhǎng)，進(jìn)一步惡化了內(nèi)層繩和外層投受力的均衡性，鋼繩很快就會(huì)發(fā)生破壞。
3多層股鋼絲繩繩徑控制
3.1從設(shè)計(jì)控制繩徑
鋼絲繩的使用環(huán)境非常復(fù)雜，同一種類到的設(shè)備因使用時(shí)間、環(huán)境或操作習(xí)慣的不到，會(huì)造成設(shè)備之間的差異非常大。因此，很多鋼繩生產(chǎn)廠家從提升自身的個(gè)性化設(shè)計(jì)能力著手.以滿足不河用戶的需求。設(shè)備輪槽半徑與鋼蠅直徑的比值一般為Q53.隨著時(shí)間的推移，設(shè)備的不斷損，這個(gè)比值可能會(huì)不斷降低，當(dāng)這個(gè)比值為a.5時(shí)，鋼絲繩的彎曲循環(huán)次數(shù)達(dá)到最佳。
設(shè)備輪槽半徑與鋼絲繩直徑的比值一般為053.但是往往會(huì)形成一個(gè)誤區(qū)：認(rèn)為輪精半徑與鋼繩直各比值偏桌0.53就是不好的，或者說(shuō)輪槽半徑與鋼絲繩直徑的比值為0.53時(shí)鋼絲繩有最好的彎曲不次數(shù)。但是設(shè)計(jì)鋼絲繩的直徑一定是在保證內(nèi)外層繩投之間接轉(zhuǎn)狀態(tài)良好的情況下才是有意義的。如果只是將鋼師的直徑設(shè)計(jì)小了，并未從生產(chǎn)角度保證內(nèi)外層繩處于一個(gè)良好接族狀態(tài)，鋼繩的品質(zhì)和使用效果依然很難保證。
3.2定徑輥對(duì)繩徑的影響
生產(chǎn)過(guò)程中必須保證內(nèi)、外層繩投緊密接族。如果內(nèi)、外層繩股分離，阻旋轉(zhuǎn)鋼繩阻旋轉(zhuǎn)特性就將受到破壞，失去阻旋轉(zhuǎn)鋼繩的阻旋轉(zhuǎn)特性。因此，內(nèi)、外層繩股必須緊密配合，相互牽制.才可以達(dá)到內(nèi)、外層繩股扭矩平衡的目的。如果沒(méi)有了內(nèi)外層之間的相互作用，阻旋轉(zhuǎn)鋼絲繩會(huì)失去意義。
在合繩頭部很有可能導(dǎo)致鋼繩直徑偏大，特別是在沒(méi)有經(jīng)過(guò)定徑的鋼絲繩直各比經(jīng)過(guò)定徑輥鋼繩直徑要大，需要引起重視。在定徑輥前和在定徑輥后兩處量出的直徑相差0.2-0.3mm是很正常的。
定徑能的位置非常重要，這個(gè)距斑越靠近瓦口越好。因?yàn)椋◤姐y導(dǎo)致蠅徑減小，在同樣長(zhǎng)度的鋼學(xué)繩所需要的鋼絲繩繩股長(zhǎng)度就會(huì)短很多，即縮投的檢縮率要低很多。如果定徑距離合成點(diǎn)太遠(yuǎn).這個(gè)多出來(lái)的繩投長(zhǎng)度是很難向瓦口方向進(jìn)行縱向移動(dòng)的，最終這個(gè)多出來(lái)的長(zhǎng)度極有可能就分布在整個(gè)鋼繩中，這樣的鋼繩在使用過(guò)程中就很容易出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)定徑輥就安放在距離瓦口處，多出來(lái)的繩股長(zhǎng)度就很有可能往瓦口沿著縱向方向移動(dòng)，這樣可以保證鍋繩在使用過(guò)程中不容易出現(xiàn)問(wèn)題。
3.3內(nèi)層繩張力對(duì)繩徑的影響在生產(chǎn)內(nèi)層繩過(guò)程中，內(nèi)層繩一定要有一定的壓縮率，這樣可以保證鋼紛繩內(nèi)外層的接族狀態(tài)，同時(shí)對(duì)保證鋼絲繩的直徑控制也是很有好處的。對(duì)內(nèi)層進(jìn)行壓縮，其中彈性壓縮的部分，可以緊緊地貼在內(nèi)層繩投上，同時(shí)對(duì)外層繩的壓縮和直各的控制是非常好的，這樣可以保證鋼繩內(nèi)外層的接狀態(tài)處于一個(gè)較生的接制狀態(tài)。
4結(jié)論
1）多層股鋼絲繩對(duì)外環(huán)境或載荷非常敏感.因此，對(duì)鋼絲繩繩徑的變化非常敏惑.控制多股鋼繩繩徑的意義超過(guò)普通鋼絲繩：
2）多層股鋼繩在設(shè)計(jì)時(shí)，可以將鋼繩的繩徑設(shè)計(jì)小一些，但是這不是解決多層股鋼繩的根本途徑，關(guān)鍵在于控制多層投鋼立強(qiáng)內(nèi)外層提股之間的接族狀態(tài)：
3）在合外屋州時(shí)，給繩芯施加最小破斷載藥10%~20%的張力，確保鋼解學(xué)能在使用過(guò)程中泥徑的穩(wěn)定：
4）多層載鋼絲提從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)各個(gè)環(huán)境控制鋼絲繩直徑，確保內(nèi)外屋繩之間處于良好的接族狀態(tài)，這才是控制鋼蠅品質(zhì)的關(guān)鍵。
AULONE