港口起重機(jī)鋼絲繩傳動件

1、現(xiàn)代港口起重機(jī)中的現(xiàn)代港口起重機(jī)中的鋼絲繩應(yīng)用技術(shù)研究鋼絲繩應(yīng)用技術(shù)研究陶德馨陶德馨武漢理工大學(xué)武漢理工大學(xué)2007年8月 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 n 基本知識基本知識n 簡要回顧簡要回顧n 新的變化新的變化n 熱點(diǎn)問題熱點(diǎn)問題n 研究成果研究成果一一.基本知識基本知識 1.鋼絲繩構(gòu)造及特點(diǎn)鋼絲繩構(gòu)造及特點(diǎn) (1) 鋼絲繩捻制方法鋼絲繩捻制方法n1）單繞鋼絲繩）單繞鋼絲繩 鋼絲繩的構(gòu)造特征主要由捻制方式、接觸鋼絲繩的構(gòu)造特征主要由捻制方式、接觸方式、繩股數(shù)目及形狀、繩芯材質(zhì)決定。由此，方式、繩股數(shù)目及形狀、繩芯材質(zhì)決定。由此，可組合成多種不同形式的鋼絲繩供選用?？山M合成多種不同形式的鋼絲繩供選用。

2、由若干鋼絲一次繞制成繩，繩的剛性大，由若干鋼絲一次繞制成繩，繩的剛性大，卷繞性差。除特殊制作的密封式鋼絲繩以外，卷繞性差。除特殊制作的密封式鋼絲繩以外，普通單繞繩僅作固定拉索作用。普通單繞繩僅作固定拉索作用。n2）雙繞鋼絲繩）雙繞鋼絲繩 先由絲繞成股，再由若干繩股加上繩芯捻先由絲繞成股，再由若干繩股加上繩芯捻制成繩。繩股繞向?yàn)橛倚龝r，稱右繞繩，反之，制成繩。繩股繞向?yàn)橛倚龝r，稱右繞繩，反之，稱左繞繩。稱左繞繩。1. 鋼絲繩構(gòu)造及特點(diǎn)鋼絲繩構(gòu)造及特點(diǎn) (1)鋼絲繩捻制方法鋼絲繩捻制方法 鋼絲繩主要有鋼絲繩主要有同向捻同向捻（順繞）和（順繞）和交互捻交互捻（交（交 繞）兩種；股內(nèi)鋼絲之間繞）兩種；

3、股內(nèi)鋼絲之間有點(diǎn)、線、面有點(diǎn)、線、面三種三種接觸方式。接觸方式。(2) 鋼絲繩繩股數(shù)目及形狀、結(jié)構(gòu)鋼絲繩繩股數(shù)目及形狀、結(jié)構(gòu)(3) 鋼絲繩標(biāo)記方法（鋼絲繩標(biāo)記方法（GB870788）n將全稱標(biāo)記將全稱標(biāo)記18ZAA6（9+9+1）+SF1770ZS GB/T8918用簡用簡化標(biāo)記表示：化標(biāo)記表示：n 18ZAA619S+SF1700ZS GB/T89182. 鋼絲繩的選用鋼絲繩的選用(1)鋼絲繩結(jié)構(gòu)型式的選擇鋼絲繩結(jié)構(gòu)型式的選擇 用于卷繞系統(tǒng)的鋼絲繩（動索），應(yīng)優(yōu)先采用線用于卷繞系統(tǒng)的鋼絲繩（動索），應(yīng)優(yōu)先采用線接觸鋼絲繩。接觸鋼絲繩。(2)(2)對鋼絲繩性能的要對鋼絲繩性能的要求求 選用國產(chǎn)

4、鋼絲繩時，選用國產(chǎn)鋼絲繩時，宜采用宜采用 1570MPa17701570MPa1770MPaMPa的強(qiáng)度等級的強(qiáng)度等級3. 鋼絲繩的破壞形式與卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)鋼絲繩的破壞形式與卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) (1)鋼絲繩的破壞形式鋼絲繩的破壞形式 起重機(jī)用鋼絲繩的一般破壞過程及特征是：起重機(jī)用鋼絲繩的一般破壞過程及特征是：鋼絲繩通過卷繞系統(tǒng)時要鋼絲繩通過卷繞系統(tǒng)時要反復(fù)彎曲和伸直反復(fù)彎曲和伸直，并，并與滑輪或卷筒槽磨擦與滑輪或卷筒槽磨擦，工作條件愈惡劣，工作，工作條件愈惡劣，工作愈頻繁，此現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。經(jīng)過一定時間，鋼愈頻繁，此現(xiàn)象就愈嚴(yán)重。經(jīng)過一定時間，鋼絲繩股內(nèi)的鋼絲不同程度地發(fā)生絲繩股內(nèi)的鋼絲

5、不同程度地發(fā)生彎曲疲勞與磨彎曲疲勞與磨損，損，表面層的鋼絲逐漸折斷，折斷鋼絲的數(shù)量表面層的鋼絲逐漸折斷，折斷鋼絲的數(shù)量越多，其他未斷鋼絲的拉力越大，疲勞與磨損越多，其他未斷鋼絲的拉力越大，疲勞與磨損更為加劇，斷絲速度亦愈快。當(dāng)斷絲發(fā)展到一更為加劇，斷絲速度亦愈快。當(dāng)斷絲發(fā)展到一定程度，鋼絲繩開始喪失承載的安全性，這時定程度，鋼絲繩開始喪失承載的安全性，這時就應(yīng)報廢且更換新繩就應(yīng)報廢且更換新繩 。(2)鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1）在條件許可時，應(yīng)選用較大直徑（）在條件許可時，應(yīng)選用較大直徑（D）的滑輪和卷筒，以提高的滑輪和卷筒，以提高D/d值，值，減小鋼減小鋼絲繩的

6、彎曲程度，降低接觸比壓。絲繩的彎曲程度，降低接觸比壓。 2）合理確定滑輪繩槽和卷筒繩槽底半徑合理確定滑輪繩槽和卷筒繩槽底半徑R，一般取一般取R=（0.540.60）d，R過大和過大和過小都會影響鋼絲繩使用壽命；采用光過小都會影響鋼絲繩使用壽命；采用光卷筒，即卷筒，即R時，鋼絲繩壽命會降低時，鋼絲繩壽命會降低20%30%。(2) 鋼鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 3）選擇適當(dāng)?shù)幕啿馁|(zhì)和表面硬度，）選擇適當(dāng)?shù)幕啿馁|(zhì)和表面硬度，使鋼絲繩與滑輪硬度合理匹配；使鋼絲繩與滑輪硬度合理匹配；繩槽槽繩槽槽底采用工程尼龍或其他軟質(zhì)金屬、非金底采用工程尼龍或其他軟質(zhì)金屬、非金屬襯墊，將改善

7、鋼絲繩與繩槽之間的擠屬襯墊，將改善鋼絲繩與繩槽之間的擠壓磨損狀況，可以大幅度提高鋼絲繩的壓磨損狀況，可以大幅度提高鋼絲繩的使用壽命。使用壽命。 4）選配適當(dāng)?shù)匿摻z繩涂油器或）選配適當(dāng)?shù)匿摻z繩涂油器或?qū)︿摻z對鋼絲繩定期涂抹潤滑脂繩定期涂抹潤滑脂，可以減緩鋼絲繩磨，可以減緩鋼絲繩磨損，防止銹蝕，延長鋼絲繩使用壽命。損，防止銹蝕，延長鋼絲繩使用壽命。 二二. 簡要回顧簡要回顧上世紀(jì)下半葉的技術(shù)演進(jìn)上世紀(jì)下半葉的技術(shù)演進(jìn) 疲勞壽命與疲勞壽命與D/d比的關(guān)系比的關(guān)系: 25/1以上以上 鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式: 點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸 線接觸線接觸 鋼絲繩報廢標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩報廢標(biāo)準(zhǔn):外層斷絲，外徑磨損外層斷絲，

8、外徑磨損 鋼絲繩安全檢測：強(qiáng)磁化漏磁通檢測鋼絲繩安全檢測：強(qiáng)磁化漏磁通檢測 鋼絲繩潤滑方法：人工涂抹潤滑脂為主鋼絲繩潤滑方法：人工涂抹潤滑脂為主 鋼絲繩質(zhì)量控制：主要靠出廠檢驗(yàn)鋼絲繩質(zhì)量控制：主要靠出廠檢驗(yàn)三三. 港口起重機(jī)用繩條件新的變化港口起重機(jī)用繩條件新的變化 1. 鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式:出現(xiàn)鋼繩芯、面接觸、出現(xiàn)鋼繩芯、面接觸、異型股、含塑料襯墊等新結(jié)構(gòu)形式異型股、含塑料襯墊等新結(jié)構(gòu)形式三三. 港口起重機(jī)用繩條件新的變化港口起重機(jī)用繩條件新的變化 2. 鋼絲繩強(qiáng)度：鋼絲繩強(qiáng)度： 1570Mpa 1670Mpa 1770Mpa 1770Mpa 2170Map 導(dǎo)致相同載荷條件下，鋼

9、絲繩直導(dǎo)致相同載荷條件下，鋼絲繩直徑可以取小，鋼絲繩對滑輪繩槽的徑可以取小，鋼絲繩對滑輪繩槽的比壓增大比壓增大三三.港口起重機(jī)用繩條件新的變化港口起重機(jī)用繩條件新的變化 3. 滑輪結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，表面硬度滑輪結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，表面硬度(2) 三三. 港口起重機(jī)用繩條件新的變化港口起重機(jī)用繩條件新的變化 4. 因起重機(jī)性能參數(shù)提高，導(dǎo)致鋼絲繩線度因起重機(jī)性能參數(shù)提高，導(dǎo)致鋼絲繩線度大幅度提高大幅度提高n以集裝箱岸邊起重機(jī)為例以集裝箱岸邊起重機(jī)為例: 起升速度：50 m/min 90/150 m/min 小車速度：150m/min 240 m/min 疊加速度：2402150540 m/min 滑輪最高轉(zhuǎn)速

10、：190 rpm，提高1.51.8倍 外伸距離: 40m 70m 結(jié)果導(dǎo)致結(jié)果導(dǎo)致:鋼絲繩表面磨損嚴(yán)重；鋼絲繩鋼絲繩表面磨損嚴(yán)重；鋼絲繩彈跳加劇，加重了內(nèi)部微動磨損彈跳加劇，加重了內(nèi)部微動磨損三三. 港口起重機(jī)用繩條件新的變化港口起重機(jī)用繩條件新的變化-多股不旋轉(zhuǎn)多股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在進(jìn)行疲勞性能試驗(yàn)鋼絲繩在進(jìn)行疲勞性能試驗(yàn)時出現(xiàn)的股芯碎裂現(xiàn)象時出現(xiàn)的股芯碎裂現(xiàn)象四四. 熱點(diǎn)問題熱點(diǎn)問題 1. 鋼絲繩與滑輪的合理選配問題鋼絲繩與滑輪的合理選配問題 鋼絲繩使用壽命與滑輪耐磨性是一對矛盾，由于鋼絲繩使用壽命與滑輪耐磨性是一對矛盾，由于港口大型起重機(jī)上滑輪位于高空，數(shù)量多，難以更換，港口大型起重機(jī)上滑輪

11、位于高空，數(shù)量多，難以更換，近年來國內(nèi)外已開始用高硬度繩槽的滑輪來取代普通近年來國內(nèi)外已開始用高硬度繩槽的滑輪來取代普通低硬度鋼質(zhì)滑輪，滑輪繩槽硬度從低硬度鋼質(zhì)滑輪，滑輪繩槽硬度從HB170逐步提高至逐步提高至 HRC60。但提高鋼質(zhì)滑輪表面硬度，究竟對滑輪耐磨。但提高鋼質(zhì)滑輪表面硬度，究竟對滑輪耐磨性能產(chǎn)生多大影響？怎樣合理匹配滑輪硬度與鋼絲繩性能產(chǎn)生多大影響？怎樣合理匹配滑輪硬度與鋼絲繩規(guī)格，才能使鋼絲繩和滑輪各自的壽命達(dá)到一種組合規(guī)格，才能使鋼絲繩和滑輪各自的壽命達(dá)到一種組合最佳狀態(tài)，是起重機(jī)制造廠和用戶雙方極為關(guān)注并急最佳狀態(tài)，是起重機(jī)制造廠和用戶雙方極為關(guān)注并急需了解的問題。需了解的

12、問題。而國際國內(nèi)目前尚缺乏相應(yīng)的理論研而國際國內(nèi)目前尚缺乏相應(yīng)的理論研究和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持，致使在選型設(shè)計(jì)、繩輪選配方究和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持，致使在選型設(shè)計(jì)、繩輪選配方面仍存在一定的差異性和盲目性，從而未能充分挖掘面仍存在一定的差異性和盲目性，從而未能充分挖掘鋼絲繩壽命和滑輪耐磨性的技術(shù)潛能。鋼絲繩壽命和滑輪耐磨性的技術(shù)潛能。四四. 熱點(diǎn)問題熱點(diǎn)問題 2. 鋼絲繩的合理選型疲勞性能評價鋼絲繩的合理選型疲勞性能評價 進(jìn)口繩？國產(chǎn)繩？進(jìn)口繩？國產(chǎn)繩？ 線接觸？面接觸？線接觸？面接觸？ 高強(qiáng)度？中強(qiáng)度？高強(qiáng)度？中強(qiáng)度？ 圓形股？異形股？圓形股？異形股？ 塑料襯？非塑料襯？塑料襯？非塑料襯？ 6股、股、8股

13、？多股繩？股？多股繩？四四. 熱點(diǎn)問題熱點(diǎn)問題 3. 滑輪壓痕滑輪壓痕 形成機(jī)理形成機(jī)理 防止措施防止措施四四. 熱點(diǎn)問題熱點(diǎn)問題 4. 鋼絲繩斷絲鋼絲繩斷絲 定量檢測定量檢測 方便性方便性 準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性 重復(fù)性重復(fù)性 a.強(qiáng)磁檢測強(qiáng)磁檢測鋼絲繩斷絲定量檢測鋼絲繩斷絲定量檢測b.基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技術(shù)方法的鋼絲繩檢測技術(shù) 基于基于“弱磁弱磁”方法的方法的TCK鋼絲繩檢測技術(shù)屬于鋼絲繩檢測技術(shù)屬于一種無損探傷（檢測）類別的磁或電磁檢測技術(shù)。一種無損探傷（檢測）類別的磁或電磁檢測技術(shù)。針對鐵磁性材料的磁場特征與其材料特征的關(guān)聯(lián)針對鐵磁性材料的磁場特征與其材料特征的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過對

14、當(dāng)材料特征發(fā)生變化導(dǎo)致的磁場特關(guān)系，通過對當(dāng)材料特征發(fā)生變化導(dǎo)致的磁場特征改變這種客觀現(xiàn)象的獲知，分析總結(jié)這種變化征改變這種客觀現(xiàn)象的獲知，分析總結(jié)這種變化響應(yīng)的客觀規(guī)律，最終得到工況條件下材料直接響應(yīng)的客觀規(guī)律，最終得到工況條件下材料直接變異（損失）或等效損失的量化結(jié)果變異（損失）或等效損失的量化結(jié)果。4.鋼絲繩斷絲定量檢測鋼絲繩斷絲定量檢測 b.基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技術(shù)方法的鋼絲繩檢測技術(shù) 絕大多數(shù)鋼絲繩是由鐵磁性材料構(gòu)成的金屬絕大多數(shù)鋼絲繩是由鐵磁性材料構(gòu)成的金屬柔性構(gòu)件，材料的物理特性之一柔性構(gòu)件，材料的物理特性之一“磁特性磁特性”在在一定條件下有幾個典型特征：一定條件

15、下有幾個典型特征：1、受外加磁場影響會產(chǎn)生磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖、受外加磁場影響會產(chǎn)生磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖1 橫軸為外加磁場場強(qiáng)橫軸為外加磁場場強(qiáng)H，縱軸為磁感應(yīng)強(qiáng)度，縱軸為磁感應(yīng)強(qiáng)度B，曲線為給定材料的磁感應(yīng)變化曲線曲線為給定材料的磁感應(yīng)變化曲線“HB曲曲線線”。n“強(qiáng)磁強(qiáng)磁”H Hj ( 500mT=0.5T )n“弱磁弱磁” Hm H Hk ( 30mT, 80mT )基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù)基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù) 基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù) 基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技方法的鋼絲

16、繩檢測技術(shù)術(shù)基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測程方法的鋼絲繩檢測程序序 1.加載（加載（Progremme）：剩磁場定量規(guī)剩磁場定量規(guī)劃。劃。n目的是：在被測體上建立穩(wěn)定有序的目的是：在被測體上建立穩(wěn)定有序的“弱弱”勢磁場。勢磁場。n特點(diǎn)是：用于加載的場強(qiáng)（特點(diǎn)是：用于加載的場強(qiáng)（H）是定量）是定量的；被測體上的穩(wěn)定剩磁是低能的。的；被測體上的穩(wěn)定剩磁是低能的。 基于基于“弱磁弱磁”方法的鋼絲繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù) 2.標(biāo)定（標(biāo)定（Demarcate）定量識別磁場特征。定量識別磁場特征。n目的是：目的是： 對被測體上代表對被測體上代表 完好的截面（部位）進(jìn)行完好的截面（部位）進(jìn)行 磁

17、場特征定量磁場特征定量建立建立 檢測基準(zhǔn)；同時完成工況下檢測基準(zhǔn)；同時完成工況下 對一般空間電對一般空間電 磁干擾的屏蔽。磁干擾的屏蔽。n特點(diǎn)是：程序式智能化自動特點(diǎn)是：程序式智能化自動 實(shí)現(xiàn)的，動、靜狀態(tài)均可完實(shí)現(xiàn)的，動、靜狀態(tài)均可完 成的自定義電成的自定義電磁定量。磁定量?；诨凇叭醮湃醮拧狈椒ǖ匿摻z繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù) 3. 檢測（檢測（Test）：）：定量獲得采樣（隨幾截面）定量獲得采樣（隨幾截面）與基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)截面）磁場特征的差異信息與基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)截面）磁場特征的差異信息n目的是：提取被測體上連續(xù)密集的空域采樣對比目的是：提取被測體上連續(xù)密集的空域采樣對比信息。信息。 n 特

18、點(diǎn)是：信息定量交互式全息采集，特點(diǎn)是：信息定量交互式全息采集，“侵入侵入”而而非非“等待等待”、整體而非表面。、整體而非表面?；诨凇叭醮湃醮拧狈椒ǖ匿摻z繩檢測技方法的鋼絲繩檢測技術(shù)術(shù) 4. 處理（處理（Manage）：對檢測信息的分辨、：對檢測信息的分辨、分析計(jì)算和定量結(jié)果表述。分析計(jì)算和定量結(jié)果表述。n 目的是：依據(jù)采集的磁場特征差異信息：磁目的是：依據(jù)采集的磁場特征差異信息：磁矢量分布、磁能聚散、磁勢矢量分布、磁能聚散、磁勢 轉(zhuǎn)折、磁力線轉(zhuǎn)折、磁力線 “衍射衍射”現(xiàn)象差異等，折射反證相應(yīng)的材料特現(xiàn)象差異等，折射反證相應(yīng)的材料特征征-物質(zhì)量減少、形狀變異、均勻連續(xù)性物質(zhì)量減少、形狀變異、

19、均勻連續(xù)性狀阻滯或終止、組織缺陷擴(kuò)展等變化。狀阻滯或終止、組織缺陷擴(kuò)展等變化。n 特點(diǎn)是：以大量實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)為基特點(diǎn)是：以大量實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建逼近客觀事實(shí)的數(shù)學(xué)模型和礎(chǔ)，構(gòu)建逼近客觀事實(shí)的數(shù)學(xué)模型和“專家系專家系統(tǒng)統(tǒng)”，無噪聲曲線顯示，直白式表格、報告等，無噪聲曲線顯示，直白式表格、報告等結(jié)果表述。結(jié)果表述。 五五. 研究成果研究成果：不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑輪耐磨性及其對鋼絲繩損傷的影響規(guī)律輪耐磨性及其對鋼絲繩損傷的影響規(guī)律 n研究方法研究方法 從鋼絲繩從鋼絲繩滑輪的磨損、損傷機(jī)理滑輪的磨損、損傷機(jī)理研究入手，對不同繩槽硬度滑輪與鋼絲研究入手，對不同繩

20、槽硬度滑輪與鋼絲繩配合工作時磨損與壽命進(jìn)行對比試驗(yàn)；繩配合工作時磨損與壽命進(jìn)行對比試驗(yàn)；經(jīng)過試驗(yàn)，獲得滑輪耐磨性及鋼絲繩壽經(jīng)過試驗(yàn)，獲得滑輪耐磨性及鋼絲繩壽命的比較數(shù)據(jù)，并結(jié)合起重機(jī)產(chǎn)品使用命的比較數(shù)據(jù)，并結(jié)合起重機(jī)產(chǎn)品使用的情況，研究鋼絲繩的情況，研究鋼絲繩滑輪磨損與損傷滑輪磨損與損傷的基本規(guī)律與特征。的基本規(guī)律與特征。 五五.研究成果：研究成果：不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑 輪耐磨性及其對鋼絲繩損傷的影響規(guī)律輪耐磨性及其對鋼絲繩損傷的影響規(guī)律1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)1) 傳統(tǒng)鋼絲繩疲勞試驗(yàn)機(jī)傳統(tǒng)鋼絲繩疲勞試驗(yàn)機(jī)（1 1）結(jié)構(gòu)形式）結(jié)構(gòu)形式AA臥

21、式臥式1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)（2 2）結(jié)構(gòu)形式）結(jié)構(gòu)形式BB立式立式1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)2) 試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)思及主要特點(diǎn)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)思及主要特點(diǎn)n相對連續(xù)運(yùn)行相對連續(xù)運(yùn)行 n單卷筒并行收單卷筒并行收 放封閉系統(tǒng)放封閉系統(tǒng)n分區(qū)多弧段、分區(qū)多弧段、 可變行程、可變行程、 可變載荷可變載荷n全自動控制全自動控制1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)3) 主要功能主要功能n模擬起重機(jī)卷繞系統(tǒng)真實(shí)工況模擬起重機(jī)卷繞系統(tǒng)真實(shí)工況n滑輪耐磨滑輪耐磨 性對比試驗(yàn)性對比試驗(yàn)n鋼絲繩彎曲疲勞對比試驗(yàn)鋼絲繩彎曲疲勞

22、對比試驗(yàn)n潤滑條件對鋼絲繩壽命影響對比試驗(yàn)潤滑條件對鋼絲繩壽命影響對比試驗(yàn)n滑輪與鋼絲繩失效分析滑輪與鋼絲繩失效分析1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)nd.試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)1. 試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)試驗(yàn)裝置研制思路與設(shè)備特點(diǎn)2 . 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征1) 1) 滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征: 1)滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理滑輪

23、繩槽底部的磨損機(jī)理2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征:1)滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征:1)滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理滑輪繩槽底部的磨損機(jī)理2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征: 2)鋼絲繩失效現(xiàn)象鋼絲繩失效現(xiàn)象-表面磨表面磨損和斷絲損和斷絲2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征: 2)鋼絲繩鋼絲繩的的表面磨損和斷絲表面磨損和斷絲2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨

24、損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征:2)鋼絲繩鋼絲繩的的表面磨損和斷絲表面磨損和斷絲2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征: 3)鋼絲繩鋼絲繩的的內(nèi)部擠壓磨損和內(nèi)部擠壓磨損和斷絲斷絲2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征: 3)鋼絲繩鋼絲繩的的內(nèi)部擠壓磨損和內(nèi)部擠壓磨損和斷絲斷絲2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征規(guī)律與特征:3)鋼絲繩鋼絲繩的的內(nèi)部擠壓磨損和內(nèi)部擠壓磨損和斷絲斷絲 2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征：規(guī)律與特征： 4)疲勞

25、、磨損量化分析疲勞、磨損量化分析(1)滑輪的早期磨損和磨損鈍化現(xiàn)象滑輪的早期磨損和磨損鈍化現(xiàn)象2. 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征：規(guī)律與特征： 4)疲勞、磨損量化分析疲勞、磨損量化分析三種典型硬度滑輪的線磨率值（mm/rev） 滑輪材料與繩槽滑輪材料與繩槽硬度硬度早期磨合期早期磨合期磨損鈍化期磨損鈍化期ZG35ZG35（鑄造）（鑄造）HRB195HRB1954.384.381010-6-60.200.201010-6-63 5 C r M o3 5 C r M o 調(diào) 質(zhì)調(diào) 質(zhì)HRC28HRC283.113.111010-6-60.110.111010-6-

26、642CrM 42CrM 表面淬火表面淬火HRC52HRC521.571.571010-6-60.100.101010-6-6(2)三種典型硬度滑輪的線磨率特征三種典型硬度滑輪的線磨率特征2 . 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征：規(guī)律與特征： 4)疲勞、磨損量化分析疲勞、磨損量化分析n以上規(guī)律與特征說明：從確保滑輪耐以上規(guī)律與特征說明：從確?；喣湍バ院褪褂脡勖紤]，磨性和使用壽命考慮，ZG35滑輪和滑輪和硬度比它更低的硬度比它更低的Q235熱軋普通滑輪熱軋普通滑輪的耐磨性偏低、磨損率偏高，不宜采的耐磨性偏低、磨損率偏高，不宜采用；而采用繩槽底部硬度在用；而采用

27、繩槽底部硬度在HRC28以上的各種鋼質(zhì)滑輪，其繩槽徑向線以上的各種鋼質(zhì)滑輪，其繩槽徑向線磨損量及線磨損率都很接近，耐磨性磨損量及線磨損率都很接近，耐磨性水平比低硬度（如水平比低硬度（如HB195）滑輪提）滑輪提高了一倍左右。高了一倍左右。2 . 鋼絲繩鋼絲繩滑輪磨損與損傷的基本滑輪磨損與損傷的基本 規(guī)律與特征：規(guī)律與特征： 4)疲勞、磨損量化分析疲勞、磨損量化分析(3)鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線合使用的相對壽命曲線圖6 2#鋼絲繩30d長度內(nèi)疲勞斷絲發(fā)展動力學(xué)曲線(3)鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線合使用的

28、相對壽命曲線圖圖7 3#鋼絲繩鋼絲繩30d長度內(nèi)疲勞斷絲發(fā)展動力學(xué)曲線長度內(nèi)疲勞斷絲發(fā)展動力學(xué)曲線(3)鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線合使用的相對壽命曲線n以上規(guī)律與特征說明：從確保滑輪耐磨以上規(guī)律與特征說明：從確?；喣湍バ院褪褂脡勖紤]，性和使用壽命考慮，ZG35滑輪和硬度比滑輪和硬度比它更低的它更低的Q235熱軋普通滑輪的耐磨性偏熱軋普通滑輪的耐磨性偏低、磨損率偏高，不宜采用；而采用繩低、磨損率偏高，不宜采用；而采用繩槽底部硬度在槽底部硬度在HRC28以上的各種鋼質(zhì)滑以上的各種鋼質(zhì)滑輪，其繩槽徑向線磨損量及線磨損率都輪，其繩槽徑向線磨損量及線磨損

29、率都很接近，耐磨性水平比低硬 度 （ 如很接近，耐磨性水平比低硬 度 （ 如HB195）滑輪提高了一倍左右。）滑輪提高了一倍左右。(3)鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線合使用的相對壽命曲線(3)鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線鋼絲繩與不同繩槽硬度滑輪配合使用的相對壽命曲線 3. 不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑輪對鋼絲繩不同繩槽硬度的鋼質(zhì)滑輪對鋼絲繩損傷的影響規(guī)律損傷的影響規(guī)律n本文對同樣幾何尺寸、但不同材質(zhì)的熱處理工本文對同樣幾何尺寸、但不同材質(zhì)的熱處理工藝、繩槽硬度從藝、繩槽硬度從HB170、HRC30、HRC40、HRC50、HRC53、HRC60等六種滑輪進(jìn)行了等六種滑輪進(jìn)行了鋼絲繩使用壽命對比試驗(yàn)，如上圖所示。以硬鋼絲繩使用壽命對比試驗(yàn)，如上圖所示。以硬度最低的度最低的HB170滑輪上鋼絲繩使用壽命滑輪上鋼絲繩使用壽命97882轉(zhuǎn)次為基準(zhǔn)壽命值轉(zhuǎn)次為基準(zhǔn)壽命值1，隨著硬度從低到，隨著硬度從低到高，鋼絲繩使用壽命變化趨勢呈兩頭低、中間高，鋼絲繩使用壽命變化趨勢呈兩頭低、中間高的趨勢。滑輪繩槽硬度從高的趨勢?；喞K槽硬度從HRC30-HRC50范范圍內(nèi)，鋼絲繩相對壽命值達(dá)圍內(nèi)