鋼絲繩選用指引

1、鋼絲繩選用指南強度為特定用途選擇鋼絲繩時，應考慮下列特性指標：強度不旋轉性能抗疲勞性能耐磨性能抗變形性能耐腐蝕性能鋼絲繩伸長確定在特定場合所使用鋼絲繩的最低強度是設施、裝置、提升設備制造商的職責， 設施、裝置、提升設備制造商需了解指導鋼絲繩設計系數(shù)的現(xiàn)行地方法規(guī)、標準和規(guī)范 和可能影響滑輪、卷筒設計的其他因素，凹槽的形狀和對應的半徑、卷筒傾斜度和偏移 角都對鋼絲純性能有影響。鋼絲純的強度（稱作最小破斷拉力或最小破斷載荷）確定后，接下來需確定選用何 種類型的鋼絲純。因此，對設計者來說，充分了解現(xiàn)有許多不同種類鋼絲純的性能、特 點和局限性是非常重要的。起重機操作人員注意事項Bridon公司建議，設

2、施、裝置、提升設備投入使用后，任何用于替換的鋼絲繩都 應具有規(guī)定的特性，至少應達到原設備制造商規(guī)定的最小破斷拉力。不旋轉性能確定是否需要使用不旋轉鋼絲繩非常重要。通常選用6股和8股鋼絲純，除非使用單組繩時負載旋轉或在多組純裝置中鋼絲純 扭結可能會造成使用問題。施加負載時，鋼絲純會產生：-如果兩端固定，則產生“扭矩”。-如果一端放開，則產生“旋轉”。扭矩當鋼絲純兩端固定時，施加的拉力在周定端產生“扭矩”旋轉當鋼絲繩的一端放開時，施加的負載使 鋼絲繩旋轉。在設備上固定當施加的負載增大時，產生的扭矩或旋轉也會增大。鋼絲純產生的扭矩或旋轉的程 度會受到鋼絲繩結構的影響。了解了鋼絲繩施加負載時所發(fā)生的情

3、況后，需選擇合適的 鋼絲純類型。應注意到的是所有的鋼絲繩施加負載時都會發(fā)生一定程度的旋轉。三種常用結構類型股絞鋼絲繩旋轉特性的區(qū)別如下圖所示。E3FS 7 扭矩或旋轉Endiiuru&a* AkI9Endurance 6x3SDy 1e 6Dy l3fin 8EBdlurAiLce 8 RREaduranc* 19TfQL% L8/18P1Dyfcm 34LR/P1/MKX 35LBLoad負載在技術資料摘要和轉換系數(shù) 章節(jié)內容中有專門的資料,包括各個結構鋼絲繩的扭矩 系數(shù)和旋轉值（用度/每個捻距表示）。當提升的高度增加時，鋼絲繩旋轉的趨勢將會增大。在多組穿繩裝置中，因為各組 鋼絲繩的間距減小

4、，鋼絲繩扭結的趨勢將增大。選擇合適的鋼絲純有助于避免鋼絲繩“扭 結”和負載旋轉。（見鋼絲繩扭矩）“Endurance”不旋轉鋼絲繩確保了將與鋼絲繩扭結和負載旋轉有關的問題降至最不旋轉鋼絲繩Endurance 3SLGRotation Reiatant不旋轉鋼絲繩Dyform 1B Rotation RfisistAntBridon公司非常愿意為與鋼絲繩旋轉有關的特殊問題提供幫助Bridon公司可以在專門設計的設備上通過試驗來驗證鋼絲繩的旋轉性能，Bridon公司用于提升用途的所有產品都已經過“ Twistcheck ”試驗程序試驗?？蛊谛阅墚斾摻z繩纏繞在滑輪或卷筒上時， 鋼絲繩可能會由于彎曲

5、疲勞而損壞。 使用滑輪的 數(shù)量、滑輪和卷筒的直徑、負載狀況將會影響鋼絲繩損壞的程度。在彎曲疲勞是造成鋼絲繩損壞主要原因的使用場合， 選擇鋼絲純時應選擇使用小規(guī) 格鋼絲的鋼絲純，如6X 36WS(14/7&7/7/1 ),不能選擇6X19S (9/9/1 )結構鋼絲純， 這點非常重要。鋼絲純抗疲勞性能好可節(jié)約成本，這可以通過選用“ Dyform (壓實)”鋼絲繩實現(xiàn)。鮑爨Standard ftDyformu普通鋼絲繩壓實鋼絲繩“壓實”鋼絲純表面光滑，改善了鋼絲繩與滑輪之間的接觸條件， 減小了鋼絲繩和 滑輪的磨損。金屬截面積增大，鋼絲與鋼絲之間的接觸條件得到改善，確保了鋼絲繩使 用過程中內部應力減

6、小，使得鋼絲純彎曲疲勞壽命延長，成本降低。m由一UA一 -彎曲疲勞次數(shù)Blue Strand Blut StriH Efitfitraneek19S Gk3EIATS evforni6該圖說明將Blue Strand 6 x 36鋼絲繩換成Endurance Dyform 6鋼絲純時，鋼絲純使用壽命“翻倍”。將鋼絲繩結構換為壓實結構，如將18X7換為Endurance Dyform 18 或將35X 7換為Endurance Dyform 34LR ,鋼絲繩使用壽命也會增加一倍。耐磨性能在鋼絲繩和滑輪之間、鋼絲繩和卷筒之間會發(fā)生磨損，但是很大一部分磨損通常是 通過卷筒產生的。當確定磨損是造成鋼

7、絲繩損壞的主要原因時，應選用外層鋼絲相對較粗的鋼絲純 直徑為1”的鋼絲純單層外層鋼絲尺寸比較6X7 6根外層鋼絲0.106 ”6X 19S 9根外層鋼絲0.080 ”6X25F 12根外層鋼絲 0.064 ”6X36WS 14根外層鋼絲 0.057 ”6X41WS 16根外層鋼絲0.051 ”卷筒上相鄰鋼絲繩可形成點接觸，加快了鋼絲繩磨損。非壓實鋼絲繩在卷筒上相鄰的純卷可形成點接觸，加快了鋼絲繩磨損。 選用壓實鋼絲純，改善了接觸條件，磨損將會減小。壓實鋼絲純表面光滑，接觸條件更好，鋼絲純使用壽命更長?？棺冃涡阅軐摻z繩在卷筒上進行多層纏繞的情況下，安裝鋼絲繩時施加一定的后張力非常重 要。Bri

8、don公司建議安裝時施加鋼絲繩最小破斷拉力的 2哌J 10%勺張力。如果不施加張 力或者在下層鋼絲繩不可避免地要受到很高壓力的特定場合，如懸臂提升繩將懸臂從水平位置升起，可能會造成下層鋼絲純擠壓變形損壞。在這種情況下，選用鋼芯鋼絲繩會有所幫助，而不能選用纖維芯鋼絲純。Constructex或壓實鋼絲繩由于具有很高的金屬填充系數(shù)，所以抗擠壓變形能力更強。在擠壓變形為鋼絲繩主要損壞形式的使用場合，使用Constructex鋼絲純會減少擠 壓變形損壞情況?？垢g性能在一些場合，使用鍍鋅鋼絲純會更好。如果腐蝕不是影響鋼絲繩使用壽命的主要因 素，則可以選用光面鋼絲純。在有潮氣的使用場合，潮氣可以滲透鋼絲

9、純腐蝕純芯，可以考慮使用涂塑材料（PI）。為了減小腐蝕對鋼絲繩的影響，選用使用了合適油脂的鋼絲純非常重要。 在使用過 程中定期對鋼絲純涂油有更多的好處。鋼絲繩伸長如果鋼絲純伸長非常重要，請參考技術資料。鋼絲繩伸長技術資料伸長特性鋼絲任意組合捻成螺旋狀形式，股或純受到拉力負載時會在三個獨立的階段產生伸 長，這取決于施加負載的大小。還有其它一些因素造成鋼絲繩伸長， 這些因素造成的鋼絲繩伸長量很小， 可以忽略 不計。第1階段-原始或永久性結構伸長在開始對新鋼絲繩施加負載時， 組合在一起的鋼絲變平，整個鋼絲繩直徑變小，鋼 絲純就產生了伸長。鋼絲繩直徑變小的同時鋼絲繩捻距變大。當相鄰的鋼絲上形成了足 夠

10、大的受力面積可以承受圓周壓縮力負載時，造成的機械伸長停止，第二階段伸長開始。 任何鋼絲繩的原始伸長都無法通過精確計算確定，而且鋼絲繩原始伸長無彈性特性。鋼絲繩伸長的實際值取決于許多因素， 最重要的因素是鋼絲純的類型和結構、 負載 的范圍、鋼絲繩運行次數(shù)和頻率。要提供所使用的不同結構鋼絲繩伸長的準確值是不可能的，但是可以使用下列近似值，以得到比較合理的結果輕載安全系數(shù)約為8:1正常加載安全系數(shù)約為5:1重載安全系數(shù)約為3:1重載多次彎曲和偏轉以上數(shù)據(jù)僅供參考。需要時可提供更多準確數(shù)據(jù)第2階段-彈性伸長纖維芯鋼芯0.250.1250.500.250.750.50達到2.00達到1.00鋼絲繩長度的

11、百分數(shù)%第1階段過后，鋼絲繩按照近似于Hookes定律（壓力與張力成比例）的規(guī)律伸長, 直至達到比例極限或彈性極限。注意到鋼絲純不具有“初期”彈性模量是非常重要的，但是在兩個固定負載之間， “表面上的”彈性模量是可以確定的。彈性伸長量=詈（英寸）不同結構鋼絲繩的彈性模量也是不同的， 但是，一般來說，金屬截面積增大時彈性 模量也增大。使用給出的數(shù)據(jù)，可以對彈性伸長量進行合理的估算，但是如果需要更精 確的值，建議在鋼絲繩上進行彈性模量試驗。因為鋼絲繩使用者會發(fā)現(xiàn)計算鋼絲純實際 金屬面積是很困難的，所以這些數(shù)據(jù)可以在鋼絲繩使用手冊中找到，或從 Bridon公司 設計部獲取。W匏加的負載（鎊）L=鋼絲

12、繩長度（英寸）E= 單性模量（鎊/平方英寸）A4岡絲純圓周面積（平方英寸）第3階段-永久性伸長拉力負載造成的金屬材料永久性的非彈性伸長量超過了材料的屈服點。如果負載超過了比例極限，負載增大鋼絲繩伸長速度會加快，直至達到將開始連續(xù) 伸長時的負載值，造成負載未繼續(xù)增加而鋼絲繩斷裂。熱膨脹和收縮鋼絲繩的線性膨脹系數(shù)（”）為 6.94X10-6每。F,因此溫度變化t （F）造成的每 1英尺鋼絲繩的長度變化為:長度變化量 L=8 Lt8=線性膨脹系數(shù)1=鋼絲純原始長度（英寸）t=溫度變化（0F）如果溫度升高，鋼絲純長度變化量增大，如果溫度下降，鋼絲純長度變化量減小。旋轉造成的鋼絲繩伸長一端允許自由旋轉造

13、成鋼絲繩伸長。磨損造成的鋼絲繩伸長內部鋼絲與鋼絲之間磨損造成鋼絲繩伸長，鋼絲與鋼絲之間發(fā)生的磨損減小了金屬 截面積并產生了額外的結構伸長。示例：直徑為11/8”的200英尺長的Blue Strand 6X41 IWRCffl絲繩，在200001bs張力條件下，溫度升高20 F,總伸長量為：永久性結構伸長量=鋼絲純長度的0.25%= 0.5英尺=6英寸彈性伸長量=WLEA20000 x200 x1213500000 x0.62=5.73英寸熱膨脹伸長量= L = 8 Lt = 6.94 X 10-6X20 = 0.33 英寸 因此總伸長量=6英寸+5.73英寸+0.33英寸=12.06 英寸鋼絲

14、繩與滑輪或卷筒間的壓力鋼絲繩在滑輪上運行除了受到彎曲應力外，與滑輪接觸時也受到徑向壓力。該徑向 壓力在鋼絲中形成剪應力，使鋼絲繩結構變形，并影響滑輪凹槽磨損的速度。鋼絲純滑 過滑輪時，滑輪軸承上的負載是由于鋼絲純中的應力和鋼絲純接觸角度產生的，與滑輪 直徑無關。滑輪軸承上的負載=2Tsin 9 /2T4岡絲純張力（鎊）9 =鋼絲純接觸角度假設鋼絲繩由非常合適的滑輪凹槽支撐，則鋼絲繩和凹槽之間的壓力取決于鋼絲純 的張力和直徑，而與接觸的弧度無關。壓力，P=空Ddt=i岡絲純張力（鎊）D嘲輪或卷筒直徑（英寸）d=鋼絲繩直徑（英寸）必須認識到，這種估算壓力的方法假設了鋼絲繩在凹槽中的接觸面積為整個鋼

15、絲純 的接觸面積，而實際上只有外層鋼絲拱起部分與凹槽接觸，這些接觸點的局部壓力估計 為計算值的五倍。如果壓力很高，凹槽材料的壓縮力不夠，不能防止過多磨損和留下凹痕，這時反過 來會損壞鋼絲繩的外層鋼絲，影響鋼絲繩的使用壽命。滑輪直徑減小時，由于徑向壓力 造成的彎曲應力會增大。盡管彎曲應力很高，一般還是提倡使用柔韌性好的鋼絲純，這 種鋼絲純外層鋼絲直徑細，承受高壓力的能力差，不如柔韌性差的鋼絲繩中直徑粗一些 的外層鋼絲。如果計算的壓力對于滑輪或卷筒的材質來說太高，或者滑輪或卷筒被壓出 凹痕，應考慮增大滑輪或卷筒的直徑?；喕蚓硗仓睆皆龃蠛螅粌H降低了凹槽的壓力， 而且也提高了鋼絲繩的疲勞壽命。鋼絲

16、繩施加在滑輪上的壓力也造成了鋼絲繩結構變形和變平，可以通過使用合適的凹槽形狀來控制這種情況的出現(xiàn)。對于一般用途，建議凹槽的直徑比鋼絲繩公稱直徑大 6%凹槽底部的形狀應是圓形的，角度約為 120度，滑輪的兩邊展開的角度約為 52度。鋼絲純鋼絲的硬度鋼絲繩強度級近似硬度最小抗拉強度布氏硬度洛氏硬度超級犁鋼444/48646-50優(yōu)質犁鋼415/46144-48犁鋼388/44442-46推薦滑輪硬度：鉆鋼或類似的合金鋼布氏硬度250-300 o設計系數(shù)（鋼絲繩最小破斷拉力/鋼絲繩最大載荷）行業(yè)標準規(guī)定了特定用途鋼絲繩的最小設計系數(shù)。一些用途鋼絲繩最小設計系數(shù)如 下所示： TOC o 1-5 h z

17、 汽車起重機提升純3.5提升純（不旋轉）5吊臂提升純5鋼絲繩吊索5塔式起重機5海岸起重機5鉆井純3天車5彎曲疲勞鋼絲繩彎曲疲勞試驗通常包括，在恒定張力下，將一段鋼絲繩反復在滑輪上運行作為正在進行的發(fā)展計劃的一部分內容，多年來Bridon公司已在自行設計的彎曲試驗設備上用這種方法對上千條鋼絲繩逐條進行了試驗。通過這項工作，Bridon公司可以在理想的使用條件下比較鋼絲繩結構、抗拉強度、 捻向、滑輪尺寸、凹槽形狀和拉力負載對彎曲疲勞性能造成的影響。同時，也可以將達 到鋼絲純報廢標準（如ISO4309中的規(guī)定）時鋼絲繩的使用壽命與鋼絲繩徹底損壞時的 使用壽命進行比較，也就是說，鋼絲純的什么位置不能再

18、承受負載了。作為實際應用的 一部分內容，這樣做也可以確定鋼絲繩達到報廢標準時的殘余破斷拉力數(shù)據(jù)。D:d比值的影響及疲勞壽命與負載的關系Effects of D:d Ratia and loading on fatigue life - Typicel example Dy form 6號-sedo 匚 g 8Ps 口 *vq3z 鋼絲繩損壞時的彎曲次數(shù)Sheave Did ratio滑輪D:d的比值然而需要認識到的一點是，很少有鋼絲繩可以在這種受控制的運行條件下工作，使用這些資料去預測其他運行環(huán)境條件下鋼絲繩的使用壽命將非常困難。其他影響因素如動態(tài)負載、在運行過程中負載不同、偏移角、穿純方法、

19、鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式、 鋼絲純捻向的變化、滑輪排列、滑輪尺寸和凹槽形狀都會對鋼絲純性能產生動態(tài)的影響。不過，彎曲疲勞試驗對制造商設計新結構鋼絲繩和改進現(xiàn)有結構鋼絲繩非常有幫 助。如果設備的設計人員和操作人員正在尋求鋼絲純的最佳性能或者將彎曲疲勞壽命 視為使用過程中的關鍵因素，Bridon公司提供的這些資料僅供參考。0sb曲2 lb 1i 20 26 曲加金） 6 Did ratio9不同D:d比值的鋼絲繩使用壽命曲線Service lifeforvariauB D:d rotiasuaoa 后:使用壽命*3vuTJvm絲繩公差上限鋼絲繩制造過程中直徑略微比公稱直徑大一些，行業(yè)標準規(guī)定的最大

20、允許公差上限 如下所示：鋼絲繩公稱直徑下限公差上限1/8英寸-0+8%1/8英寸到3/16英寸-0+7%3/16英寸到1/4英寸-0+6%1/4英寸-0+5%彎曲率D: d一些行業(yè)標準給出的最小彎曲率（滑輪或卷筒直徑：鋼絲繩直徑）如下:卷筒滑輪汽車起重機負裁提升1818吊臂提升1515負裁滑輪16塔式起重機提升1818負裁滑輪15旋轉鉆機鉆井純2020海岸起重機提升1818露天采礦機提升2424拖曳2222旋轉器在特定條件下，需要在提升設備上使用旋轉器以防止負載旋轉， 這樣做主要是出于 對人員安全的考慮。但是，使用旋轉器有可能會對鋼絲純的性能產生影響，在某些情況 下可能會損壞鋼絲純。有許多種附

21、屬裝置可以和不同種類及等級的防止旋轉的旋轉器一起使用， 旋轉器可 以是一個獨立的部件或者是提升設備的集成部件如帶有可旋轉吊鉤的起重機滑輪， 典型 的獨立旋轉器是一個滾珠軸承抗摩擦旋轉器。這種類型旋轉器導致鋼絲繩支撐點出現(xiàn)許多問題， 主要是由于獨立抗摩擦旋轉器直 接和鋼絲繩連接造成的。在提升設備上使用旋轉器的目的是防止負載旋轉，這樣也就允 許鋼絲繩旋轉，鋼絲繩旋轉過度會損壞鋼絲純。為了確定在提升設備上是否使用旋轉器，應考慮下列建議。必須認識到的是，不同 類型和結構鋼絲純的旋轉特性是不同的，根據(jù)旋轉特性，對下列不同類型和結構的鋼絲 純進行了分類。第1類10旋轉性強的鋼絲純，在任何情況下都不應使用旋

22、轉器。這樣的鋼絲純一端會過度自由旋轉，鋼絲繩會捻開并且扭曲變形，破斷拉力減小, 鋼絲繩很容易被損壞。Blue Strand 6 x 19 類 同向捻EnduranceBlue Strand 6 X36類 同向捻Dyform 8 同向捻三角股（壓面）結構同向捻Constructex第2類在特定的使用條件下，旋轉性強的鋼絲繩用于單組穿繩裝置上時可以使用旋轉器， 以防止旋轉。但是，只有當人員安全是主要關注的問題時才可使用。這種結構鋼絲繩用于一端自由旋轉的穿繩裝置上時，旋轉性將會很強，這會導致鋼絲純一定程度地捻開，并且會發(fā)生扭曲變形。Blue Strand 6 X19 類Endurance Dyfor

23、m 6 交互捻Blue Strand 6 x 36 類 交互捻Endurance Dyform 8 交互捻第3a和3b類這一類鋼絲純有鋼絲純純芯，純芯捻向與外層股捻向相反，使鋼絲繩具有一定的不 旋轉性。具有一定不旋轉性的鋼絲繩與旋轉器一起使用，用于單組穿繩裝置。但是，對 于多組穿繩裝置，或者對于從安全的角度來說旋轉器不是必備裝置的使用場合，建議不 使用旋轉器。如果需要使用旋轉器，鋼絲繩必須在設計系數(shù)為5的范圍內使用。鋼絲純不能受到沖擊載荷，并且必須由經資格認可的人員對鋼絲繩進行日常檢查，查看有無扭 曲變形。應注意的是，如果旋轉器與第 3a類鋼絲繩一起使用，由于外層股和內部鋼絲純芯 磨損增大，鋼

24、絲純使用壽命可能會變短。第3a類Endurance 8RR不旋轉Endurance 19 不旋轉第 3b 類Endurance Dyform 18 不旋轉第4類旋轉性很小的鋼絲繩用于單組或多組穿繩裝置時可以使用旋轉器，原因是選擇合適的設計系數(shù)時，鋼絲繩旋轉量非常小。在實際使用過程中，一些參數(shù)如偏移角會造成鋼 絲繩旋轉，而使用旋轉器可以消除鋼絲繩旋轉。但是，如果使用過程中沒有造成鋼絲純 旋轉，或者使用旋轉器對鋼絲純性能沒有好處，則不必使用旋轉器。Endurance 35LSEndurance Dyform 34LR/PI/MAX11注意：當任何鋼絲繩和旋轉器一起使用時， 需經常檢查鋼絲純，鋼絲繩

25、不能受到沖 擊載荷或過載。偏移角在影響鋼絲繩在光面卷筒上纏繞的所有因素中，偏移角影響最大。偏移角通常定義為兩條線的夾角，這兩條線一條線從固定的滑輪延伸到卷筒的邊沿，另一條線從同一個固定滑輪延伸到卷筒上并與卷筒軸線垂直。（見示意圖）偏移角示意圖如果卷筒有螺旋狀的凹槽，需將上述偏移角加上或減去凹槽的螺旋角，以得到鋼絲 純的實際偏移角。鋼絲繩在卷筒上的偏移角當在卷筒上纏繞鋼絲繩時，建議偏移角限制在0.5度到2.5度之間。如果偏移角太 小，即小于0.5度，鋼絲繩將會在卷筒邊沿處堆積，不能很好地纏繞到卷筒上。在這種 情況下，可以使用“排線”裝置，或者使用滑輪或纏繞機械增大偏移角來緩解這種狀況。如果鋼絲純

26、堆積，最終會導致鋼絲繩從卷筒邊沿掉出，對鋼絲繩和機械設備會產生 沖擊載荷，這是一種不期望出現(xiàn)且不安全的使用狀況。偏移角過大，會造成鋼絲繩過早纏繞到卷筒上，使靠近卷筒邊沿的鋼絲繩之間形成 縫隙，同時也增大了鋼絲純交錯位置的壓力。即使卷筒有螺旋凹槽，由于鋼絲相互“猛烈躥動”，偏移角過大不可避免地會導致 鋼絲繩局部損傷，這通常稱為“干擾”，但是，如果穿純裝置允許，可選擇同向捻鋼絲 純，可以減少這種狀況的發(fā)生。由于 Dyform鋼絲純外表面比普通鋼絲純更光滑，使用 Dyform鋼絲純也可以減少“干擾”的影響。使用動滑輪或專門設計的偏移角補償裝置也可以減少偏移角的影響。鋼絲繩在滑輪上的偏移角當鋼絲繩穿過

27、滑輪有偏移角時，首先與滑輪邊沿接觸，繼續(xù)穿過滑輪時，鋼絲繩從 滑輪邊沿滑下，滑至凹槽底部。即使施加張力，鋼絲繩在實際運行過程中也會翻滾和滑 動，造成鋼絲繩扭曲，也就是說旋轉被引入或引出鋼絲純， 減小或增大了外層股的捻距。 當偏移角增大時，扭曲程度也增大。為了將鋼絲繩扭曲程度減小到合理的范圍，帶凹槽的卷筒偏移角應限制在 2.5度以12內，光面卷筒偏移角應限制在1.5度以內。當使用不旋轉鋼絲純、低旋轉鋼絲繩和平行捻DSC 8鋼絲繩時，偏移角應限制在1.5度以內。但是，對于一些起重機和提升用途場合，應認識到，由于實際使用的原因，實際使 用情況不可能總是符合一般的規(guī)律，這時，鋼絲繩的使用壽命可能會受到

28、影響。鋼絲繩扭矩如果鋼絲純在施加負載的條件下能夠很好地保持扭矩平衡，起重機提升鋼絲繩扭轉 不穩(wěn)定的問題就不會發(fā)生。鋼絲繩施加負載時產生的扭矩與施加的負載有直接關系，即 恒定的“扭矩系數(shù)”。對于給定結構的鋼絲純，其扭矩系數(shù)可以表示為鋼絲繩直徑的一 個比例，表示方法如下所示。鋼絲純結構變化相對很小，因此造成提升系統(tǒng)穩(wěn)定性變化的幅度也是有限的。 不過, 選擇的鋼絲純是否合適，特別是對于有嚴格限制的提升系統(tǒng)具有決定性的影響。應注意 到的是，此處所指的鋼絲繩扭矩只是指拉力負載產生的扭矩，對生產和安裝過程中可能 產生的殘余扭矩，可以不用考慮。扭轉穩(wěn)定性扭轉穩(wěn)定性和鋼絲繩扭結圖表是用來確定鋼絲繩扭轉穩(wěn)定性和

29、扭結趨勢的兩種方 法。對特定的結構，鋼絲繩扭矩系數(shù) 近似為最大值。要計算某一直徑鋼絲繩的扭矩值， 用扭矩系數(shù)最大值乘上鋼絲繩公稱直徑。示例：直徑20mmi勺Dyform 34LR鋼絲純施力口20%R小破斷拉力的張力：扭矩值=扭矩系數(shù)X鋼絲繩直徑=0.76%x 20mm=0.152mm要計算特定鋼絲繩受到拉力負載時所產生的扭矩值，用扭矩值乘上拉力負載。示例：直徑20mm勺Dyform 34LR鋼絲繩施加6000kg f負載產生的扭矩=扭矩值X負載=0.152X6000=912kgf.mm當鋼絲繩用于多組穿繩裝置中時, 鋼絲繩的扭轉特性會影響滑輪組角位移量,下列公式給出了這種情況下的近似值。二 4

30、000L. r sin 0公式中，S是鋼絲繩間距，單位毫米。L是穿繩裝置中每組鋼絲繩的長度。Tv是鋼絲繩的扭矩值。9是滑輪組的角位移量。當滑輪組的角位移量超過90度（sin 9=1）時，會出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，穿純裝置鋼絲13純會纏繞在一起，因此，測定任何特定穿繩裝置是否穩(wěn)定，可以用下列公式表示:S /4 00() L. r公式中:S是鋼絲繩間距，單位毫米。L是穿繩裝置中每組鋼絲繩的長度，單位米Tv是鋼絲繩的扭矩值，單位毫米前面列出的方程式都是對于簡單的兩組穿繩裝置來說的。對于更復雜的系統(tǒng)，如果有效的鋼絲繩間距考慮了鋼絲純見的不同間距，則可以使用類似方法。 偶數(shù)數(shù)量鋼絲純 鋼絲繩布置2-Fall ,

31、al t9vmi 1 ir -1 t thY S=(* +注意：對于下垂的鋼絲繩不相互平行的提升裝置，應使用各組鋼絲繩的平均間距。奇數(shù)數(shù)量鋼絲純（鋼絲繩末端在底部滑輪上）鋼絲繩布置-。- 一有效的鋼絲繩間距和系統(tǒng)穩(wěn)定公式有效的鋼絲繩間距S如果 瘋而一777 則系統(tǒng)穩(wěn)定。滑輪的角位移在鋼絲繩扭矩的影響下要測算角位移量的大小，角位移量會使滑輪會發(fā)生旋轉:14sin 9 = 14000JL/L1S3（適用于偶數(shù)數(shù)量鋼絲純）方程式假設鋼絲繩在無負載條件下沒有扭矩產生，因此，安裝過程中或安裝后所產生的扭矩反過來會影響計算結果。上述數(shù)據(jù)假設了一個恒定的扭矩值， 這對新純來說是合理有效的假設。 磨損和使用

32、對扭矩值有很大的影響，而實際應用表明，在這樣的條件下，扭矩值會減小，這樣就提 高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一些系統(tǒng)可能會很復雜，需借助計算機進行估算。示例：假設一臺固定起重機使用兩根20mmi勺Dyform鋼絲繩工作，末端滑輪組裝有一個直 徑360mm勺滑輪，下垂的鋼絲繩相互平行：扭矩值=0.76% X 20=0.152mm如果是新純（最差狀況）并且不考慮滑輪重量和摩擦，那么，提升30米的高度，角位移量為：sin 0 = （4 000 . 30.052）=0/41 即 870、穿純裝置將可能在下式計算的提升高度處“扭結”L =S24 000 ； T.=36014 000,0,152=213 metres

33、從起重機設計者的角度來說，應優(yōu)先考慮到安全系數(shù)（角位移量限制在30度），因 此，實際的提升高度約為106.5米。扭結扭結圖表鋼絲繩技術委員會和電力起重機和挖掘機協(xié)會共同進行的現(xiàn)場調查研究表明，在多組穿繩提升裝置中，鋼絲繩發(fā)生扭結受幾個因素的影響。使用下列公式和圖表可以確定，15在多組穿繩提升裝置中何時和是否會發(fā)生扭結。圖表給出了兩個尺寸比值，它們是：L/S=垂下的鋼絲繩長度/鋼絲繩間距D/d=動滑輪和頂部定滑輪的平均直徑/鋼絲繩直徑下圖給出了不同結構鋼絲繩提升滑輪的角位移量為最大90度時扭轉穩(wěn)定的使用限5 I。-152025300制條件。當使用條件高于對應的帶狀區(qū)域時，那么鋼絲繩將很有可能發(fā)生

34、扭結。如果使 用條件低于對應的帶狀區(qū)域時，那么鋼絲繩將不可能發(fā)生扭結。如果使用條件在對應的 帶狀區(qū)域上時，那么鋼絲繩是否發(fā)生扭結無法預測。GataeifbdEbai低于帶狀區(qū)域則穩(wěn)定UrctaUe ifsibcvebanfl高于帶狀區(qū)域則不穩(wěn)定Uncertain if in band在帶狀區(qū)域內則不確定區(qū)域1 6 X 19和6X36類鋼絲純，Endurance Dyform 6 和8區(qū)域 2 Endurance 8RR區(qū)域 3 Endurance Dyform 18 , Endurance 19區(qū)域 4 Endurance Dyform 34LR , Endurance 35LSL=垂下的鋼絲

35、繩長度（英寸）S4岡絲繩間距平均值（英寸）D3滑輪和動滑輪直徑的平均值（英寸）D4岡絲純公稱直徑（英寸）按下列方法來確定SS=R距（英寸）3 Part2/3 of 2 Parr2 PartH-$-45 Part4/5 nf A Part6 Part7 ParXof 6 Part技術資料摘要和轉換系數(shù)（僅供參考）Bridon公司提供系列“ Endurance”高性能鋼絲純，這些鋼絲純是為了滿足當今起 重機械的需求和用途而設計和制造的，用戶需要鋼絲純具有性能優(yōu)良、高拉力值、低伸 長或低旋轉等特殊的性能要求時，通常選擇高性能鋼絲純。鋼絲繩結構填充 系數(shù) %伸長特性旋轉特性破斷拉力為 20%寸的鋼 絲

36、繩模量psi原始永久性 X%破斷拉力為20%寸的扭矩 系數(shù)%破斷拉力為 20% 時的旋轉值度數(shù)/鋼絲繩捻距6股和8股高性能鋼絲繩ENDURANCE DYFORM 669.013,500,0000.107.505817ENDURANCE DYFORM 866.212,600,0000.158.7491ENDURANCE DYFORM 8PI66.812,600,0009.5594不旋轉鋼絲繩ENDURANCE 1961.310,000,0000.246.605ENDURANCE DYFORM 1872.814,000,0000.094.504ENDURANCE DYFORM 18PI71.114

37、,000,0000.113.802.6ENDURANCE 35LS63.814,000,0000.100.760.2ENDURANCE77.314,500,0000.050.760.2DYFORM34LR/34LRPI普通結構鋼絲繩BLUE STRAND 6x3661.712,600,0000.177.7556BLUE STRAND 6x1962.413,500,0000.157.1042單位換算1 kN = 0.101 972 Mp1 N = 0.101 972 kgf1 kgf = 9.806 65 N1 kgf= 1 kp1 N = 1.003 61 x 104 UK tonf1 N =

38、 0.2244 809 lbf1 kgf = 2.204 62 lbf1 t = 0.984 207 UK tonf拉 力1 UK tonf = 9.964.02N1 lbf = 4.448 22N1 lbf = 0.453 592 kgf1 UK tonf = 1.01605 tonne1 UK tonf = 9.964 02 kN1 UK tonf = 2240 lbf1 short tonf(USA) = 2000 lbf181 kN = 0.100 361 UK tonf1 kip (USA) = 1000 Ibf1 kip = 453.592 37 kgf壓力/應力1 N/mm2 =

39、 0.101972 kgf/mm21 kgf/mm2 = 9.806 65 N/mm21 N/mm2 = 1 MPa1 kgf/mm2 = 1 422.33 lbf/in21 kgf/mm2 = 0.634 969 tonf/in21 N/m2 = 1.450 38 x 10-4lbf/in21 N/m2 = 1 x 10-6N/mm21 bar = 14.503 8 lbf/in21 hectobar = 10N/mm21 hectobar = 107N/m21 lbf/in2 = 7.030 x 10-4 kgf/mm21 tonf/in2 = 1.574.88 kgf/mm21 lbf/

40、in2 = 6.894.76 N/m21 tonf/in2 = 1.544 43 x 108 dyn/cm21 kg = 2.204 62 lb1 tonne (t) = 0.984 207 UK ton1 kg/m = 0.671 970 lb/ft1 kg = 1000 g1 Mp = 1 x 106 g1 lb = 0.453 592 kg1 UK ton = 1.01605 tonnes (t)1 lb/ft = 1.488 kg/m1 kip (USA) = 1000 lb長 度1 m = 3.280 84 ft1 ft = 0.304 8 m1 km = 0.621 371 mil

41、es1 mile = 1.609 344 km191 mm2 = 0.001 55 in21 m2 = 10.763 9ft21 cm3 = 0.061 023 7 in31 litre (1) = 61.025 5 in31 m3 = 6.102 37 x 104 in3面 積1 ft = 0.304 8 m1 mile = 1.609 344 km容 積1 in3 =16.387 1 cm31 in3 = 16.386 6 ml1 yd3 = 0.764 555 m3鋼絲繩訂貨當訂購鋼絲繩或詢問相關事宜時，應盡可能多地溝通基本情況，必要的內容如下:用途/預期用途。鋼絲繩長度，必要時包括公差

42、。公稱直徑結構、類別或商標。純芯（纖維芯；鋼絲股芯；獨立鋼絲純芯）鋼絲純強度級（犁鋼；優(yōu)質犁鋼；超級犁鋼）鋼絲類別（光面；鍍鋅）捻法（交互捻；同向捻）捻向（左捻；右捻）最小破斷拉力鋼絲純純頭要求特殊的包裝要求特殊的標識要求第三方認可（LR; DNV ABS等）20鋼絲繩故障解決指南卜列內容是常見的鋼絲繩問題簡明指南，如果無合適的其他標準，Bridon公司建議依據(jù)ASME B30.5檢驗/檢查鋼絲純。問題鋼絲繩接觸起重機部件或外部部件造成機械損傷一通常是局部損傷不旋轉鋼絲純純股打開一最極端的情 況是鋼絲純可能會變形成“鳥籠狀” 或內層股突出。注：不旋轉鋼絲繩的股與股之間有一 定的縫隙，在釋放張力

43、的情況下會很 明顯。股縫隙在施加負載時會閉合， 對鋼絲繩的使用性能沒有影響。原因/采取措施通常由于運行環(huán)境導致。檢查滑輪擋板和支撐裝置/導向滑輪，確保 鋼絲繩沒有“掉道”。檢查運行環(huán)境。使用滑輪量具檢查滑輪和卷筒凹槽半徑，確保凹槽半徑不小于鋼絲純公稱半徑+2.5%-Bridon公司建議安裝鋼絲繩前檢查滑輪和 卷筒凹槽半徑。必要時，維修或更換卷筒/滑輪。檢查穿純裝置繩索偏移角一繩索偏移角超 過1.5度可能會使鋼絲純產生扭曲。（見繩索 偏移角）檢查安裝方法一安裝過程中產生的旋轉會 使鋼絲繩過度旋轉，導致鋼絲繩扭曲變形。（見產品安全：處置與安裝）安裝前，檢查鋼絲純是否在合適的位置切 除，或者切除純端

44、損壞部分。如果是這樣， 切除程序正確嗎？不旋轉鋼絲純、低旋轉鋼 絲繩和平行捻鋼絲繩剪切方法不正確會使鋼 絲純在使用過程中發(fā)生扭曲。（見產品安全： 處置與安裝）鋼絲純可能受到沖擊載荷。21進行多層纏繞時，在交錯點下層鋼絲 純出現(xiàn)斷絲或變形、扁平。斷絲通常是由于擠壓變形或磨損造 成。問題股中鋼絲打彎兒。鋼絲繩出現(xiàn)“豬尾狀”或嚴重螺旋變 形。軸線方向出現(xiàn)兩排斷絲，兩條軸線分 開約120度角，表明鋼絲繩在過緊的 滑輪上被“擠住”。鋼絲繩上出現(xiàn)一排斷絲，表明對鋼絲 純支撐不夠，通常是由于滑輪或卷筒 凹槽過大造成的。通過穿繩裝置彎曲造成均勻分布 /無 序分布的彎曲疲勞斷絲，鋼絲繩使用 壽命降低。扁平的鋼絲斷頭是疲勞造成鋼絲斷裂 的特點。檢查下層鋼絲繩的張力。Bridon公司建議 安裝時對鋼絲繩施加最小破斷拉力的2呃110%勺張力。安裝過程中應注意確保保持一定 的張力，張力不夠會導致下面的鋼絲純更易 被擠壓損壞。檢查鋼絲繩結構。壓實鋼絲繩比普通結構 的鋼絲純更耐擠壓。不要使用太多的鋼絲純。檢查卷筒直徑。彎曲率不夠，滑動面壓力 增大。原因/采取措施外層涂敷材料不充分。考慮選擇另一種鋼絲繩結構。如果鋼絲從交叉點下面的鋼絲繩中拱出， 卷筒上下面的鋼絲純層張力可