钢丝绳基础知识
钢丝绳由多根绳股围绕绳芯捻制而成。其中绳股由独立的钢丝捻制而成。较粗的钢丝更加耐腐蚀及更耐磨,而较细的钢丝有更好的易弯曲性及更好的操控性,如何选用由具体的使用场合决定。
钢丝绳的构造的表示含义:
例如:6x36-FC
- 6 — 钢丝绳的股数
- 36 — 每股中钢丝的数量
- FC — 绳芯的类型
那么钢丝绳又是如何加工而来的呢?可以查看下图的工艺流程。
钢丝
钢丝由盘条经过冷拔成不同尺寸及不同强度等级。
钢丝绳等级 |
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钢丝绳等级 |
钢丝抗强度 N/mm² |
钢丝硬度 HRC |
1570 |
1370~1770 |
45 |
1770 |
1570~1960 |
49 |
1960 |
1770~2160 |
51 |
2160 |
1960~2160 |
52 |
表面处理:有非涂镀(光面),镀锌,不锈钢。镀锌的钢丝为钢丝绳提供了更好的保护,以应对腐蚀性的环境。
股
股由钢丝构成,围绕股芯缠绕一层或者多层,常规的股结构如下:
- 常规:交叉捻 — 股中每层钢丝的尺寸一致
- 西鲁式(S):平行捻 — 股中内外层钢丝尺寸不一致,但是数量相同
- 瓦林吞式(W):平行捻 — 股中最外层钢丝由两种尺寸的钢丝构成,数量是内层钢丝的两倍
- 瓦林吞-西鲁式(WS):平行捻 — 瓦林吞式结构与西鲁式结构的结合,有3层或者更多层的钢丝
- 填充式(F):平行捻 — 外层钢丝数量是内层的两倍,内外层钢丝空隙之间填充细钢丝
- 压实股:股通过压实处理,在保持钢截面积的同时增加填充系数
股的捻制方式
交叉捻制:股中内外层采用相同直径的钢丝时,采用交叉捻制。
平行捻制:直径不同的钢丝彼此平行捻制。平行捻制与交叉捻制相比,钢丝之间的接触面积增大(交叉为点接触,平行为线接触),所以在相同的长度及角度下,提高了抗疲劳性及耐磨性。
绳芯
钢丝绳中的股围绕绳芯捻制成钢丝绳,绳芯也有多种不同类型,分为纤维芯和钢芯。纤维芯分为天然纤维芯(NFC)和合成纤维芯(SFC)。钢芯分为独立的钢丝绳芯(IWRC)、复合芯(CSC)和钢丝股芯(WSC)。
- FC:Fiber Core 纤维芯
- WSC:Wire Strand Core 钢丝股芯
- IWRC:Independent Wire Rope Core 独立钢丝绳芯
- CSC:Compound Steel Core 复合钢芯
下图为不同绳芯钢丝绳的截面示意
捻制类型
为了钢丝绳在高提升高度下减小旋转,每层应反向捻制,以此来平衡绳中的相反力。
预成型
预成型是一种在股合成钢丝绳的前面预先使股形成螺旋的形状。预成型的优点包括:
– 减小钢丝绳扭曲的倾向,更容易安装和搬运。
– 钢丝绳可以以最小的卡扣来切割,因为裸露的末端不会松开。
预成型在预成型头中进行,在股合成之前完成。
捻距
钢丝绳的捻距应不超过钢丝绳公称直径的6.75倍。
最小破断载荷
最小破断载荷,以kN为单位,是钢丝绳在测试破坏时最低的破坏应力。