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影響鋼絲繩壽命的因素有哪些?

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鋼絲繩索具是常見(jiàn)的吊索具,在顯示生產(chǎn)生活中的國(guó)歌領(lǐng)域都被廣泛使用。今天我們河北辰力吊索具集團(tuán)有限公司要和大家討論一下鋼絲繩索具索具壽命的影響因素有哪些?
  1、磨損
  磨損是鋼絲繩索具***常見(jiàn)的損傷現(xiàn)象,一般分為外部磨損、變形磨損和內(nèi)部磨損3種情況。
     1.1外部磨損潤(rùn)滑
     鋼絲繩索具在使用過(guò)程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等物體表面接觸而引起外部磨損后繩徑將變細(xì)、外周表面的細(xì)鋼絲被磨平,使承受載荷的鋼絲截面積減小,鋼絲繩索具的破斷載荷也相應(yīng)降低。單周磨損較全周磨損更嚴(yán)重,應(yīng)盡可能地使單周磨損改為全周均勻磨損,在鋼絲繩索具的全長(zhǎng)范圍內(nèi)盡量做到均勻磨損。如在使用中期換頭可延長(zhǎng)鋼絲繩索具使用壽命30%~40%。
     1.2變形磨損
     由于振動(dòng)、碰撞而造成的鋼絲繩索具表面撞損是一種局部磨損現(xiàn)象。如卷筒表面的鋼絲繩索具受到其它物體的撞擊、起升鋼絲繩索具相互打纏或者由于滑輪與卷筒中心偏斜而產(chǎn)生的咬繩現(xiàn)象,都會(huì)使鋼絲繩索具產(chǎn)生變形磨損。
     1.3內(nèi)部磨損
     在使用過(guò)程中,由于鋼絲繩索具的彎曲使內(nèi)部各根細(xì)鋼絲相互作用產(chǎn)生滑移,股與股之間接觸應(yīng)力增大,相鄰股間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕深凹,當(dāng)反復(fù)循環(huán)拉伸彎曲時(shí)在深凹處則產(chǎn)生應(yīng)力集中而折斷,構(gòu)成了內(nèi)部磨損。通常細(xì)鋼絲表面的壓力與鋼絲繩索具的壓力成正比,在張力相同情況下由于受壓面積不同,單位面積承受的壓力也不同。從表面受壓磨損來(lái)看,鋼絲繩索具采用線接觸比采用點(diǎn)接觸較為有利,采用面接觸比采用線接觸更有利,因此選擇線接觸或者面接觸類型的鋼絲繩索具是減少內(nèi)部磨損的有效途徑。此外鋼絲繩索具的彎曲程度、運(yùn)動(dòng)速度對(duì)其內(nèi)部磨損均有影響。
  2、疲勞
  鋼絲繩索具在使用過(guò)程中主要承受彎曲疲勞和拉伸、扭曲、振動(dòng)引起的疲勞。
     2.1彎曲疲勞潤(rùn)滑
     鋼絲繩索具無(wú)數(shù)次地彎曲、重復(fù)繞過(guò)滑輪或卷筒時(shí),使鋼絲產(chǎn)生疲勞、韌性下降,***終導(dǎo)致斷絲。疲勞斷絲一般出現(xiàn)在股的彎曲程度***厲害一側(cè)的外層鋼絲上,通常情況下疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩索具已經(jīng)接近使用后期。
     2.2 拉伸、扭曲和振動(dòng)引起的疲勞
     起重機(jī)捆扎鋼絲繩索具在起動(dòng)和制動(dòng)的始末、承受載荷的前后,其變化的拉伸應(yīng)力會(huì)引起金屬疲勞,此外鋼絲繩索具經(jīng)常受到扭曲和振動(dòng)也是產(chǎn)生疲勞的原因。疲勞損傷的原理是在變應(yīng)力的作用下細(xì)鋼絲表面由于各種滑移形成初始裂紋,裂紋***在切應(yīng)力的作用下反復(fù)產(chǎn)生塑性變形并擴(kuò)展直至斷裂。疲勞引起的斷絲斷口一般平齊,多半出現(xiàn)在表層鋼絲上,很有規(guī)律。
     防止疲勞損傷的主要途徑:一是在條件許可的情況下盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大;二是在安排滑輪布局時(shí)盡量避免使鋼絲繩索具反向彎曲,試驗(yàn)表明反向彎曲的破壞約為同向彎曲的2倍;三是盡可能選擇結(jié)構(gòu)好的鋼絲繩索具,如WS、TX型等線接觸鋼絲繩索具。
  3、銹蝕
  鋼絲繩索具一般露天使用,日曬雨淋受到腐蝕,尤其在有害氣體與惡劣環(huán)境下使用損傷就更嚴(yán)重。因受損的鋼絲繩索具的表面存在氧親和性的差異,形成了大量的小電池,從而產(chǎn)生很多圓形腐蝕坑并逐步加深,這些坑就成了應(yīng)力集中點(diǎn)、疲勞裂紋的源泉。與此同時(shí)腐蝕使鋼絲繩索具的截面積減小,彈性和承受沖擊的能力降低。
  防止鋼絲繩索具銹蝕損傷的方法有兩種,一是勤涂油;二是對(duì)使用環(huán)境惡劣、相對(duì)運(yùn)動(dòng)較少的鋼絲繩索具可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩索具,因?yàn)槠浔砻嬖诖髿庵袝?huì)形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜,從而有效地防止腐蝕。
  4、變形
  很多斷繩事故是因?yàn)殇摻z繩索具事先受到過(guò)變形損傷卻沒(méi)有引起足夠重現(xiàn)而釀成大禍。變形的主要原因有以下幾種。
     4.1外傷
     操作中鋼絲繩索具與其它設(shè)備不正常的接觸而造成外傷。***明顯的外傷是鋼絲繩索具在滑輪里滑槽、在卷筒上跳出擋板,結(jié)果致使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩索具因?yàn)榫植寇垑亩鴪?bào)廢。防止外傷的關(guān)鍵在于完善起重機(jī)設(shè)備,滑輪應(yīng)設(shè)置可靠的防滑槽擋圈,擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩索具直徑的1/5,卷筒上的鋼絲繩索具不能松弛太多,以防繩圈跳出擋板在纏緊時(shí)被軋壞。
     4.2壓潰
     鋼絲繩索具在卷筒上卷亂后相互傾軋,易產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象,操作時(shí)發(fā)出軋吱軋吱的聲響,并在局部迅速出現(xiàn)斷絲與壓扁的痕跡。防止措施是應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范選擇滑輪與卷筒的偏角,必要時(shí)在起升機(jī)構(gòu)中設(shè)置排繩器或壓繩裝置。
     4.3扭結(jié)
     鋼絲繩索具在局部扭曲后產(chǎn)生的***變形叫扭結(jié),扭曲的方向與鋼絲繩索具旋向一致的稱為正扭結(jié),反之稱為負(fù)扭結(jié)。普通鋼絲繩索具帶有自轉(zhuǎn)性,如果繩股端部不加捆扎便施加張力,則繩股會(huì)向倒捻方向旋轉(zhuǎn),這是造成扭結(jié)的內(nèi)在因素。
     防止扭結(jié)可采取以下措施:一是在重要的起重設(shè)備上選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩索具;二是在鋼絲繩索具的自由端設(shè)置轉(zhuǎn)子;三是發(fā)現(xiàn)扭結(jié)跡象立即停止操作,并釋放還原。
  5、咬繩
  鋼絲繩索具咬繩現(xiàn)象一般發(fā)生在多層卷繞的起重機(jī)卷筒上,有槽雙層卷繞的起重卷筒更甚。多層卷繞卷筒要徹底消除咬繩現(xiàn)象有困難,但能采取一些措施減少其不良影響,如正確選擇鋼絲繩索具在卷繞過(guò)程中的軸向位移方向?qū)Φ诙愉摻z繩索具是否產(chǎn)生咬繩關(guān)系極大。根據(jù)卷筒上前若干圈鋼絲繩索具不經(jīng)常使用但又不能缺少的特點(diǎn),可將這若干圈鋼絲繩索具繞存在卷筒的一側(cè),而把工作頻繁的重載受力區(qū)段單層卷繞,這樣極大地改善了鋼絲繩索具的接觸狀況,也消除了咬繩現(xiàn)象。
  對(duì)多層卷繞的鋼絲繩索具也可采取定期截頭的方法,即先把新的鋼絲繩索具有意識(shí)地放長(zhǎng)2~3圈,以后根據(jù)情況定期地從繩端截去半圈,以避免鋼絲繩索具在節(jié)點(diǎn)處損傷過(guò)快。另外根據(jù)整根鋼絲繩索具在卷筒上的受載情況采用變截面卷筒,可延長(zhǎng)鋼絲繩索具的使用壽命4~5倍。
  6、過(guò)載
  鋼絲繩索具隨著載荷的增加會(huì)有微量的伸長(zhǎng),當(dāng)載荷超過(guò)彈性極***鋼絲繩索具就可能斷裂。因過(guò)載而破斷鋼絲繩索具的斷口呈松散狀,6股鋼絲繩索具的斷口位置大多數(shù)不在一起,繩芯外露,這是鋼絲繩索具因過(guò)載而斷裂的特征。過(guò)載的鋼絲繩索具即使不發(fā)生斷裂事故也會(huì)大大縮短使用壽命。
  為了防止鋼絲繩索具過(guò)載應(yīng)采取以下措施:①正確選用安全系數(shù),力求減少靜載荷以外的其它載荷對(duì)鋼絲繩索具的影響,如通過(guò)加大滑輪和卷筒直徑來(lái)減小彎曲載荷,通過(guò)提高司機(jī)的操作水平、改進(jìn)起重機(jī)性能減少動(dòng)載荷,調(diào)整滑輪槽的形狀及補(bǔ)充潤(rùn)滑油來(lái)減少摩擦阻力等;②嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,杜絕人為的超負(fù)荷現(xiàn)象;③在起重機(jī)上安裝負(fù)荷指示器或超負(fù)荷限制器或報(bào)警器,以預(yù)報(bào)過(guò)載現(xiàn)象。

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