1、D/d
將同一直徑的鋼絲繩掛到直徑為D的滑輪上。如果組成鋼絲繩的鋼絲根數(shù)不同,鋼絲直徑d粗細(xì)就不同,鋼絲上產(chǎn)生的應(yīng)力當(dāng)然不同。總之,在同一彎曲半徑(滑輪直徑相同)的條件下,鋼絲越細(xì),所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力就越小。
處于實際使用狀態(tài)的鋼絲繩,除了由D/d造成一次彎曲應(yīng)力外,還附加有拉伸載荷在鋼絲相互之間引起的二次彎曲應(yīng)力,以及因受到滑輪表面的接觸壓力而產(chǎn)生的應(yīng)力等等,所以如果D/d相同、反復(fù)彎曲時的壽命也將因鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、捻法等而有所不同。試驗可知,組成鋼絲繩的鋼絲根數(shù)越多,壽命越短。當(dāng)然,如果鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和直徑相同,通過增大滑輪直徑D以盡可能提高D/d值,其壽命將明顯延長。
2、繩槽形狀和襯墊的影響
鋼絲繩松散對壽命有極大影響是經(jīng)驗已經(jīng)證明了的。因此滑輪的繩槽形狀和材質(zhì)等對鋼絲繩的松散、磨損和鋼絲之間的接觸壓力等影響因素也將使鋼絲繩壽命改變。
相關(guān)研究試驗表明,鋼絲繩在適合的繩徑的繩槽半徑中壽命將明顯增長;隨著繩槽半徑的增大,鋼絲繩的壽命將急劇縮短。
3、張力的影響
對于同一彎曲半徑,隨著鋼絲繩張力的增大,壽命將縮短。另外,隨著斷絲根數(shù)的增多,張力的變化將隨著圖五所示,即醉著張力的增大,斷絲的根數(shù)急劇增多。
4、鋼絲的抗張力及不均勻性的影響
隨著抗張力的增大,鋼絲的疲勞極限不能無限提高,同樣的理由,由那些鋼絲組成的鋼絲繩,壽命也將有限度。
5、捻法的影響
眾所周知,捻法不同的鋼絲繩壽命也不同,圖六是交互捻和同向捻之間的壽命差別。由圖也可以看出鋼絲抗張力的影響。圖七是6×37結(jié)構(gòu),不同捻法對疲勞強度的影響。圖中A是同向捻的,B是交互捻的。1是繩徑為19.5mm的,2是37mm的。從這一系列的試驗中可以看出,同向捻鋼絲繩的耐疲勞性,無論何種結(jié)構(gòu)都比交互捻的高。尤其在增大D/d值時,耐疲勞性更好。
6、預(yù)拉伸的影響
6×19,16mm直徑的鋼絲繩的預(yù)拉伸和斷絲根數(shù)的關(guān)系。中的百分?jǐn)?shù)是預(yù)張力對于標(biāo)準(zhǔn)破斷載荷的百分?jǐn)?shù)。
a.對于通常繩芯的鋼絲繩,以40~50%的預(yù)張力為最好,其作用時間在2小時以上可獲得最佳效果。
b.對于繩芯較細(xì)或較軟的鋼絲,可改變不利的情況。
c.對于松散是造成鋼絲繩損傷的主要原因,如:建筑機械、電鏟等用的場合,預(yù)拉伸有最佳效果。
7、銹蝕的影響
露天使用或使用環(huán)境惡劣的鋼絲繩總會受到一定程度的銹蝕,使壽命縮短。尤其是內(nèi)部銹蝕,因為從外邊極難察覺,鋼絲繩的惡化是意料不到的,使用就非常危險。所以對船舶、海港和礦井水、二氧化i硫氣氛等環(huán)境都應(yīng)充分考慮銹蝕的因素。
對于6×7-32mm的鋼絲繩分別滴注輕油、自來水、0.5%NaOH、1%H2SO4水溶液等做疲勞試驗的結(jié)果表明,伴有銹蝕時將迅速產(chǎn)生斷絲。而采用相同結(jié)構(gòu)的鍍鋅鋼絲繩進行同樣條件的銹蝕疲勞試驗時,除了在H2SO4溶液以外,都顯示出顯著的效果。
伴有銹蝕的疲勞斷絲可以在破斷部位附近發(fā)現(xiàn)大多數(shù)有發(fā)裂,這就是在開始出現(xiàn)斷絲后,后學(xué)斷絲只間隔很少的反復(fù)次數(shù)就接連發(fā)生的原因。
8、繩芯的影響
a.鋼絲繩的疲勞強度將根據(jù)纖維芯的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及是否浸油而改變。
b.鋼絲繩的破斷彎曲次數(shù)要比未浸油的增大30%。
c.使用馬尼拉麻或劍麻芯的鋼絲繩要比用黃麻的鋼絲繩破斷彎曲次數(shù)至少提高17~20%。
9、涂油的影響
鋼絲繩表面涂油脂可防止鋼絲的相互磨損以及鋼絲繩外部磨損;對內(nèi)部腐蝕的防護及延長鋼絲繩壽命也是不可缺少的,鋼絲繩在生產(chǎn)中一般都涂有充分的表面油脂,但隨著使用,其含油量逐漸減少。其次,這種鋼絲繩表面油脂主要是為防銹,另外特別是纖維芯鋼絲繩,由于在使用中鋼絲繩承受拉伸,繩芯中油脂被擠出后不能全部吸收回復(fù)。缺油的繩芯一旦吸收了水分,常常招致從內(nèi)部腐蝕鋼絲。所以維護鋼絲繩時應(yīng)注意充分涂油補充。
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