1.4钢丝绳的力学性能参数全解

1.4钢丝绳力学性能参数主讲：石永亮1、最小破断拉力一、钢丝绳的破断拉力2、实测破断拉力3、钢丝绳钢丝破断拉力总和4、钢丝绳实测破断拉力总和1、最小破断拉力F02001000KDFKN(1-12)理论计算：式中：F0---最小破断拉力KND---钢丝绳公称直径mmσ0---钢丝公称抗拉强度K′---一定结构的钢丝绳最小破断拉力的换算系数，可在表1-2中查到。注：F0是通过公式的计算值或者查表得到的整绳做破断拉力时的最低标准。2、实测破断拉力Fw----整根钢丝绳受静载荷单向拉伸破断时的实际拉力，实测值注：电梯，航空钢丝绳必须测Fw;直径太大，没法测。Fw≥F0Fw与F0关系：3、钢丝绳钢丝破断拉力总和(1)钢丝计算破断拉力总和FR01/1000()NRiiFsKNSi┈每种钢丝的断面积mm2σ0┈每种钢丝的公称抗拉强度N/mm2N┈钢丝总数式中：(2)钢丝实测破断拉力总和FM1/1000()NMiiiFsKNSi┈每种钢丝的实测断面积mm2σi┈每种钢丝的实测抗拉强度N/mm2N┈钢丝总数式中：0WMFFFFw，F0与FM的关系：P20coscosmnWMFF经验公式计算绳的破断拉力Fw:式中：m┈股中丝的层数n┈绳中股的层数α┈股的捻角β┈绳的捻角(1)公称捻制损失：钢丝计算破断拉力总和与钢丝绳最小破断拉力之间的差值。(2)实测捻制损失：捻制后钢丝实测破断拉力总和与钢丝绳实测破断拉力之间的差值。(4)总捻制损失：捻制前钢丝实测破断拉力总和与钢丝绳实测破断拉力之间的差值。(5)公称捻制损失系数：公称捻制损失与钢丝计算破断拉力总和之比值，以百分数表示。R0R100%FFFBWB100%FFF0RFFMWFFBMFFBWFF它反映了捻制质量的高低和绳结构的合理性。(3)钢丝捻制损失：捻制前、后绳中钢丝实测破断拉力总和之间的差值。FB┈捻制前钢丝实测破断拉力总和(6)实测捻制损失系数：总捻制损失和捻制前实测钢丝破断拉力总和之比值，以百分数表示。4、捻制损失及系数影响捻制损失的主要因素有：钢丝绳的结构钢丝原始强度的均匀性钢丝绳的捻制质量钢丝绳的捻角越大，钢丝扭转、弯曲变形越大捻制损失是表明钢丝绳结构合理性及捻制质量的重要参数----钢丝绳的捻制损失是不可避免的点接触绳线接触绳各根钢丝强度一致性越差5、钢丝绳的疲劳强度钢丝绳的疲劳强度是指钢丝绳在周期性的交变应力作用下，抵抗破坏的能力。一般用反复弯曲到钢丝破断一定数量时的弯曲次数N来表示。主动轮弯曲滑轮钢丝绳的疲劳试验机示意图6、钢丝绳的可挠性（柔软性）----钢丝绳的可挠性取决于绳在弯曲变形时，绳内各根钢丝相对滑动的难易程度，绳内各根钢丝相对滑动越容易，绳的可挠性越好。3、纤维芯钢丝绳＞金属芯4、捻距小钢丝绳＞捻距大，1、在相同的绳径下，钢丝根数越多，钢丝之间相对滑动越容易，钢丝绳的可挠性越好。2、点接触钢丝绳＞线接触＞面接触5、同向捻钢丝绳＞交互捻钢丝绳7、钢丝绳的重量及临界长度（P23-26）----钢丝绳的重量是计算钢丝绳的产量的重要指标。6×19W+NF直径：3mm直径：2.2mm直径：2.8mm捻制6×19W+NF结构的钢丝绳，当长度为1000m，钢丝绳的直径为40.0mm，绳捻角为17°，股中由外向内各层钢丝的捻角分别为14°和13°时，试计算：（1）钢丝绳的重量；（2）股的总重量与总长度；（3）各种钢丝的总重量与总长度。序号钢丝绳结构类别破断拉力换算系数K′钢丝绳重量系数Kp/(kg/100m·mm2)纤维芯钢丝绳金属芯钢丝绳天然纤维芯钢丝绳合成纤维芯钢丝绳金属芯钢丝绳16×76×9W0.3320.3590.3570.3440.38726×19S6×19W6×25Fi6×26SW6×31SW6×36SW6×41SW6×49SW6×55SW0.3300.3560.3800.3710.418q0=0.617δ2式中：q0┈百米钢丝的重量（kg）δ┈钢丝的直径（mm）(1)百米直线钢丝的重量22010.617()NniiiiqN22010.617()nqN（1-19）（2）捻股时，百米股的重量计算。式中：qn┈捻股时百米股的重量（Kg/100m）；εi┈i种钢丝在股中的捻缩率；δi┈i种钢丝的直径（mm）；Ni┈i种钢丝的根数。式中：δ0┈中心钢丝的直径（mm）；δ┈其余相同钢丝的直径（mm）；ε1┈钢丝在股中的捻缩率；N┈中心钢丝之外的其余钢丝的根数。对于同直径钢丝捻制的股，式(1-18)可变为：(1-18)（3）百米钢丝绳的重量（1-20）现场常用每100米公斤数表示绳重，计算方法为：Q=Kp·D2式中：Q┈钢丝绳单位长度的参考重量，单位为：Kg/100mD┈钢丝绳的公称直径，单位为：mmKp┈充分涂油的某一结构钢丝绳单位长度的重量系数,单位为：Kg/100m·mm2可从表1-2查得。max010PKLRK2、钢丝绳的临界长度钢丝绳有自重，钢丝绳在垂直悬挂时，当长度达到一定数值时，绳在自身重量作用下，便会产生断裂，钢丝绳断裂的最小长度称为临界长度。式中：Lmax┈钢丝绳的临界长度（m）；R0┈钢丝的公称抗拉强度，其计量单位为N/mm2(MPa)