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钢丝绳的延伸属性

发布时间  2022-06-08 阅读 0

钢丝无论是被捻成股还是钢丝绳,当受到拉力时,视拉力的大小,其延伸可分为三个独立的阶段。

引起钢丝绳延伸的还有其他因素,但影响较小,通常忽略不计。

******阶段 - 初始或******的结构性延伸

新绳开始负载时,由于向下受力,钢丝绳的整体直径减少,长度增加。矫矩也相应伸长。当相邻的钢丝产生足够大的受力区域来承受这种包围性的压力时,这种机械延伸就停止,跟着,第二阶段的延伸开始。初始延伸是无法通过计算准确得出,而且没有弹性。

不同结构的绳子会产生不同的弹性模量,但通常会因为金属截面积增加而增加。通过所提供的数值可以大概估算合理的弹性延伸,但如果希望得到更精确的数值,建议对绳子的样品进行系数检验。

弹性延伸 = WL (mm)

W= 施 加 载 荷 (kN) L= 绳子长度 (mm) EA= 轴向刚度 (MN )

第三阶段 – ******延伸

负载超过材质所能承受的那一点引起钢开始******性的、

钢丝绳穿过绳轮或滑轮时,除了受到弯曲的压力之外, 还会受到与轮槽接触所产生的放射状的压力。这种压力会对钢丝产生一种剪磨的作用,使钢丝绳变形,增加绳槽的磨损率。当钢丝绳通过绳轮时,绳轮所受到的压力取决于钢丝绳的张力和接触的角度,跟绳轮的直径无关。

轴承负荷 =2T sin θ

假设钢丝绳安装在一个适中的绳槽中,则钢丝绳与绳槽之间的压力取决于钢丝绳张力和直径而与接触的弯度无关。

P= 2T

 

在高压力的情况下,轮槽部分的材质的抗压强度无法完全防止过度的磨损和压痕的产生,并会继续破坏钢丝绳的外层钢丝,影响绳子的使用寿命。加上弯曲压力的作用,径向压力随着绳轮直径的的减少而增加。虽然弯曲压力大时,需要使用结构较柔韧,如外层钢丝直径较小的钢丝绳。但是,与那些外层钢丝较大、没那么柔韧的钢丝绳相比而言,这样就降低了钢丝绳抗高压强的能力。如果计算出来的压力值比绳轮或卷筒的材质所能承受的大,或者已经出现压痕,这样就要考虑使用较大直径的绳轮或卷筒了。做出这样的调整不仅减少绳槽所受的压力,同时也提高了钢丝绳的

抗疲劳寿命。


延伸的实际值取决于很多因素,较重要的是钢丝绳的

类型和结构、负荷的大小以及运转的频率和次数,提

无弹性的延伸。

但负载超过比例极限时,延伸程度随着拉力的增加而

P= 压强(公斤 / 厘米 2)

钢丝绳和绳轮之间的压力也会引起钢丝绳变形或变扁。

可以通过使用绳槽尺寸正确的绳轮来纠正。一般来说,


供各种结构的钢丝绳在使用过程中的准确延伸值是不可能,但下列的大约值也许可以帮助计算出一个相对来说比较准确的数值。

 


绳子长度 %

轻载荷

麻芯

钢芯

8:1

0.25

0.125

安全系数 5:1

0.50

0.25

重负3:1

0.75

0.50

弯曲和 / 或偏转

≤ 2.0

≤ 1.0

以上数据只作指导用途,需要更详尽的数据请与我们联系。

第二阶段 – 弹性延伸

紧接******阶段的延伸,钢丝绳以大约符合虎克定律力会部分收紧的方法延伸,直至到达比例极限或弹性极限。

杨氏弹性模量不适合用在钢丝绳的延伸上,但是可以通过两个固定的负荷来得出一个很“明显”的弹性模量。

不同结构的绳子会产生不同的弹性模量,但通常会因为金属截面积增加而增加。通过所提供的数值可以大概估算合理的弹性延伸,但如果希望得到更精确的数值,建议对绳子的样品进行系数检验。

弹性延伸 = WL (mm)

W= 施 加 载 荷 (kN) L= 绳子长度 (mm) EA= 轴向刚度 (MN )

第三阶段 – ******延伸

负载超过材质所能承受的那一点引起钢开始******性的、无弹性的延伸。

但负载超过比例极限时,延伸程度随着拉力的增加而加剧,直到负荷增加到某―点,连续延伸开始,钢丝绳在负载不增加的情况下断裂。

热膨胀和收缩

钢丝绳的线膨胀系数∝)是每摄氏度0.0000125=(12.5 x10 ) 因此使钢丝绳长度变化 1 米的温度变化值 t℃ :

长度变化值 Δl = ∝ lo t 其中 :

∝ = 线性膨胀系数

lo = 钢丝绳原始长度(米) t = 温度变化 (℃ )

温度升高时长度增加,温度降低时长度减少。

旋转引起的延伸

由钢丝绳的一端自由旋转引起的延伸。

摩擦引起的延伸

钢丝间的摩擦使钢的横截面积减少而引起的额外结构性延伸。

: 一条直径为 28mm,结构 6×36,长度为 200 米的蓝股钢丝绳,温度每增加 20 摄氏度,受力增加55.8kN,它的总延伸会是多少 ?

******结构性延伸 =0.25% 绳长 =500mm

弹性延伸 = WL
FA =
110X200,000
104X361 = 586mm



热膨胀l = ∝ lo t= 0.0000125x 200,000 x 20 = 50mm

所以,总延伸 =500 +586 50 = 1136mm