滑轮直径对钢丝绳寿命影响研究
钢丝绳在起重运输机械的应用及寿命探讨
钢丝绳在起重运输机械的应用及寿命探讨钢丝绳是起重机、运输机作业的重要应用工具，钢丝绳的寿命和磨损程度对作业平安和作业效果有重要影响。
本文将向大家介绍在起重运输机械方面钢丝绳的使用，并对影响其使用寿命的因素进行探讨，科学的选择和维护钢丝绳，能够在很大程度上延长其使用寿命。
在起重运输机械的操作中使用钢丝绳，钢丝绳会因外力影响而产生挤压、扭转、弯曲、拉张等形变。
在钢丝绳形变中，其所产生的应力会叠加在一起，使钢丝绳的应力大大增加。
并且钢丝绳的受力实时变化，形成交变应力，假如钢丝绳选用不当，或使用维护不当会有很大的平安隐患。
在肯定的时间钢丝绳会达到其疲惫强度，造成钢丝绳断裂，形成大的平安事故。
所以怎样科学合理的将钢丝绳运用到承重工作中来，以及怎样延长其使用寿命，是相关工作人员和科研人员所面临的重要问题。
钢丝绳的使用寿命钢丝绳在起重作业中，受到的作用力主要是拉力，除此之外，在对卷筒、圆盘、滑轮进行绕行时，还要承受弯曲和挤压等作用力。
由于钢丝绳简单的结构，钢丝绳索承受的作用力不仅有形变时产生的的弯曲应力，还有其在加工制造过程中残余的弹性应力。
1.1.影响钢丝绳寿命的使用条件静态的拉伸负荷和作用力对钢丝绳的寿命影响不大，对其寿命影响较大的是震惊的拉力影响，在这种状况下多使用重要用途钢丝绳（GB8918），这样能够确保平安和较长的使用寿命。
由于钢丝绳所处状况时时变化，所以其所能够承受的交变弯曲程度也会时时不同。
如在绳轮直径较大和绳轮直径较小时，钢丝绳的弯曲次数就会不同。
其余参数确定时，直径较大的钢丝绳寿命就会短于直径较小的钢丝绳。
而在对钢丝绳进行设计时，不断完善其相关系数，使其最低的平安系数和弯曲直径与绳径比值，并使这些数值都符合相关标准，这样就能够有效延长钢丝绳的寿命。
1.2. 影响槽型的因素1.2.1. 槽型曲线绳槽对钢丝绳契合程度会对钢丝绳的寿命产生影响，若切合程度较好，就能够将钢丝绳所承受的内部和外部压力减到最小。
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨
电梯钢丝绳使用寿命影响因素分析及检验检测方法探讨摘要：众所周知，曳引轮和曳引钢丝绳组成的曳引传动系统是曳引驱动电梯的机械特征，曳引钢丝绳是电梯的传力部件，其两端分别悬挂着电梯的轿厢和对重装置。
本文着重阐述了影响电梯曳引钢丝绳使用寿命的几个重要因素，旨在引起电梯使用单位和检验检测机构的重视。
在检验检测方面，根据检验检测的实践经验，推荐使用新的检验方法，以确保检验检测的准确率，为电梯安全提供有效的技术支撑。
关键词：电梯；曳引钢丝绳；检验检测1曳引钢丝绳使用寿命的影响因素1.1 弯曲和拉伸交变应力弯曲和拉伸力对曳引钢丝绳寿命的影响不容忽视，即受到力的作用而造成形变；拉伸是物体沿拉力方向的伸长现象。
弯曲和拉伸是曳引钢丝绳承受的两个主要受力。
电梯运行中，曳引钢丝绳经历的弯曲次数较多，由于弯曲应力是交变载荷，将会引起曳引钢丝绳的疲劳，从而影响曳引钢丝绳的寿命。
而弯曲应力与曳引轮的直径成反比，所以规定曳引轮、反绳轮的直径不能小于曳引钢丝绳直径的40倍。
运行中的动态拉力对曳引钢丝绳的寿命影响很大，各曳引钢丝绳的载荷不均匀也是影响寿命的重要方面。
当曳引钢丝绳的拉伸载荷变化为20%时，则钢丝绳的寿命变化可达30%～200%。
1.2 钢丝绳磨损磨损是曳引钢丝绳使用寿命最直接的影响因素。
磨损是零部件失效的一种基本类型。
通常意义上来讲，磨损是指零部件几何尺寸（体积）变小。
零部件失去原有设计所规定的功能称为失效。
失效包括完全丧失原定功能；功能降低和有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性和安全性。
电梯在运行过程中，曳引钢丝绳与绳槽相互作用引起绳槽的磨损是正常的，但是如果磨损过快，尤其是当各绳槽不均匀磨损时，不但影响曳引轮的寿命，也会造成电梯运行的不平稳。
造成磨损的原因很多，在曳引轮方面主要有材质及其物理性能，尤其是轮槽材质的均匀性、槽面硬度的差异以及节圆半径不一和轮槽形状偏差。
在载荷方面，主要是载荷过大造成曳引钢丝绳张力过大，曳引轮两侧曳引钢丝绳的张力差过大和各曳引钢丝绳之间的张力偏差等。
滑轮对钢丝绳使用寿命的影响
第３ 卷 ４
Ｖｏ． ４ １３
第４ 期
Ｎｏ ４ ．
金
Ｓｅｌ ｔ ｅ
属
Ｗｉ ｒ ｅ
制
品
２０ 年 ８ 月 ０８
Ａｕｇ ｔ ２０ ｕｓ ０８
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滑 轮 对 钢 丝 绳 使 用 寿 命 的影 响
李 伟
６ ９ ６ ５ ５ ｏ ２ ６ ７． ６ ０ ｏ ５ ３ ５ ． ２ ．９ ．０ ４． ９． ９ ２ ６ １ ９． ９． ９ ５ ３ ７． ５ ７． ２ ８ ３ ５ ． ３１ ４ ２ ２ ｌ ５． ６ ． ７ ８ ５ ８０ ． ５ ９． ９ ｌ ０ ２ ８ ５ ． ７ ８ ７ ８ １ ６ ０ ３ １ ３ ９ｌ ２ ０ ６ ． ７ １ ８ ．４ ．３ ０． ３． ７ ０． ｌ ２． ６ ３ ６ ． ２
３ ． ２ ． ６ ９ ５ ８ ． ４ ４ ２． ２ ８ ０ ０ ９ １ ． Ａ Ｉ＿ Ａ 比 Ｊ ／ ０ ５ １ Ｐ＿ ９ Ｂ Ｔ９ ０ ．—
理 ， 入使 用 后 ， 丝 绳 受 到长 时 间 承 载 负荷 的 影 投 钢
１ １ 直径 不 匹配 引起 质量 事故 ． 笔 者 长期 的调查 研 究 以及经 验 积 累 表 明 ， 滑轮
１ ０ ９． ｌ ４ ９． ５ ６ ０ ３ ９ ３ ５ ｌ ８ ０ ６ ． ５ ５． ０ ０． ９ ７ ４． ４． ３ ２． ４ ２ ． ９ ８ ６ １
２ ０ ２． ｌ ２ ｌ ． ８ ６ ０ ３ ． ８ ４ ６ ３ ． ７ ． ６ ６８ ３ ２． ２ １ ３ ７． ６ ６ ３ ．１ ｌ ５ ０ ３３ ．５ ２ ０ ６． ｌ ９ ｌ ０ ７１ ０ ３ ． ３ ５ ７ ｌ １ ０ ７ ８ ． ０ ３． ７ ３． ３ ． ８ ４ ３ ． ９ ４ ． ６． ４ ７１ ６ ２ ０ ９． ｌ ７ ｌ ６ ７ ． ４ ．１ ３ ． １ ． ８ ３ ４． ５ ５． ２ ４． ６ ４ ０ ０ ６ ７ ４ｌ ４８ ０ ０． ４ ７ ８ ３ ０ ２． ３ ． ５ ０ ｌ ４ ｌ ． ８ ７ ． ４ ． ３ ０ １ ４． ８ ８ ８． ｌ ７． ８ ６ ２ ７ ０ １ ９ｌ ９． ４ ５ ０ ３． ２ ７ １ １ ． ０ ７ ９ ８ ． ４ ． ６ ４ ６ ９ ２ ｌ ． ｌ ００ ３ ６ ０． ９
电梯曳引钢丝绳疲劳寿命研究_于克勇
· 60·
金
属
制
品
第 40 卷
MPa； A— — —钢丝绳金属截面积， mm2 。 1． 2 接触应力 在电梯曳引系统中 ， 接触应力也称比压力 （ 简 称比压） 。比压过小导致电梯曳引能力不足 ， 电梯 打滑； 比压过大会导致钢丝绳快速磨损 ， 降低其磨 损疲劳寿命。 在不同槽型的曳引轮中比压有很大
第40 卷 Vol. 40
第4 期 No. 4
金 属 制 品 Metal Products
2014 年 8 月 August 2014
doi： 10． 3969 / j． issn． 1003 － 4226． 2014． 04． 013
电梯曳引钢丝绳疲劳寿命研究
于克勇， 徐文晋
（ 天津高盛钢丝绳有限公司， 天津 301616 ） 摘 要 介绍电梯曳引设计参数和钢丝绳性能 、 选型以及安装维护对钢丝绳疲劳寿命的影响 。 随着曳引轮直径减
Study on fatigue life of elevator hoist wire rope
YU Keyong，XU Wenjin
（ Tianjin Goldsun Wire Ｒope Ltd． ，Tianjin 301616 ，China） Abstract To introduce the effect of elevator traction design parameter and wire rope property，model selection and instal-
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析张钫张平萍（国家金属制品质量监督检验中心郑州450007）摘要本文通过对钢丝绳弯曲疲劳机的选择，弯曲滑轮，试样弯曲频率、包角，张力等影响钢丝绳弯曲疲劳试验结论的几个重要因素进行了分析，根据质检中心日常试验过程中对钢丝绳弯曲疲劳试验方式的总结，建议用户进行钢丝绳弯曲疲劳试验时应模拟钢丝绳使用现场的情况。
关键词钢丝绳，弯曲疲劳试验机，GB/T12347-1996The application of steel wire rope—Bending flatigue testingZhang Fang Zhang Pinping(China National Steel Wire Products Quality Supervision & Testing Center zhengzhou 450007)Abstract The paper analysis the selection of the bending flatigue machine,be nding pulley, the frequency of sample bending , the angle of steel wire rope r evolving around the bending pulley, the tension of steel wire rope ect. These factors are important for the result of the steel wire rope—bending flatigue test ing. According to the test of steel wire rope—bending flatigue in our ordinary work,we pose the suggestion for user that the steel wire rope—bending flatigu e testing should simulate the scene of the steel wire rope using.Keywords steel wire rope, the machine of steel wire rope –Bending flating te sting, GB/T12347-1996随着社会的发展和科技的进步，钢丝绳的使用场合越来越多。
起重机用钢丝绳使用寿命的相关研究
39中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （下）在当前的起重机工作之中，钢丝绳起到很重要的作用，但是很多钢丝绳还没有达到的使用寿命就报废，无形中增加企业成本以及降低效率。
应当加强对起重机钢丝绳的研究工作，对于影响钢丝绳寿命的因素进行分析，研究如何选择钢丝绳以及正确使用，还需要重点分析做好钢丝绳的检查以及保养工作，这对于提升企业的工作效率以及保障起重机安全正常运行都有积极作用。
1 影响起重机钢丝绳寿命的重要因素分析起重机钢丝绳在作业时往往会同时受到诸如拉应力、接触应力、剪切弯曲应力等多种应力的相互作用，最终出现失效的情况。
钢丝绳工作过程中主要的失效形式就是疲劳断丝。
针对钢丝绳失效问题，从钢丝绳捻距以及滑轮直径这两个方面，对影响起重机钢丝绳使用寿命的因素进行探讨。
首先，捻距。
在制造钢丝绳时要按照其设计类型选择适合的直径、股数、捻距以及捻向等参数，因为参数选择的合理性将直接影响到钢丝绳的使用寿命。
钢丝绳钢丝在承受负荷的时候，如果绳股之间和绳股内部的钢丝接触应力过大，就会出现应力集中效应，引起钢丝绳疲劳断丝，最终导致钢丝绳使用寿命的缩短。
另外，钢丝绳捻距和捻制过程形成的张力都会增加钢丝绳的疲劳，极易引发断丝情况的出现。
其次，滑轮直径。
一般情况下起重机钢丝绳和滑轮都要配合使用，在整个作业系统中，滑轮的主要作用就是为钢丝绳提供相应的引导和支持，同时可以形成省力滑轮组和增速滑轮组。
钢丝绳在绕过滑轮之后，绳子内部就会受到钢丝弯曲应力影响，引起钢丝绳整体的弯曲疲劳。
起重机在工作过程中，钢丝绳和滑轮之间就会产生接触以及相互运动，在接触时两者之间的摩擦力增大，就会引起钢丝绳的疲劳磨损。
实验研究表明，在钢丝绳和滑轮配合使用的过程中，滑轮直径直接影响到钢丝绳的弯曲应力和疲劳受损程度。
2 如何提升起重机的钢丝绳使用寿命2.1 正确挑选钢丝绳在挑选钢丝绳时，许多用户存在类似的误区：钢丝绳本身具备的强度越高越好，事实上这样的观点是错误的，尽管强度较高的钢丝绳能够承载较大的负荷同时具备一定的抗挤压能力，但是与此同时其韧性必然会降低。
钢丝绳在船舶作业中的受力特点和可靠性研究
钢丝绳在船舶作业中的受力特点和可靠性研究【摘要】在船舶作业中，钢丝绳的消耗量是非常大的，但是到目前为止，依然没有一个可以准确判定钢丝绳强度的通用方法。
并且国内外生产的钢丝绳质量参差不齐，且种类繁多，如何选择最为经济又可保证生产安全，一直是用户关心的问题。
文章从钢丝绳的结构特点，使用过程中的受力特点，以及它的成绳特点出发，分析其报废的原因，并对钢丝绳在船舶上的选用以及日常维护中应该注意的问题提出了几点建议。
【关键词】钢丝绳受力疲劳强度维护寿命钢丝绳在普通货船上的使用主要是各种缆绳，有带缆、锚缆、起重缆等；也用于捆绑货物的绳索，吊艇索，车中索等；在从事海洋工程作业的船舶上主要用于卷扬机，高架承载钢丝等。
由于钢丝绳在构造上较一般的柔性物体复杂，制造工艺和使用条件各不相同，因而对其选型和日常维护也不相同，这也是造成了无法准确描述它的疲劳强度的一个原因。
在生产过程中如何保证安全可靠必须引起重视。
1 钢丝绳的结构钢丝绳由绳芯和绳股绕制而成，每根绳股也由多根钢丝绕制。
绳芯有纤维绳芯、金属绳芯和石棉绳芯三种。
纤维绳芯柔性较好，绳芯可储存一定量的液体润滑剂；金属绳芯结构稳定，破断强度较大。
如果各股的捻向与成绳的捻向相同，例如同为右捻或同为左捻，则称为同向捻钢丝绳，反之则称为交互捻钢丝绳。
钢丝绳的绕制过程决定了其各丝之间以及各股之间的接触方式，包括点接触、线接触和面接触。
点接触钢丝绳由直径相等的钢丝围绕中心钢丝，按照相等的捻距捻制而成，这种捻制方法的弊端在于各层钢丝之间接触面积小，触点之间极易形成应力集中，因而抗疲劳性能差，寿命短，不适合用于频繁重载的船舶设备上。
线接触钢丝绳采用直径不等的钢丝等捻距绕制而成，各条钢丝相互平行，并以线接触的方式分担负荷，在很大程度上避免了点接触钢丝绳应力集中的缺点，并且疲劳强度高，使用寿命也长。
面接触钢丝绳是在线接触钢丝绳的基础上进一步增大其受力面积，通过拉拔的方式，使各股钢丝形状改变，其特点是结构紧凑，耐磨损，但疲劳强度不如线接触钢丝绳。
浅析影响钢丝绳使用寿命的因素及其解决方法
浅析影响钢丝绳使用寿命的因素及其解决方法作者：陈崇钰来源：《数字化用户》2013年第15期【摘要】电梯是现代生活中必不可缺的运输工具。
文章重点介绍了电梯最重要的组成部分之一的曳引钢丝绳在实际使用中常遇到的影响寿命的几大因素，并基于这些因素提出个人对提高钢丝绳使用寿命的见解。
希望这些方法能在曳引钢丝绳的日常保养中得到应用。
【关键词】电梯钢丝绳使用寿命一、前言曳引钢丝绳也称曳引绳，是电梯用来实现轿厢和对重连接的重要部件。
曳引机正是通过驱动穿绕在曳引轮和导向轮上的曳引钢丝绳来使轿厢在井道内做升降运动从而实现电梯最基本的运载功能。
它承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。
因此，曳引钢丝绳对电梯安全起着至关重要的作用，所以提高对曳引绳的使用寿命和安全性便成了电梯日常保养工作的重中之重。
二、钢丝绳使用寿命影响因素在电梯的实际运行中，影响曳引绳使用寿命的主要因素有以下几个：钢丝绳制造工艺，钢丝绳使用环境，以及钢丝绳在运行过程中的机械损耗等。
以下便来分析这些因素对曳引钢丝绳所造成的影响以及相对应的解决方法。
（一）钢丝绳制造工艺的影响钢丝绳在制造过程中对于材质的纯度要求非常高，例如一般要求钢丝的含碳量为0.4～1%，含磷和硫量不得超过0.045%，其他杂质的含量控制在0.035%以内，有时为了提高抗腐蚀能力，还另加0.3%的铜。
另外，钢丝绳的直径、捻绕方式以及绳芯的材质等也对钢丝绳的实际使用寿命有着决定性的影响。
所以为了提高曳引钢丝绳的使用寿命，在选择曳引钢丝绳时就应该严格把关，选择正规厂家生产的合格钢丝绳。
（二）钢丝绳使用环境的影响当钢丝绳处于过于干燥、过于潮湿、气温过高、有腐蚀性气体或者尘砂粉灰的环境中时，会造成钢丝绳的表面快速出现锈斑、锈蚀。
如果保养不及时，甚至会出现更严重的锈蚀和断丝，从而使电梯出现重大安全隐患。
当发现曳引钢丝绳因环境因素或者长时间未保养导致缺油甚至出现锈迹时，应该及时对钢丝绳进行正确的除锈和润滑。
钢丝绳直径与卷筒滑轮的正确搭配
卷筒和滑轮的直径 对钢丝绳使用寿命的影响
• 钢丝绳与滑轮及卷筒的关系对钢丝绳的寿命和安全的使用是相当重要 的，若实际应用时使用非正常的滑轮和卷筒，甚至在设计起重设备时 没考虑到钢丝绳的特性而导致使用不适合的滑轮和卷筒，对钢丝绳的 寿命会影响很大。所以要延长钢丝绳的使用时间，设备需要正确的设 计和使用方法。
• 绳槽不能阻止钢丝绳的侧边变形，因此绳槽直径必须始终大于钢丝绳的公称直径。 • 正确的绳槽计算方法如下：
新绳槽的最小直径=钢丝绳直径×1.06， 新绳槽的最大直径=钢丝绳直径×1.10， 新绳槽的建议直径=钢丝绳直径×1.08， • 绳槽底部必须光滑、 呈圆形、无凹凸，并且两边要有完整均匀侧边。 • 钢丝绳的侧边开角应该在30°和60°之间，比倾角的值要大。 • 如图所示：分别标示了窄绳槽、宽绳槽与钢丝绳的正确和错误搭配。
• 钢丝绳的使用寿命总是随着配套使用的滑轮和卷筒的卷绕直径的减少 而降低，使用中的钢丝绳弯曲的曲率越小，钢丝被反复弯折得越厉害 ，受力情况越恶劣，寿命就越低。
• 卷筒或滑轮的直径太小，钢丝绳在卷筒和滑轮处的弯曲度就会很大， 在设备工作过程中，钢丝绳会反复受到这种大幅度的弯曲拉伸作用， 钢丝绳就会加快损坏。
10
个人建议
•在正常情况下，滑轮经过长期使用后 直径会变小。我们对使用中的卷筒和滑 轮的绳槽进行了测量，绳槽已经小于公 称直径。且新钢丝绳出厂直径一般会比 公称直径大2-4%，例如我们使用的钢丝 绳出厂直径达25.5，三期使用的钢丝绳 出厂直径达26.7。绳槽直径过小，会导 致钢丝绳变形和产生有障碍于正常的自 转的2-3次弯曲及偏磨损而导致断丝现象 加重，钢丝绳有断股甚至断绳的风险。 •若改用Φ26钢丝绳，虽部分条件满足最 小值使用要求，但滑轮绳槽直径和卷筒 槽距不能满足正常使用要求，若试用会 加剧钢丝绳磨损和有断股甚至断绳的风 险。不建议试用。
滑轮绳槽直径与钢丝绳直径匹配关系的探讨
滑轮绳槽直径与钢丝绳直径匹配关系的探讨滑轮绳槽直径与钢丝绳直径的匹配关系对于确保钢丝绳的正常工作和使用寿命非常重要。
以下是一些关于滑轮绳槽与钢丝绳直径匹配关系的探讨：1.滑轮绳槽直径的确定：滑轮绳槽的直径通常根据钢丝绳的直径来选择。
滑轮绳槽的直径应该略大于钢丝绳的直径，以确保钢丝绳能够顺利地穿过绳槽并正常工作。
一般情况下，滑轮绳槽的直径可以比钢丝绳的直径大10%至20%，具体取决于滑轮的型号和用途。
2.钢丝绳直径与滑轮绳槽匹配的影响因素：钢丝绳直径与滑轮绳槽的匹配受到多种因素的影响，包括：(1)滑轮型号和尺寸：不同型号和尺寸的滑轮需要匹配不同直径的钢丝绳。
较大的滑轮通常需要使用较粗的钢丝绳，以确保承载能力和稳定性。
(2)载荷和速度：载荷的大小和速度的变化会影响钢丝绳的工作状态。
高载荷或高速运行的情况下，需要选择较粗的钢丝绳以承受负荷并保持稳定性。
(3)钢丝绳类型和使用环境：不同类型的钢丝绳（如普通钢丝绳、不锈钢丝绳、镀锌钢丝绳等）和使用环境（如室内、室外、潮湿、干燥等）对钢丝绳的直径和匹配的滑轮绳槽直径有不同的要求。
3.匹配原则：为了确保钢丝绳与滑轮绳槽的匹配合理，可以遵循以下原则：(1)根据滑轮型号和尺寸，选择合适的钢丝绳直径。
(2)根据载荷和速度要求，选择足够承载能力和稳定性的钢丝绳。
(3)根据钢丝绳类型和使用环境，选择适合的类型和规格。
(4)确保滑轮绳槽的直径略大于钢丝绳的直径，以确保顺利滑动并减少磨损。
4.实际应用中的注意事项：在实践中，需要注意以下几点：(1)在安装和使用过程中，要确保滑轮绳槽和钢丝绳的清洁和润滑，减少摩擦和磨损。
(2)定期检查和更换钢丝绳，以确保其正常工作和使用寿命。
(3)如果发现滑轮绳槽或钢丝绳磨损严重或损坏，应及时更换或修复，以确保安全性和稳定性。
(4)在使用过程中，要遵守相关安全规定和操作规程，确保人员和设备的安全。
钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析
钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析发表时间：2018-05-22T13:22:22.573Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第34期作者：张路[导读] 本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。
国家能源投资集团有限责任公司准格尔能源集团有限责任公司设备维修中心内蒙古自治区鄂尔多斯市 010399摘要：钢丝绳是起重运输机械中最常用的挠性构件,由于其具有强度高、挠性好、运动平稳、自重轻等优点而被广泛地应用于起升机构、变幅机构和牵引机构, 有时也被用于回转机构。
钢丝绳在使用过程中会发生疲劳、锈蚀、磨损甚至出现骤断现象, 它的实际状态关系到设备和人身安全。
许多国家早就针对钢丝绳的使用制订了相应的行业安全规程和国家检测标准, 但是, 因钢丝绳破断而造成的事故却时有发生, 因而对钢丝绳疲劳寿命的研究很有必要。
本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。
关键词：钢丝绳；受力特性；疲劳寿命钢丝绳是由一定规格的细钢丝拧成的柔性绳索，可用于牵引、承载、提升和拉紧，具有韧性好、无噪音、强度高、使用方便等优点，广泛应用于机械、采矿、造船、林业和冶金等行业。
钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关注的问题, 因钢丝绳的损伤或破断而造成的重大事故时有发生。
造成钢丝绳断裂的原因很多, 疲劳是最主要的因素, 因而从受力角度研究钢丝绳疲劳寿命对于钢丝绳的选用有较好的指导作用。
一、钢丝绳的受力状态钢丝绳的疲劳寿命与其所受的作用力有着密切的关系。
在实际工作中, 钢丝绳受力极其复杂,不是简单的只存在某一种应力状态, 但是在进行疲劳寿命的理论研究时, 却只能以某种应力状态为研究对象。
钢丝绳在使用过程中的主要受力状态一般有以下几种:1、弯曲应力。
钢丝绳在滑轮或卷筒上卷绕时，会由于弯曲而产生弯曲应力，且钢丝绳横截面上不同位置处钢丝的弯曲应力是不同的。
当钢丝绳结构和滑轮的直径确定时，钢丝绳内钢丝的最大弯曲应力与其所处位置相关。
影响起重钢丝绳使用寿命的因素及对策
·机械与设备·文章编号：1009-6825（2012）22-0254-02影响起重钢丝绳使用寿命的因素分析及对策收稿日期：2012-06-05作者简介：张山林（1963-），男，工程师张山林（山西省特种设备监督检验研究院，山西太原030012）摘要：通过对钢丝绳的制造、选型及相关部件设计、维护使用等方面可能影响钢丝绳使用寿命的因素分析，指出针对不同的情况，应采取不同的措施来避免钢丝绳的损坏，以期尽可能地延长钢丝绳的使用寿命。
关键词：起重钢丝绳，使用寿命，因素分析中图分类号：TH2文献标识码：A0引言钢丝绳一般是由多根高强度钢丝捻制而成的。
它具有高强度、高韧性，能很好地抵抗外部摩擦和冲击负荷，且不会突然断裂等优点，在起重机械中广泛应用。
但因其工作过程中经常受到拉伸、弯曲、扭转及挤压等作用，产生的应力较为复杂，致使一些钢丝绳没能达到它的预期寿命，过早地出现损伤或破断，这不仅增加使用成本，降低作业效率，甚至还会造成严重事故。
所以，长期以来，钢丝绳的使用寿命及安全性就成为人们一直关注的问题。
为了更好地延长钢丝绳的使用寿命，本文从钢丝绳的制造、选型及相关部件设计、维护使用等方面进行了分析，以利于正确安全地选择、使用钢丝绳。
1制造因素1）钢丝的材质。
制绳钢丝用的盘条钢质量的纯净度越高，则钢丝的抗疲劳性能就越好。
同时盘条的表面质量也同样很重要，如表面出现质量问题则会降低钢丝的使用性能和疲劳寿命。
2）钢丝的力学性能。
钢丝绳的寿命主要取决于钢丝的力学性能。
在反复弯曲条件下，钢丝的寿命随抗拉强度的提高而降低。
这主要是由于钢丝的强度过高，其韧性就会降低，弯曲、扭转的性能就较差，钢丝就会加速损坏和疲劳断裂。
所以说，钢丝绳除具有较高的抗拉强度外，还应有适当的韧性。
通常情况下，起重钢丝绳所用钢丝的抗拉强度一般都在1600MPa 1800MPa 之间。
上述因素与钢丝绳制造过程中的生产管理、工艺水平密切相关。
影响钢丝绳疲劳寿命的几种因素
钢丝 绳 在使 用 过 程 中受 力 状 态 很 复 杂 ， 各 种 在
状况 差 异 很 大 。 因此 ， 种 模 拟 钢 丝绳 实 际 使 用 状 一 况 的试 验 方 法— — 钢 丝绳 疲 劳试 验 应运 而 生 。
ｌ 疲 劳试 验
不 同工 作状 况 下 ， 受 拉 伸 、 缩 、 转 及 弯 曲 变 形 承 压 扭 等力 的作用 。而 交 变负 荷 和 冲击 负 荷使 钢 丝绳 产 生
（ 上接 １ ６页 ）
疲 劳试 验是 将 钢丝 绳 试 样 绕在 疲 劳试 验 机 的 主
动轮 和试 验轮 上 ， 加一 定 的负 荷 ， 动 轮按 一 定 的 施 主 摆 动频率 往返摆 动 ， 带动钢 丝绳 在试 验轮 内做 反 复 弯
由上 述 分 析 可见 ，０钢 经 ８０ｏ 常 奥 氏体 化 ４ ５ Ｃ正 后 随 炉冷 却 时 的转 变 温 度 范 围 为 ７０—６０ｏ 即 此 ５ ５ Ｃ， 时 的奥 氏体 随 炉冷 却 在 ７０ｏ 上温 度 时 淬 火 没 有 ５ Ｃ以 发 生 扩散 性 相 变 ， 冷时 只发生 非 扩散 相 变 、 急 即转 变 为马 氏体 ， 获 得 满意 的淬 火 效 果 （ Ｒ ６ ） 如 这种 仍 Ｈ Ｃ０ ； 试样 随炉 冷却 到 ６０ｏ 下 温 度 时 ， 论 采 取 什 么 ５ Ｃ以 无 冷 却方 法 均不 能 淬 上 火 ， 为 此 时 奥 氏体 在 随 炉 冷 因 却过 程 中的扩 散 性 转 变业 已完 成 ， 得 了正 常退 火 获
郑州 ４０ ０ ） ５０ ７
（ 国家金 属制品 质量监督检 验 中心
摘
要
引入 了钢丝绳疲 劳试验 定义 。大量 试验证实 ： 氏体化率 高 、 索 组织 均匀 的材 质 ， 合 紧密 、 结 丝径 较粗 的线 、
钢丝绳的相关
钢丝绳的报废钢丝绳受到强大的拉应力作用，通过卷绕系统时反复弯折和挤压造成金属疲劳，并且由于运动引起与滑轮或卷筒槽摩擦，经一段时间的使用，钢丝绳表层的钢丝首先出现缺陷。
例如，断丝、锈蚀磨损、变形等，使其他未断钢丝所受的拉力更大，疲劳与磨损更厉害，从而使断丝速度加快。
当钢丝绳的断丝数和变形发展到一定程度，钢丝绳无法保证正常安全工作，就应该及时报废、更新。
钢丝绳使用安全程度由下述各项标准考核：断丝的性质与数量；绳端断丝情况；断丝的局部密集程度；断丝的增长率；绳股折断情况；绳径减小和绳芯折断情况；弹性降低；外部及内部磨损程度；外部及内部腐蚀程度；变形情况；由于热或电弧而造成的损坏情况；塑性伸长的增长率（见动画演示）等。
钢丝绳报废标准如下：1．断丝数钢丝绳在任何一段节距内的断丝数达到表6－7的数值时，应该及时报废、更新。
表6－7钢丝绳报废断丝数注:1表中断丝数是指细钢丝，粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。
2一个节距是指每股钢丝绳绕一周的轴向距离。
2．锈蚀磨损、断丝数折减表6－8拆减系数表3．吊运危险品断丝数减半吊运炽热金属或危险品的钢丝绳的报废断丝数应取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半，其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。
4．绳端部断丝当绳端或其附近出现断丝（即使数量少），如果绳长允许，应将断丝部位切去，重新安装。
5．断丝的局部聚集程度如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内，或集中在任一绳股里，即使断丝数比表6-7所列数值少，也应予以报废。
6．断丝的增长率当断丝数逐渐增加，其时间间隔趋短，应认真检查并记录断丝增长情况，判明规律，确定报废日期。
7．整股断裂钢丝绳某一绳股整股断裂，应予报废。
8．磨损当外层钢丝磨损达40%，或由于磨损引起钢丝绳直径减小7%。
9．腐蚀当钢丝表面出现腐蚀深坑，或由于绳股生锈引起绳径增加或减小。
10．绳芯损坏由于绳芯损坏引起绳径显着减小、绳芯外露、绳芯挤出。
11．弹性降低钢丝绳弹性降低一般伴随有下述现象：绳径减小；绳节距伸长；钢丝或绳股之间空隙减小；绳股凹处出现细微褐色粉末；钢丝绳明显不易弯曲。
滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准
滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准在机械运动中，滑轮和钢丝绳的配合关系至关重要。
滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准旨在确保运动的平稳性、效率和安全性。
本文将深入探讨滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准，为读者提供全面的了解和实用的指导。
一、滑轮与钢丝绳的基本原理1. 滑轮的作用滑轮是一种简单机械，可以用于改变力的方向、大小和应用点。
其主要作用是通过改变绳索的方向，使施加在绳索上的力能够更有效地传递。
滑轮还可以增加力的大小，提高运动的效率。
2. 钢丝绳的作用钢丝绳是一种由多股钢丝编织而成的强大绳索。
其主要作用是在运动中传递力，并承担起物体的重量。
由于其强度和耐久性，钢丝绳常被用于吊装、运输和提升等各种领域。
二、滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准意义1. 高效运动滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准能够确保力的传递更为顺畅和高效。
当滑轮直径过大或过小时，都会造成力的浪费和效率的降低。
合适的比例能够提高能量利用率，使运动更为高效。
2. 平稳运动滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准还能够保证运动的平稳性。
如果滑轮直径与钢丝绳直径不匹配，会导致钢丝绳在滑轮上的滑动不均匀，产生摩擦和振动，进而导致运动不稳定。
合适的比例能够减少摩擦和振动，使运动更为平稳。
3. 安全性保障滑轮直径与钢丝绳直径之比的标准对于运动的安全至关重要。
如果比例不当，会导致钢丝绳在滑轮上的受力不均，使得钢丝绳容易磨损、断裂甚至意外发生。
合理的比例能够确保运动的安全性，减少事故的发生。
三、滑轮直径与钢丝绳直径之比的具体标准滑轮直径与钢丝绳直径之比的具体标准通常会受到以下因素的影响：1. 装置的用途和应用场景不同的装置用途和应用场景对滑轮直径与钢丝绳直径之比有不同的要求。
起重机和电梯等需要承担较大重量的装置，通常需要大直径的滑轮和相应的钢丝绳直径。
而小型机械设备的要求可能相对较小。
2. 动力传递的要求动力传递的要求是影响滑轮直径与钢丝绳直径之比的主要因素之一。
浅析影响电梯钢丝绳寿命的因素
浅析影响电梯钢丝绳寿命的因素摘要:电梯用钢丝绳指的是曳引用钢丝绳。
曳引绳承受着电梯的全部重量,并在电梯运行中,绕着曳引轮,导向轮或反绳轮单向或交变弯曲。
钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。
所以要求电梯用钢丝绳具有较高的强度,挠性及耐磨性。
关键词:电梯钢丝绳钢丝绳寿命电梯钢丝绳一般是圆形股状结构,主要由钢丝,绳股和绳芯组成。
钢丝是钢丝绳的基本组成件,要求钢丝有很高的强度和韧性。
钢丝绳股由钢丝捻成,一般6-8股。
绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。
影响钢丝绳使用寿命的因素主要包括以下几个方面:拉伸载荷,曲率半径,曳引轮槽型、材质,腐蚀等,还包括钢丝绳本身因素(如性能、直径、捻绕方式等)。
拉伸载荷是指钢丝绳在电梯使用运行中所承受的载荷及其运动中的变化量。
在一台保养调试良好的电梯上,各根钢丝绳所承受的载荷应该基本相同。
当保养不当,各根钢丝绳张力不均匀的时候,则会使其中一根或几根钢丝绳与轮槽之间的压应力大大增加,加速其磨损,会直接影响到钢丝绳的使用寿命。
因此,电梯监督检验规则中规定曳引绳张力与平均值偏差均不大于5%。
对于钢丝绳的张力调整,在电梯日常的维护保养工作中,应该作为一个重要项目来进行。
曲率半径,即钢丝绳在使用中的弯曲半径,根据曳引轮、反绳轮、导向轮的节径,和相对位置确定。
不同的节径,不同的相对位置,决定了钢丝绳在使用中的弯曲次数和弯曲应力。
弯曲应力与各轮节径成反比,节径越大,弯曲应力越小。
GB7588中9.2.1条规定,不论钢丝绳的股数多少,曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径与悬挂绳的公称直径之比不应小于40。
在钢丝绳弯曲的过程中,股中钢丝间产生相对移位,其内部存在着磨损,弯曲应力越大,股与股之间接触压力越大,相邻股的钢丝之间磨损就越大,还会产生局部压痕,时间一长会因应力集中而折断。
因此设计人员应在满足曳引能力的情况下考虑尽量增大曲率半径,尽量减少绳轮数量、避免钢丝绳反向弯曲或扭曲,减小使用中钢丝绳的弯曲应力,来减小对钢丝绳使用寿命的不利因素。
滑轮对绳拉力损耗影响的分析研究
滑轮对绳拉力损耗影响的分析研究
滑轮是一种常见的机械装置，它可以提供有效的拉力损耗。
滑轮的原理是，绳通过滑轮的轮缘，形成摩擦力，然后把绳上的能量转化为热量，从而有效地减小绳的拉力。
滑轮的拉力损耗是由滑轮的各个参数决定的，其中包括滑轮的形状、轮缘的材料、大小、摩擦系数、滑动面积、拉力大小和绳速度等。
首先，滑轮的形状对拉力损耗有很大的影响。
一般来说，滑轮的形状应该尽量减少滑轮的摩擦面积，以减少拉力损耗。
此外，滑轮的轮缘材料也会影响拉力损耗，一般来说，滑轮的轮缘材料应该是摩擦系数小、硬度高的材料。
另外，滑轮的大小也会影响拉力损耗，一般来说，滑轮的大小应该尽量小，以减少拉力损耗。
此外，滑轮的摩擦系数也会影响拉力损耗，一般来说，滑轮的摩擦系数越小，拉力损耗就越小。
另外，滑动面积也会影响拉力损耗，一般来说，滑动面积越小，拉力损耗就越小。
最后，拉力大小和绳速度也会影响拉力损耗，一般来说，拉力越大，拉力损耗就越大；而绳速度越快，拉力损耗也会增加。
总的来说，滑轮的拉力损耗受滑轮的各个参数影响，要想有效地降低拉力损耗，就要根据实际情况，选择合适的滑轮形状、轮缘材料、大小、摩擦系数、滑动面积、拉力大小和绳速度等。
此外，对于滑轮的维护也很重要，应该定期检查滑轮的参数，以确保滑轮性能良好。
钻机大绳的损伤及预防
钻机大绳的损伤及预防发表时间：2016-07-09T13:16:07.380Z 来源：《基层建设》2016年7期作者：陈赓王博[导读] 本文通过多年工作实践的总结，归纳了主要损伤现象和预防措施。
江汉石油工程公司钻井一公司 433100摘要：钻机提升系统所使用的钢丝绳直径较大，故又称大绳。
它起着悬吊游动滑车、大钩，以及传递动力的作用。
它处于轮槽的限制中，由于它运动频繁、速度快，并承受弯曲、扭转、挤压、冲击振动等复杂应力的作用。
钻机大绳使用的安全性是我们一直关心的问题，因钢丝绳的损伤或破断而产生的重大事故时有发生。
为了确保使用中钢丝绳的安全运行，掌握钢丝绳的损伤规律及预防方法很有必要。
就钻井上使用的钢丝绳而言，规格品种繁多、使用千差万别，但一般随着使用时间的持续，都会出现损伤现象。
本文通过多年工作实践的总结，归纳了主要损伤现象和预防措施。
关键词：磨损；疲劳；变形；措施1、磨损大绳在使用过程中其外周与滑轮槽、卷筒壁物体表面接触而引起的磨损属于外部磨损。
在外部磨损后绳径将变细，外周表面的细钢丝被磨平。
钢丝绳的外部磨损使承受载荷的钢丝截面积减小，钢丝绳的破断载荷也相应降低。
在使用过程中，钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在钢丝绳的一侧，各根细钢丝的曲率半径不可能完全相同。
同时，由于钢丝绳的弯曲，钢丝绳内部各根细钢丝就会相互产生作用力并且产生滑移，这时股与股之间接触应力增大，使相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹。
当反复循环拉伸弯曲时，在深凹处则产生应力集中而被折断，构成了内部磨损。
通常细钢丝表面的压力与钢丝绳的压力成正比，在张力相同情况下，由于受压面积不同，单位面积承受的压力也不同。
从表面受压磨损来看，采用线接触钢丝绳比采用点接触钢丝绳有利，采用面接触钢丝绳比采用线接触钢丝绳更有利。
此外，钢丝绳的弯曲程度、运动速度，对钢丝绳的内部磨损均有影响。
预防措施。
在钢丝绳的全长范围内，应尽可能地做到均匀磨损。
单周磨损较全周磨损更恶劣，所以应尽可能使单周磨损的钢丝改为全周均匀，如钢丝绳在使用中期换头，一般可延长钢丝绳使用寿命30%～40%选择线接触或者面接触类型的钢丝绳是减少内部磨损的有效途径。
滑轮直径对钢丝绳寿命影响研究
ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｐｉｃｔｓ ｔｈｅ ｏｕｔｗａｒｄ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｉｌｉｎｇ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｆｒｏｍ ａ ｍａｃｒｏ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
201205
武汉理工大学硕士学位论文
摘要
钢丝绳由于具有强度高、自重轻、挠性好等特点而作为提升、运输及承载 设备中的关键部件被广泛应用于许多工程领域。钢丝绳在使用过程中绕过滑轮 发生弯曲疲劳以及磨损疲劳断丝是钢丝绳失效的主要形式，因此滑轮直径对钢 丝绳的使用寿命有着至关重要的影响。论文在全面分析和论述了国内外钢丝绳 疲劳断丝研究现状的基础上，深入地探讨了钢丝绕过滑轮时产生的弯曲疲劳和 磨损疲劳的作用机理。并利用钢丝绳疲劳综合试验台，对不同直径滑轮对钢丝 绳疲劳寿命进行了试验研究，取得了一些重要试验数据。论文的主要工作如下：
ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｆｅｓｐａｎ
ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｉｎ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ
Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１１１ｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｄａｔａ ｇｏｔｔｅｎ
（３）介绍了钢丝断口微观分析的一般步骤，然后从宏观层面分别介绍了钢 丝绳失效部位的外貌形状，分析比较了外层钢丝和内层钢丝断丝的不同点，通 过比较介绍了钢丝绳不同部位断丝的特性。接着对钢丝绳的外层股外层钢丝的 断口特性、绳芯断口形貌以及内层钢丝断口形貌特征，从微观层面分析了钢丝 更层断丝的疲劳磨损行为发生的原因。
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ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｂｅｎｄｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ ａｎｄ ｃｈａｆｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｏｆｆｅｒｓ
ｄｉａｍｅｔｅｒ ｆｉｒｓｔ－ｈａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｕｌｌｅｙ
ｏｎ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｍ ｒｏｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｉｌｉｎｇ ｒｏｐｅ， ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｆｒｏｍ ａ ｍｉｃｒｏ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｔｕｄｙ．
Ｏ）Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｌｏａｄｅｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｉｐｅ，ｍａｉｎｌｙ ｂｅｎｄｉｎｇ
ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔｒｅｓｓ，ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｗｉｎｄｉｎｇ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｐｕｌｌｅｙ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｙ，ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ
ｔｈｅｓｅ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｉｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ．ｎｌｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｌｖｅｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｕｌｌｅｙ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｆｅｓｐａｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｉｐｅ ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ．Ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ ｆｉｎｄｓ ｔｈａｔ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ
ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｕｌｌｅｙ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｐｌａｎｔｓ，ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｇｉｖｅｓ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｂｏｔｈ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ
ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｈａｓ ｄｏｎｅ ａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｎｄ ｇｉｖｅｎ ａ
ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｒｎｇ ｄａｔａ ｍａｉｎｌｙ
关键词：钢丝绳、滑轮直径、弯曲疲劳、磨损疲劳
武汉理工大学硕士学位论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｈｉ曲ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ
ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｋｅｙ ｐａｒｔ ｏｆ ｅｌｅｖａｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｒ ｌｏａｄ—ｂｅａｒｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｂｅｎｄｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ ａｎｄ ｃｈａｆｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ ｃａｕｓｅｄ
（３）Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ—ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ
ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｐｉｃｔｓ ｔｈｅ ｏｕｔｗａｒｄ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｉｌｉｎｇ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｆｒｏｍ ａ ｍａｃｒｏ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｌａｙｅｒ ｗｉｎｄｉｎｇ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ａｎｄ ｐｕｌｌｅｙ．
Ｍｏｒｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ａｎｄ ｄａｔｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ．Ｈａｖｉｎｇ ｄｏｎｅ
钢丝绳的安全使用将直接影响到起重机械的作业安全，据有关数据显示， 在国内外，每年因为钢丝绳的偶然性断丝而造成的安全生产事故一直居高不下， 因为钢丝绳在日常使用过程中由于其结构和出于经济性的考虑而无法进行适时 地检测，往往是钢丝绳表面完好，其内部已经发生了断丝现象，这些局限造成 了钢丝绳在使用过程中存在重大的安全隐患，也加剧了学者对钢丝绳弯曲疲劳 现象的研究和关注，研究和改善钢丝绳受疲劳断丝破坏的工作已经迫在眉睫。
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武汉理工大学硕士学位论文 ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｌｏｓｓ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｏｆ ｒｏｐｅ ｒａｃｅ，ｆａｉｌｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｆｅｓｐａｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｔｅｓｔ， ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｕｌｌｅｙ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｎ ｗｉｒｅ ｍｐｅ ｆａｔｉｇｕｅ，ａｎｄ ｏｆｆｅｒｓ ｆｉｒｓｔ—ｈａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｕｌｌｅｙ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｆｅｓｐａｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ．
ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｆｅｓｐａｎ
ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｉｎ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ
Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．１１１ｅ ｖａｌｕａｂｌｅ ｄａｔａ ｇｏｔｔｅｎ
（１）本文结合钢丝绳的构造特点及使用特征，运用力学和疲劳断裂的理论 知识分析了钢丝绳在绕过滑轮时的弯曲应力和接触应力，以及这些应力对钢丝 绳疲劳断丝的影响情况，通过改变滑轮直径改变钢丝绕过滑轮时弯曲曲率，从 而改变钢丝绳的使用寿命。
（２）简单介绍多层卷绕钢丝绳．滑轮磨损试验平台的设备结构和工作原理以 及该试验平台的功能。重点介绍了在该试验平台上做滑轮与钢丝绳磨损试验的 试验步骤，和相关数据的采集原理及数据采集过程，通过对１０根钢丝绳正式磨 损试验，定量分析了滑轮钢丝绳的磨损情况，给影响钢丝绳使用寿命研究工作 提供了第一手资料。
ｍａｎｙ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｆｉｎｉｓｈｅｓ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｇｅｔｓ ｖａｌｕａｂｌｅ ａｎｄ ｖａｌｉｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｄａｔａ
ｂｙ ｄｏｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｗｉｔｈ ｔｅｎ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅｓ．Ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ；ｐｕｌｌｅｙ ｄｉａｍｅｔｅｒ；ｂｅｎｄｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ；ｃｈａｆｉｎｇ ｆａｔｉｇｕｅ
ＩＩＩ
武汉理工大学硕士学位论文
第１章绪论
１．１课题研究背景
很早以前就有了钢丝绳，但最开始认识它只是简单地由一束钢丝捻制而成， 后来又发明了由有麻绳和金属丝一起搓成的绳索，在十九世纪以前的数百年间， 在工农业等方面一直使用者这种绳索。织布机、纺纱机、造纸机和其他机械的 相继发明使金属的需求量急剧增加。金属和动能需要量的增长便刺激了矿山机 械的迅速发展，而金属矿石和燃煤的大量开采又只能在具有生产力较高的起重 机械的情况下方可做到。所以金属矿和燃煤的采掘事业的进一步发展就对钢丝 绳的强度提出了更高的要求，于是在钢丝绳的制造上便采用了强度更高的材料 ——钥丝。第一批真正使用钢丝捻制的钢丝绳是在１８７０——１８７１年制成的。从 那时起一直到现在，由于钢丝质量的不断提高，而使钢丝绳的构造不断地改进， 其强度也不断地提高。同时钢丝绳由于具有强度高、自重轻、挠性好和运行平 稳，承受动载和过载能力强，高速运动无噪音，很少出现突然折断，安装可靠 性较高的等优点，因此是起重机应用最为广泛的而且是无法取代的挠性构件。 广泛地在矿井提升机、电梯、吊桥、旅游缆车及起重运输机械等领域大量使用 钢丝绳，尤其是港口机械。特别是随着我国加入ＷＴＯ及全球经济一体化的发展， 港口起重机（尤其是集装箱起重机）日趋大型化、高速化，对钢丝绳提出了更 严格的要求【１１。
ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｉｌｉｎｇ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｇｉｖｅｓ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｐｕｌｌｅｙ ｃａｎ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ｔｈｅｒｅｂｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ
ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ．
（２）Ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
（３）介绍了钢丝断口微观分析的一般步骤，然后从宏观层面分别介绍了钢 丝绳失效部位的外貌形状，分析比较了外层钢丝和内层钢丝断丝的不同点，通 过比较介绍了钢丝绳不同部位断丝的特性。接着对钢丝绳的外层股外层钢丝的 断口特性、绳芯断口形貌以及内层钢丝断口形貌特征，从微观层面分析了钢丝 更层断丝的疲劳磨损行为发生的原因。