有关于钢丝绳的研究
高速钢丝绳的综合力学性能研究
高速钢丝绳的综合力学性能研究引言:高速钢丝绳是广泛应用于工业领域的一种重要材料,具有较高的强度和耐磨性能。
为了进一步提高高速钢丝绳的性能和安全使用,对其综合力学性能进行研究至关重要。
本文将对高速钢丝绳的强度、拉伸性能以及抗疲劳性能进行研究,以期对高速钢丝绳的性能和应用提供有价值的参考。
一、高速钢丝绳的强度测试与分析高速钢丝绳的强度是指其最大承受能力,也是评估钢丝绳质量的重要指标之一。
目前常用的强度测试方法有静态拉伸试验和动态冲击试验两种。
静态拉伸试验是通过施加逐渐增加的拉力直至破裂来测试高速钢丝绳的强度。
实验过程中需要注意控制拉力的施加速度和方向,以确保数据的准确性。
通过静态拉伸试验得到的结果可以用于确定高速钢丝绳的额定工作载荷,进而保证其在工程中的可靠性。
动态冲击试验是模拟高速钢丝绳在实际使用中受到的冲击载荷,通过加载冲击负荷并观察材料的断裂行为来评估其抗冲击能力。
此试验方法可以反映高速钢丝绳的破裂行为以及对冲击载荷的抵抗能力,对于特殊工况下的使用安全性评估具有重要意义。
通过以上两种试验方法,可以对高速钢丝绳的强度特性进行综合分析,为材料的优化设计和应用提供依据。
二、高速钢丝绳的拉伸性能研究高速钢丝绳在实际使用中常受到拉伸作用力的作用,因此研究其拉伸性能对于确定材料的可靠性和安全性至关重要。
拉伸性能主要包括材料的屈服强度、延伸率以及断裂强度等指标。
通过拉伸试验得到应力-应变曲线,可以确定高速钢丝绳的屈服点和断裂点,进而评估其在拉伸条件下的抗拉能力。
此外,材料的延伸率也是评估高速钢丝绳拉伸性能的重要指标之一。
通过测量高速钢丝绳在断裂前后的长度差异,可以计算出其延伸率。
延伸率的大小直接反映了高速钢丝绳在受拉伸作用力下的塑性变形能力,对于其在拉伸过程中的应用安全性具有重要意义。
三、高速钢丝绳的抗疲劳性能研究高速钢丝绳在实际应用中常受到反复循环的加载和卸载,长期受到疲劳应力的作用。
因此,研究高速钢丝绳的抗疲劳性能对于保障其可靠性和寿命有着重要意义。
钢丝绳与制绳钢丝时效性能研究
钢丝绳与制绳钢丝时效性能研究钢丝绳由许多支钢丝缠绕而成,是重要的力学构件。
它们可用于悬挂置、索器安装、吊篮、行车机就地更换等众多不同的用途,占据了重要的地位。
钢丝绳和制绳钢丝的时效性能一直以来都受到重视,它们能够满足使用要求的时候,都具有重要的意义。
钢丝绳和制绳钢丝的时效性能表示了它们在不同的环境条件下,在一定时间段内受力情况下所表现出来的变形性能和破坏性能,这就是时效性能研究的核心内容。
以往的研究表明,制绳钢丝的时效性能比钢丝绳要低得多,而且其破坏性能更差,对于钢丝绳的安全使用具有重要意义。
因此,研究钢丝绳和制绳钢丝的时效性能具有重要的意义。
首先,要根据使用条件、加载条件和温度条件,采用不同的实验方法,进行钢丝绳和制绳钢丝的破坏性能试验,以确定其受力情况下的变形性能和破坏性能,包括拉伸强度、屈服强度、弹性模量和破坏应力等。
其次,要建立钢丝绳和制绳钢丝的时效性能模型,确定其时效性能的特征参数,如时效指数,以确定其变形性能和破坏性能变化趋势;最后,要结合分析理论,对制绳钢丝的结构参数和成分进行考察,探索其时效性能变化的机理。
根据以上研究,可以得出以下结论:(1)不同的实验方法和破坏性试验能够得出钢丝绳和制绳钢丝在受力情况下的变形性能和破坏性能;(2)建立适当的时效性能模型及参数,可以更好地预测钢丝绳和制绳钢丝的时效性能;(3)制绳钢丝的结构参数和成分还有待进一步研究,以探索其时效性能变化的机理,并为钢丝绳提供更好的保障。
综上所述,研究钢丝绳和制绳钢丝的时效性能,不仅对于更好地评价和研究材料在实际使用中的性能有重要意义,而且为钢丝绳的安全使用提供了可靠的依据。
因此,未来的时效性能研究必须结合实际应用,重点突出钢丝绳和制绳钢丝的特殊性能特征,以改善其安全性,保证其高效率及可靠性的使用。
以上就是本文针对《钢丝绳与制绳钢丝时效性能研究》的研究内容,希望能够对大家有所帮助。
钢丝绳精密传动机构的分析与实验研究
钢丝绳精密传动机构的分析与实验研究分类号UDC工学硕士学位论文学号钢丝绳精密传动机构的分析与实验研究硕士生姓名金思庆学科领域机械工程研究方向精密工程与计算机控制指导教师范大鹏教授国防科学技术大学研究生院二oo六年十一月国防科学技术大学研究生院学位论文摘要高性能光电稳定跟踪平台要求平台机械系统精度高、动态性能好,采用钢丝绳精密传动可以满足这种需求。
钢丝绳精密传动具有低噪声、无空回、高刚度、小惯量、传动平稳和维护费用较低等优点,它在工业、商业、航空、军事、医疗和研究的应用,l:都具有较高的性价比。
本文以此为背景,研究钢丝绳精密传动的关键技术问题。
论文研究了钢丝绳精密传动不同的结构形式,提出了钢丝绳精密传动的设计方案,分析了钢丝绳在不同绳槽上的受力、运动情况和绳槽之间的匹配关系,得出有效传动的条件。
对钢丝绳精密传动精度进行了理论分析,求解出实际传动比、滑移角、传动系统各部分的刚度和总的扭转刚度。
运用计算机仿真分析出系统各部分刚度和负载之间的关系、系统总刚度相对于系统中各参数改变的规律和灵敏度。
设计了测试钢丝绳精密传动特性的试验台,验证了钢丝绳精密传动的精度,测试了传动系统的动态性能。
本文为开发基于钢丝绳精密传动的高性能光电稳定平台奠定了初步的基础。
关键词:精密传动,钢丝绳传动,绳槽匹配,刚度,灵敏度第i页ABSTRACTHighperformancephotoelectricstabilizationandautomaticpointingandtrackingplatformrequiresmollandmolehighprecisionanddynamicresponsetoitsmechanitaIsystem.Steelcabledrivercanmeetthisrequirement.Precisesteelcabledriverhastheadvantagesofbothhighaccuracyandstiffness,aswellascompactcomposition.Itprovidesbothcostandperformanceadvantagesinalltypesofindustrial,commercial,aerospace,military,medicalandresearchapplications.Onthisbackground,thispaperstudiesmainlyonthe研marytechnologiesofprecisecabledriver.111ispaperstudiesdifferentstructuralformsofprecisesteelcabledriver,thedesignprojectofprecisesteelcabledriver.ItanalysesthemovementofsteelcableandtheforceloadedonsteelcableindiffelIntgrooves.andanalysesthematchingbetweendifferentgrooves.Anditeducesthequalificationoftransmittingavailably.Itanalysestheprecisionoftheprecisesteelcabledrivertheoretically.andeducesactuaIratio,slippageangel,thestiffnessofdifferentpartsoftheprecisesteelcabledriverandthetotaltorsionstiffnessofthetransmissionsystem.Thecharacteristicsofbothtorsionstiffnessandstiffilesssensitivityaretheoreticallyanalysedandsimulated.Theexperimentstrategyissetupinordertotesttheperformanceofthesteelcabledriver.ThellSUItsshowthattheprecisesteeIcabledrivercouldreachreasonablegoodaccuracy.Thispaperlaysapreparatoryphotoelectricstabilizationandautomaticprecisesteelcabledriver.foundationfordevelopinghig}l—precisionpointingandtrackingplatformbasedonKeyWords:precisedriver,steelcabledrive,cablegroovematching,stiffness.sensitivity第ii页表目录表格2.1表格2.2表格5.1表格5.2表格5.3表格5.4表格5.5表格5.6表格Al表格A2钢丝绳精密传动结构形式综合比较……………………………………。
钢丝绳无损检测技术的研究与应用
钢丝绳无损检测技术的研究与应用钢丝绳是目前工业和建筑业中应用最广泛的一种结构材料,其重要性不言而喻。
在工业生产、航海运输、矿山勘探等领域,钢丝绳的表现直接关系到整个工程的成功与否。
但是由于钢丝绳的使用环境和工作负载较为严苛,使得其易产生断裂和断裂弯曲等问题,威胁到了设备的安全性和工作效率。
如何对钢丝绳的质量进行可靠、准确的检测,成为了工程师们长期以来所关注的课题。
近年来,随着技术的发展,钢丝绳无损检测技术引起了广泛的关注。
它能够不破坏钢丝绳的表面和结构,快速准确地判断出钢丝绳的质量和安全状况,为工程师们提供了巨大的帮助。
一、无损检测技术的介绍无损检测技术是利用电磁、声学、光学、热学等原理,通过检测待检测材料的电磁、声波、光线等物理信号,从而对材料的缺陷、裂纹、变形等进行检测和诊断的一种技术。
它是在不破坏待检测材料的前提下,通过检测材料的物理参数变化来达到检测目的的一种检测方式。
二、钢丝绳无损检测的方法目前,钢丝绳无损检测技术主要有三种方法:1、磁粉法磁粉法主要是利用钢丝绳的磁性来进行检测,在钢丝绳的表面撒上一层磁性粉末,然后通过磁场调节,使粉末集中在钢丝绳存在表面缺陷处集聚,从而能够观察到缺陷的位置和规格大小。
磁粉法适用于钢丝绳的表面缺陷检测。
2、涡流法涡流法主要是利用钢丝绳的电磁特性来进行检测。
在涡流法的检测过程中,将待检钢丝绳置于变化的磁场中,通过测量涡流感应电流的大小和相位变化,来对钢丝绳的质量进行评估。
涡流法适用于钢丝绳中的内部缺陷检测。
3、超声波法超声波法是通过钢丝绳中声波传播的速度和传播路径的变化,来诊断钢丝绳内部的缺陷和弯曲情况。
具体操作中,将超声波探头放置在钢丝绳的表面,超声波片在钢丝绳的内部产生反射,通过探头来接受返回的信息,从而诊断内部缺陷。
超声波法适用于整个钢丝绳的检测。
三、钢丝绳无损检测技术研究的现状目前,在钢丝绳无损检测技术中,超声波法最为成熟。
国内外众多高校和科研机构致力于钢丝绳无损检测技术的研究与应用。
钢丝绳型式试验
钢丝绳型式试验
钢丝绳型式试验是一种常见的实验方法,用于测试钢丝绳的强度和耐久性。
在这个实验中,一根钢丝绳被拉紧并施加重力或其他外力,以模拟实际使用条件下的应力情况。
通过观察钢丝绳的变形和断裂情况,可以评估其质量和可靠性。
在进行钢丝绳型式试验之前,需要准备相关的设备和材料。
首先,选择一种符合要求的钢丝绳,根据实验目的和预期应力确定其尺寸和材质。
然后,将钢丝绳固定在试验台上,确保其稳定和牢固。
接下来,根据实验设计的要求,施加适当的力或负载到钢丝绳上。
可以使用重物、液压机或其他装置来实现这一过程。
在实验过程中,需要注意观察钢丝绳的变形和断裂情况。
可以使用测量仪器记录钢丝绳的拉伸、弯曲和扭转等变形情况,以及施加的力或负载大小。
通过这些数据,可以计算出钢丝绳的强度、韧性和其他相关参数。
钢丝绳型式试验的结果可以用于评估钢丝绳的质量和可靠性,并为实际使用中的安全设计提供参考。
通过对不同条件下的钢丝绳进行试验,可以确定其在各种应力情况下的性能表现。
这对于工程领域的设计师和制造商来说非常重要,可以帮助他们选择合适的钢丝绳材料和尺寸,以满足项目的要求。
总结起来,钢丝绳型式试验是一种重要的实验方法,用于评估钢丝
绳的质量和可靠性。
通过这种实验,可以获得钢丝绳在不同应力条件下的性能数据,为工程设计和制造提供依据。
这对于确保项目的安全性和可靠性非常重要,值得工程师和制造商的重视和研究。
钢丝绳疲劳性能影响因素研究
第46卷 第6期金 属 制 品2020年12月 Vol 46 No 6MetalProductsDecember2020 doi:10.3969/j.issn.1003-4226.2020.06.001钢丝绳疲劳性能影响因素研究刘 祥1,2, 姚利丽1,2, 周 洁1,2, 朱晨露1,2, 陈长新1,2, 石荣珠1,2(1.江苏兴达钢帘线股份有限公司, 江苏 泰州 225721;2.江苏省结构与功能金属复合材料重点实验室, 江苏 泰州 225721)摘要:研究影响钢丝绳疲劳性能的主要因素,引入钢丝绳弯曲疲劳试验方法,结合钢丝绳生产的实际问题,重点研究了制绳用钢丝的镀层、压缩率及钢丝绳的工艺参数等因素对疲劳性能的影响,并提出改善钢丝绳疲劳性能的技术措施。
研究表明:钢丝电镀纯锌层面质量在12~60g/m2,拉拔生产的钢丝亨特疲劳在1200MPa下可达到10万次以上,比未镀锌钢丝明显提高,但锌层过厚也会降低钢丝疲劳性能。
对于7×7- 2.0mm结构钢丝绳,用锌层面质量为12g/m2薄镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数比用118g/m2厚镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数提高了近10%。
关键词:钢丝绳;疲劳性能;压缩率;捻距中图分类号:TG356.4+5 文献标识码:AResearchoffatigueperformanceinfluencingfactorsofwireropeLiuXiang1,2,YaoLili1,2,ZhouJie1,2,ZhuChenlu1,2,ChenChangxin1,2,ShiRongzhu1,2(1.JiangsuXingdaSteelCordCo.,Ltd.,Taizhou225721,China;2.JiangsuKeyLaboratoryforStructuralandFunctionalMetalMaterialsComposites,Taizhou225721,China)Abstract:Toresearchmainfactorsaffectingfatigueperformanceofwirerope,bendingfatiguetestmethodofwireropeisin troduced,combinedwithpracticalproblemsofwireropeproduction,influenceofthefactorssuchaswireropecoating,compressionratioandtechnologicalparametersofwireropeonfatigueperformanceofwireropeisemphaticallystudied,andtechnicalmeasurestoimprovefatigueperformanceofwireropeareputforward.Researchshowsthatmassqualityofsteelwirepurezincplatinglayeris12~60g/m2,andhunterfatigueofsteelwireproducedbydrawingcanreachmorethan100thousandtimesunder1200MPa,whichisobviouslyimprovedcomparedwiththatofungalvanizedsteelwire,butfatigueperformanceofsteelwirecanalsobereducedbyexcessivethicknessofzinclayer.For7×7- 2.0mmwirerope,thebendingfatiguetimesofwireropeproducedof12g/m2thincoatedwireropewithzinclayermassqualityincreasedbynear ly10%comparedwiththatproducedof118g/m2thickcoatedsteelwirerope.Keywords:wirerope;fatigueperformance;compressionratio;laylength 钢丝绳以其独特的螺旋捻制结构和良好的弹、塑性能被广泛应用于电梯、起重机、航空、重大装备、海洋工程、新能源、现代交通等各领域。
煤矿提升用钢丝绳标准分析研究
164 /矿业装备MINING EQUIPMENT0 引言煤矿提升用钢丝绳作为煤矿提升系统的“咽喉”,是连接提升容器与提升机、传递动力的重要部件,其可靠性是升降人员与物料的安全保证,在煤矿安全生产中起到了至关重要的作用。
目前,煤矿提升用钢丝绳执行标准有GB/T33955—2017《矿井提升用钢丝绳》、GB/T8918—2006《重要用途钢丝绳》、MT/T716—2019《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》三项。
本文从适用范围、分类、材料、技术要求、检查与试验五个方面对三项标准进行全方位分析比对,以期找出标准要求的异同点,并提出相关建议。
有利于生产、检测、使用等单位更深入理解相关标准并指导工作,提升产品安全性,从而服务煤矿安全生产。
1 标准适用范围对比1.1 GB/T8918-2006适用范围GB/T8918—2006适用范围为:矿井提升、高炉卷扬、大型浇铸、石油钻井、大型吊装、繁忙起重、索道、地面缆车、船舶和海上设施等用途的圆股及异形股钢丝绳。
1.2 GB/T33955-2017适用范围GB/T33955—2017适用范围为:煤炭、金属、非金属等矿井提升及配套用圆股、异形股、压实股钢丝绳。
1.3 MT/T716-2019适用范围MT/T716-2019适用范围为:立井提升钢丝绳、斜井提升钢丝绳、悬挂吊盘用钢丝绳、用于运送人员的倾斜钢丝绳牵引胶带输送机的钢丝绳,以及倾斜架空乘人装置用的钢丝绳;圆股钢丝绳、异型股钢丝绳、面接触钢丝绳及扁钢丝绳。
1.4 对比分析通过对比可知:第一,钢丝绳用途方面,GB/T 8918用途最广。
第二,钢丝绳种类方面,MT/T716最广;GB/T8918不包含压实股钢丝绳,GB/T33955不适用于平衡用扁钢丝绳。
第三,GB/T8918—2006的适用范围最广,GB/T33955—017居中,MT/T716—2019较窄。
2 钢丝绳分类对比GB/T33955与GB/T8918的区别在于增加了压实股钢丝绳类别,同时三角股的结构分类也有所不同,具体结构对应见表1所示[1-3](圆股钢丝绳无差别,此处仅对三角股类别、典型结构进行说明)。
关于客运索道钢丝绳的分析研究
关于客运索道钢丝绳的分析研究钢丝绳是客运索道承载和牵引的主要构件之一,具有结构复杂、品种多样、规格范围广、力学性能要求高等特点。
而且要求其耐疲劳、有较高的抗拉强度、良好的润滑系数等。
文章对客运索道进行了简单的介绍,并就客运索道钢丝绳的选择、报废标准及发展趋势展开了分析,对其安全运行,延长索道及钢丝绳的寿命,提高经济效益有着十分重要的意义。
标签:客运索道;钢丝绳;力学性能引言客运架空索道是指利用架空绳索支承和牵引客车运送乘客的机械运输设施,简称客运索道。
其由钢索(运载索,或承载索和牵引索)、钢索的驱动装置、迂回装置、张紧装置、支承装置(支架、托压索轮组)、抱索器、运载工具(吊厢、吊椅、吊篮和拖牵式工具)、电气设备及安全装置组成。
客运索道在我国交通业、旅游业等得到日益广泛的应用。
架空索道由于能适应复杂地形、跨越山谷、克服地面障碍物,因而在山区和平原、城市和乡村、风景区和滑雪场均能发挥作用。
客运索道可用来接送游客,也可服务于城市公共交通,将它建在旅游区,可运送乘客登山浏览,还可用于滑雪运动。
钢丝绳是客运索道承载和牵引的主要构件之一。
具有结构复杂、品种多样、规格范围广、力学性能要求高等特点。
各个研究机构都对其展开了深入研究,包括钢丝时效性、疲劳寿命与自然环境、结构伸长与使用条件、防腐性能等基础理论的研究。
由于在使用过程中受到疲劳、腐蚀、磨损、冲击、雷击等因素影响,钢丝绳会不可避免地产生各种损伤,从而造成强度、使用寿命的降低,甚至突然断裂,失去使用价值[1]。
因此,展开对客运索道钢丝绳的研究对其安全运行,延长索道及钢丝绳的寿命,提高经济效益有着十分重要的意义。
1 客运索道钢丝绳结构选定原则客运索道钢丝绳主要涉及到GB8918-2006《重要用途钢丝绳》和GB/T20118《一般用途钢丝绳》如表1所示,以及GB12352-2007《客运架空索道安全规范》的要求[2~4]。
在GB12352-90《客运架空索道安全规范》还规定:承载索一定要采用整根的,且全部由钢丝捻制而成的密封型钢丝绳,不允许采用敞开式螺旋型和有任何类型纤维芯的钢丝绳作承载索;牵引索、平衡索、运载索应选用线接触、面接触、同向捻带纤维芯的股式结构钢丝绳,在有腐蚀环境中推荐选用镀锌钢丝绳;张紧索要采用挠性好特别耐弯曲的钢丝绳,不宜采用多层的钢丝绳。
电梯曳引钢丝绳定期检验研究
电梯曳引钢丝绳定期检验研究电梯曳引钢丝绳是安全保障的重要组成部分,因为它承受着整个电梯的重量并在运行时受到重复的应力和振动。
因此,定期检验曳引钢丝绳以确保其良好状态,是维护人员和乘客安全的必要措施。
本文将探讨电梯曳引钢丝绳的定期检验,并介绍几种常见的检验方法。
1、检查钢丝绳的状态,以确保它们在运作期间的完整性和健康状况。
2、评估钢丝绳的疲劳程度,以推测其使用寿命。
3、检查钢丝绳和配件的任何损坏或缺陷,以便及早发现问题并防止意外事件发生。
1、外观检查外观检查是最常用的检查方法,它可以轻松地识别符号的磨损、断裂、裂纹、扭曲、变形、沾污、割伤、腐蚀和变色等杂质、污染和损坏。
2、磁粉检验磁粉检验是一种可以检测表面缺陷的无损检测方法。
它能够对磨损、裂纹、裂缝等小的缺陷进行检测。
3、超声波检测超声波检测是一种使用超音波来检测金属材料里的缺陷的检测方法。
这种方法可以在不破坏材料的情况下,探测到曳引钢丝绳内部的缺陷。
4、拉伸试验拉伸试验是一种常见的力学试验,它可以测试曳引钢丝绳的最大拉力。
把该钢绳悬挂在一组固定点上,并通过在一个端点上施加拉力通过手推式或自动控制下拉绳,直到绳断裂。
三、曳引钢丝绳定期检验的注意事项:1、在检验曳引钢丝绳之前,必须先仔细检查每个配件是否完好。
电梯维护人员还必须根据绳索的使用情况,检查绳索的疲劳情况和拉伸量。
2、曳引钢丝绳检测和检查应由电梯维护人员或只有资格的承包商或供应商进行。
检测人员必须经过专业培训,以确保准确和可靠的检测结果。
3、电梯维护人员必须跟踪每一次检测的结果,并且有一个记录系统。
如果需要,换掉任何实物。
如果在检测过程中发现任何问题,必须立即通知电梯维护人员进行修理。
四、结论曳引钢丝绳定期检验是确保电梯可靠和安全运作的重要组成部分。
定期检验将识别钢丝绳和配件中的任何损坏,并及时采取行动。
检测应由专业人员进行,结果应记录下来,以便进行监测和跟踪。
在定期检验成功之后,电梯维护人员应该及时采取措施,以防止钢丝绳和配件进一步受到损害,从而保证电梯的安全和可靠运行。
钢丝绳弯曲疲劳寿命试验研究
延 长钢丝 绳 的使 用寿命 。费 耶尔通过 破坏性试 验 ,把极限拉伸弯曲次数作为提升系统运行参数
的 函数 ,利 用 数 理统 计 方 法建 立 了钢 丝绳 弯 曲疲 劳 经 验公 式 ;并 且对 张力 作用 下 钢 丝绳 扭 矩 对 钢
Fi n a l l y, c a l c ul a t e d t he wi r e r o p e b e n d i n g f a t i g ue l i f e a c c o r d i n g t o t h e Ni e ma n n’ S f o r mu l a .Pe r f o me r d t h e wi r e r o p e b e n d i n g f a t i g u e
在 实 际 生 产作 业 过 程 中 ,影 响钢 丝 绳 使 用 寿 命 的 因素 有 以下 几个 方 面 :起 吊载荷 的重 量 ;通
这 个 计算 公式 现 在 被很 多 国际著 名 的钢丝 绳 生 产 商 以及世 界级 提 升绳 研 究 设计 院所 引用 参 考 ,以
过卷筒 和滑轮时所受弯 曲、挤压应力 以及相互 间 的摩擦 、磨损等 ,使钢丝绳在使用过程 中表现出
p r o p e r t i e s o f wi r e r o p e, c a l c u l a t e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e wi r e r o p e m ̄ i mu m c o n t a c t s t r e s s a n d p u l l e y e l a s t i c i t y mo d u l u s .
钢丝绳机械性质
钢丝绳机械性质的研究摘要:钢丝绳被广泛应用于国民经济的诸多领域。
钢丝绳能否更好的应用和它的自身的性质紧密相关,针对这方面问题,通过试验研究探讨了钢丝的机械性质以及钢丝绳的破断拉力、弹性模量和抗拉强度与其结构、长度、绳芯、捻制方法、拉力等因素的关系,得出钢丝捻制前后机械性质的变化。
通过对试验数据得出的结论,对钢丝绳机械性质今后进一步的研究提供一定的参考价值;同时对钢丝绳的使用选择和有关钢丝绳的设计提供参考依据。
关键词:钢线绳,破断拉力,伸长,弹性模量,抗拉强度中图分类号:s817 文献标识码:b 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--01一、钢丝绳机械性质国内外研究现状钢丝绳作为提升、运输及承载设备中的关键部件被广泛地应用于许多工程应用领域中,其使用安全性、经济性至关重要,因而有必要对钢丝绳弹性、伸长、弹性模量及强度等进行深入研究。
(1)、钢丝绳弹性钢丝绳弹性伸长作为钢丝绳一个重要机械性质,也是影响钢丝绳使用的一个重要因素,其量化研究是非常必要的。
钢丝绳由许多钢丝绕成股,股又绕成绳。
钢丝绳的这种结构具有很大的灵活性,使其成为理想的承受拉伸载荷的工程结构件。
在正常的工作条件下,钢丝绳中的钢丝承受拉伸载荷的工程结构件。
由于忽略掉了摩擦效应,因而,其结果只能适用于润滑很好的钢丝绳。
目前对于钢丝绳绳股的模拟和研究,有两种主要方法:即半连续方法和离散方法。
(2)、钢丝绳弹性模量弹性模量与钢丝绳的新旧有关,因为新钢丝绳弹性大,抗冲击力性能好,弹性模量小,使用一定时间,有一定的伸长变形后,其弹性模量值增大。
弹性模量还与钢丝绳的长度有关。
用虎克定律来计算弹性模量。
这种方法有很大缺点。
目前国内外的测试中,由于试验条件和钢丝绳长度的限制,以测试较短(小于500m)的钢丝绳居多。
目前国内外测试弹性模量方法主要有以下几种:(1)振测法(2)点荷下的摄动法(3)位移—拉力法(3)、钢丝绳弹性伸长和结构伸长国外先进发达国家早在20世纪70年代就开始了钢丝绳的工厂预拉技术的研究,以提高钢丝绳产品质量和市场竞争力。
高强度钢丝绳用钢丝生产工艺研究
高强度钢丝绳用钢丝生产工艺研究一、引言高强度钢丝绳是一种重要的工业材料,广泛应用于吊装、起重、船舶等领域。
而钢丝是高强度钢丝绳的主要组成部分,其生产工艺对于高强度钢丝绳的质量和性能有着至关重要的影响。
因此,本研究旨在探讨高强度钢丝绳用钢丝生产工艺。
二、高强度钢丝绳用钢丝的分类1. 按照材质分类:普通碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等;2. 按照加工方式分类:冷拔法、热轧法等;3. 按照表面状态分类:光面、镀锌等。
三、高强度钢丝绳用钢丝生产工艺1. 原材料选取(1)材料化学成分应符合国家标准或用户要求;(2)材料表面应无裂纹、气孔等缺陷;(3)材料应具有良好的可塑性和韧性。
2. 钢坯预处理将原材料进行清洗、酸洗、磷化等处理,以去除表面氧化物和污染物,提高表面质量。
3. 冷拔工艺(1)坯料加热:将钢坯加热至适当温度,以提高可塑性;(2)拉拔:将加热后的钢坯通过拉拔机进行冷拔,使其直径逐渐减小;(3)退火:将冷拔后的钢丝进行退火处理,以消除内部应力和提高韧性;(4)表面处理:对于需要镀锌的钢丝,在退火后进行酸洗、氢化等表面处理。
4. 热轧工艺(1)坯料加热:将钢坯加热至适当温度,使其变得易于塑性变形;(2)粗轧:将加热后的钢坯通过粗轧机进行初步轧制;(3)中间轧制:通过中间轧机进行中间轧制,使直径进一步减小;(4)精轧:通过精轧机进行精细轧制,达到所需直径和表面质量要求;(5)退火:对于需要退火的钢丝,在精轧后进行退火处理;(6)表面处理:对于需要镀锌的钢丝,在退火后进行酸洗、氢化等表面处理。
四、高强度钢丝绳用钢丝的质量控制1. 化学成分检测:通过化学成分检测仪器对钢丝进行检测,以保证其化学成分符合要求。
2. 直径精度控制:通过直径测量仪器对钢丝直径进行检测,以保证其直径精度符合要求。
3. 表面质量控制:通过目视检查和表面缺陷检测仪器对钢丝表面质量进行检测,以保证其表面质量符合要求。
4. 机械性能控制:通过拉伸试验机等设备对钢丝的抗拉强度、屈服强度、延伸率等机械性能进行测试,以保证其机械性能符合要求。
起重钢丝绳扭转试验及分析研究
起重钢丝绳扭转试验及分析研究长期以来,高空作业车起重钢丝绳装配后频繁发生扭转现象,影响产品质量及生产效率,且其发生原因不明,无有效保障生产作业技术规范。
本次研究通过系统分析导致钢丝绳发生扭转的各种原因,策划对比实验进行验证,系统分析实验结果,最终揭示了在高空作业车上起重钢丝绳装配后发生扭转的根本原理。
标签:钢丝绳;穿绳方向;放绳方法;绳头结构1 系统分析从理论角度分析,其中钢丝绳“扭转”产生的原因主要有三个:一是制绳过程中剩余扭矩引起的扭转,二是安装过程中的附加扭矩引起的扭转,三是钢丝绳自身的结构性扭转。
这三个原因中,制绳剩余扭矩可以通过出厂前的预张拉工艺和放置时效的办法来消除和减弱,安装过程中的附加扭矩可以通过改善安装工艺来避免,钢丝绳的结构性扭转是无法消除和避免的,需要结合钢丝绳的具体结构特点进行分析。
从实际装配角度讲,由于装配过程中出现“扭转”的现象无规律性,因此,钢丝绳自身结构性扭转造成“扭绞”的可能性较小。
我公司钢丝绳型号为右交互捻钢丝绳8.0NAT18X7+IWR1670ZS,满足GB/T20118-2006(一般用途钢丝绳)要求。
右交互捻钢丝绳由于绳与股的扭转力矩方向相反,大小相等,因此具备不旋转特性。
而最可能产生的原因之一:是由于钢丝绳绳端(固定于伸缩臂臂头端)附加扭矩未完全释放导致的。
原因之二:“反穿”钢丝绳过程中,滑轮组之间倾角过大,导致扭矩二次进入钢丝绳中。
虽然钢丝绳缠绕之前已破完劲,但“反穿”钢丝绳过程中会引入扭矩。
原因之三:卷筒与滑轮倾角过大,导致引入扭矩。
为验证钢丝绳扭转与穿绳方式、放绳方法、绳头结构之间的关系,实验策划以不同穿绳方式、放绳方法、绳头结构组合方案来进行钢丝绳扭转试验,以确定发生钢丝绳扭转的首要因素。
方案一:反装带铝合金压头钢丝绳:按照现破劲方式对钢丝绳进行破劲,反穿装配5组扣压接头钢丝绳,调试吊重5T配重观察钢丝绳打扭情况。
方案二:正装无铝合金压头钢丝绳:按照现破劲方式对钢丝绳进行破劲,正穿装配5组无扣压接头钢丝绳,调试吊重5T配重观察钢丝绳打扭情况。
高温环境下航天军工用钢丝绳的性能研究
高温环境下航天军工用钢丝绳的性能研究引言钢丝绳是一种常用的承载元素,广泛应用于航天和军工领域。
然而,在高温环境下,钢丝绳的性能可能受到严重影响,对航天军工工程的安全性和可靠性带来潜在威胁。
因此,对高温下钢丝绳的性能进行研究具有重要意义。
本文旨在探讨高温环境下航天军工用钢丝绳的性能,并提出相应的改良措施,以增加其可靠性和耐高温性。
一、高温对钢丝绳性能的影响高温环境下,钢丝绳的性能可能会发生以下变化:1. 强度下降:钢丝绳由于高温可能导致材料的变形、氧化、蠕变等,从而降低其强度。
这可能使得钢丝绳在受力时出现断裂的风险增加。
2. 寿命缩短:高温可能导致钢丝绳材料的老化以及内部微观结构的改变,从而缩短了钢丝绳的使用寿命。
3. 弹性模量降低:高温环境下,钢丝绳材料的弹性模量可能会降低,导致其在受力时弯曲变形增加。
二、高温下钢丝绳性能研究方法要研究高温环境下航天军工用钢丝绳的性能,需采用以下研究方法:1. 实验研究:通过在高温环境下进行实验测试,测量钢丝绳的强度、延展性、蠕变性等关键指标,以评估其在高温环境下的性能变化。
2. 材料分析:采用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等仪器,对钢丝绳材料的内部结构和微观组织进行分析,以揭示高温环境对钢丝绳材料的影响。
3. 数值模拟:利用有限元分析等数值模拟方法,研究钢丝绳在高温环境下的受力情况,预测其强度、变形等性能。
三、改善高温环境下钢丝绳性能的措施针对高温环境下钢丝绳性能下降的问题,可以采取以下改善措施:1. 选用适应高温环境的材料:研发高温耐受性更好的材料来制造钢丝绳,以提高其在高温环境下的性能表现。
2. 优化钢丝绳的结构设计:钢丝绳的结构设计应考虑高温环境下材料的蠕变、热膨胀等因素,以减小其在高温环境下的变形和损坏风险。
3. 加强钢丝绳的防腐处理:钢丝绳在高温环境下容易发生氧化和腐蚀,因此,采取适当的防腐措施能够延长钢丝绳的使用寿命。
4. 定期检测和维护:定期对高温环境下使用的钢丝绳进行检测和维护,及时发现和修复可能存在的问题,以确保其性能的稳定和可靠。
航天军工用钢丝绳的高温处理与安全性研究
航天军工用钢丝绳的高温处理与安全性研究钢丝绳是一种广泛应用于航天军工领域的重要材料,在承受高温和重载条件下发挥着关键的作用。
为了确保钢丝绳的高温处理效果和安全性能,需要进行深入研究和实验验证。
本文将探讨航天军工用钢丝绳的高温处理方法以及与安全性相关的研究。
在航天军工领域,钢丝绳经常处于高温环境中工作,例如火箭发动机燃烧室、航天器返回大气层时的高温环境等。
这些极端条件下的高温使钢丝绳受到严重的热膨胀、材料疲劳、软化以及失去强度的风险。
为了确保钢丝绳在高温环境下的安全性能,我们需要对钢丝绳进行高温处理。
高温处理是一种通过调整钢丝绳的组织结构和力学性能来提高其高温下的稳定性的方法。
常用的高温处理方法包括固溶处理、时效处理和淬火处理。
固溶处理是将钢丝绳在高温下保持一段时间,使其内部的合金元素溶解在固体溶解体中,然后快速冷却。
时效处理是在固溶处理基础上进行,通过在较低温度下长时间保持钢丝绳,使其内部的合金元素重新组合,形成稳定的组织结构。
淬火处理则是将钢丝绳加热到高温后,迅速冷却,以获得较高强度的材料。
这些高温处理方法可以提高钢丝绳在高温环境下的稳定性和强度,降低其在高温下出现失效的可能性。
在进行高温处理时,需要注意材料的合金元素、处理温度和时间等因素对钢丝绳的影响。
合金元素的选择和含量将直接影响到钢丝绳的力学性能和耐高温性能。
处理温度的选择应考虑到钢丝绳的材料特性和使用条件,并确保在处理过程中不出现过热和过烧的问题。
处理时间的长短则取决于钢丝绳的材料和要求,通过对不同时间段的处理可以得到不同的高温性能。
另外,在进行高温处理时,还需要关注钢丝绳的安全性能。
钢丝绳的安全性研究包括其在高温下的承重能力、疲劳寿命、软化程度等方面的评估。
通过对钢丝绳在高温下的力学性能和疲劳性能进行测试和分析,可以预测和评估钢丝绳在高温环境下的安全性能。
这些安全性能评估结果将为钢丝绳的设计和使用提供重要参考,以确保航天军工用钢丝绳在高温条件下的可靠性和安全性。
废旧钢丝绳的加工再利用技术研究
废旧钢丝绳的加工再利用技术研究摘要:废旧钢丝绳是一种重要的钢铁产业废弃物,对环境造成了严重的污染和浪费资源现象。
为实现废旧钢丝绳的加工再利用,本文针对废旧钢丝绳的特点和加工需求,研究了废旧钢丝绳的处理与再利用技术,包括废旧钢丝绳的回收与清洁、再加工与铸造再利用等环节。
通过技术研究与实践应用,废旧钢丝绳的加工再利用将在环境保护和资源利用方面发挥重要作用。
一、废旧钢丝绳的特点废旧钢丝绳是由多股钢丝纠编而成,具有高强度、耐磨损、抗拉伸等优异特性。
然而,由于使用时间长、磨损严重或出现故障后,废旧钢丝绳成为废弃物,且其含有的杂质如油污、尘埃等对环境造成污染。
废旧钢丝绳的废弃处理是一个迫切需要解决的问题。
二、废旧钢丝绳的回收与清洁废旧钢丝绳的回收是实现再利用的第一步。
常见的回收方法包括手工拆解和机械拆解。
手工拆解简单粗暴,但效率低且劳动强度大;机械拆解采用专门的设备进行解体,可以提高效率并降低劳动强度,但需要投入较大的资金。
因此,根据实际情况选择适宜的回收方法。
回收后的废旧钢丝绳需要进行清洁处理,以去除其中的杂质和污染物。
清洁方法包括水洗、化学清洗和机械清洗等,根据不同材质和污染程度选择合适的清洁方法。
清洁后的废旧钢丝绳可以进行下一步的再利用加工。
三、废旧钢丝绳的再加工与铸造再利用废旧钢丝绳经过回收与清洁处理后,可以进行再加工与铸造再利用。
再加工可以将废旧钢丝绳制作成新型产品,如建筑材料、工艺品等。
通过加工后的废旧钢丝绳,不仅可以有效利用资源,还可以减少环境污染。
铸造再利用是利用废旧钢丝绳进行金属铸造,制作新的铸件。
废旧钢丝绳中含有丰富的铁元素,经过适当的熔炼和处理,可以得到高质量的铁水,用于铸造工艺。
通过铸造再利用,可以实现废旧钢丝绳的资源化利用,减少对原材料的需求。
四、废旧钢丝绳加工再利用技术的挑战与前景废旧钢丝绳的加工再利用技术面临一些挑战,如废旧钢丝绳回收和清洁的高成本、废旧钢丝绳的铸造再利用工艺难度较大等。
钢丝绳疲劳损伤和其声发射行为机制的研究
钢丝绳疲劳损伤和其声发射行为机制的研究钢丝绳是一种重要的结构材料,用于吊索、桥梁、起重、运输和物流等多种应用。
因其结构坚固、韧性良好、耐酸碱、耐腐蚀性好以及负荷、尺寸稳定性好等优点,钢丝绳在各个行业中得到了广泛的应用。
但长期受外部力的作用,钢丝绳体会到了疲劳损伤的痛苦,许多起重机不是因为其机械结构的损坏,而是因为钢丝绳的疲劳损伤而停止工作。
疲劳是指工作材料在一定工作时间内,经受动态应力作用而产生的状态,可以认为是材料自身破坏的一种过程。
这种损伤不仅会导致材料本身的破坏,而且还会产生声发射行为。
当钢丝绳受到疲劳时,其疲劳状态可能会逐渐恶化,影响到其工作特性,最终导致破损,因此研究钢丝绳疲劳损伤和其声发射行为机制具有极其重要的意义。
在研究钢丝绳疲劳损伤声发射机制时,首先确定钢丝绳的力学性能,包括其弹性模量、屈服强度、延伸率、断裂伸长率等。
其次是进行室内试验,研究不同负荷下钢丝绳的拉伸变形、弯曲变形以及落锤击和持续拉伸等行为。
根据室内试验结果,进一步对钢丝绳的疲劳损伤机理进行深入的研究。
研究表明,钢丝绳在受力作用时可能会发生两种损伤状态:应变疲劳和应力疲劳。
钢丝绳的弯曲变形是其疲劳损伤的主要原因,其疲劳损伤也会影响其受力性能。
在发生疲劳损伤的过程中,钢丝绳受力点会进行疲劳断裂,形成钢丝绳结构变形,从而导致受力点失效。
当钢丝绳受到疲劳损伤时,会向周围环境发射声波。
这种声发射行为是特殊的紊乱行为,包括受力面积、受力应力、结构变形、疲劳损伤比例等因素都会影响钢丝绳声发射行为。
起重机等装置会根据声发射的状态表现,及时调整负荷,以延缓或防止钢丝绳的疲劳损伤。
同时,也有许多因素会影响钢丝绳的疲劳损伤和声发射行为机制,如材料性能、工艺参数、工作环境等。
同时,研究人员还根据有限元分析结果,采用弹性力学和非线性力学方法,进行了钢丝绳的非线性分析和疲劳模拟,研究了钢丝绳的疲劳损伤机制及其声发射行为。
综上所述,本文主要讨论钢丝绳疲劳损伤的机制及其声发射行为的机制研究。
钢丝绳曲率半径与绳径的关系
钢丝绳曲率半径与绳径的关系钢丝绳是一种常见的结构材料,它广泛应用于各种工程项目中。
钢丝绳的曲率半径与绳径之间的关系是一个重要的研究课题。
在本文中,我们将探讨钢丝绳曲率半径与绳径之间的关系,并分析其对钢丝绳强度和使用寿命的影响。
1. 什么是钢丝绳的曲率半径?钢丝绳的曲率半径是指钢丝绳在运动或受力过程中所曲线的弯曲半径。
简单来说,曲率半径越小,钢丝绳的弯曲程度越大,弯曲应力也就越大。
2. 曲率半径与绳径的关系钢丝绳的绳径是指钢丝绳的直径。
一般来说,绳径越大,钢丝绳的曲率半径也会越大。
这是因为绳径增大会使钢丝绳的截面积增大,从而分散了受力,减小了弯曲应力。
3. 钢丝绳曲率半径的影响因素除了绳径外,钢丝绳曲率半径还受到其他因素的影响,如钢丝绳材料的强度、弯曲方式和应用环境等。
在相同绳径下,使用高强度材料制造的钢丝绳具有较小的曲率半径,这是因为高强度材料能够承受更大的弯曲应力。
4. 钢丝绳曲率半径与强度的关系钢丝绳的曲率半径与其强度之间存在着一定的关系。
由于钢丝绳的曲率半径越小,弯曲应力越大,因此较小的曲率半径会对钢丝绳的强度产生负面影响。
对于相同的钢丝绳,较小的曲率半径意味着较大的弯曲应力,从而导致钢丝绳的疲劳寿命缩短。
5. 钢丝绳曲率半径与使用寿命的关系钢丝绳的使用寿命与其曲率半径密切相关。
一般来说,较大的曲率半径会减小钢丝绳的疲劳破坏风险,延长使用寿命。
而较小的曲率半径会加剧钢丝绳的疲劳损伤,缩短使用寿命。
6. 钢丝绳曲率半径与应用场景的关系不同应用场景对钢丝绳曲率半径的要求有所不同。
钢丝绳在起重机械中的应用中,曲率半径应尽可能大,以减小钢丝绳的疲劳损伤风险,确保起重机械的安全可靠运行。
而在其他场景中,曲率半径的要求可能会有所不同。
钢丝绳曲率半径与绳径之间存在一定的关系。
绳径越大,曲率半径也会相应增大,减小了弯曲应力。
曲率半径的大小对钢丝绳的强度和使用寿命产生着重要影响。
随着曲率半径的变小,钢丝绳的弯曲应力增大,强度和使用寿命有所降低。
钢丝绳在航天军工领域的振动控制技术研究
钢丝绳在航天军工领域的振动控制技术研究摘要:钢丝绳作为一种重要的工程材料,在航天军工领域中广泛应用于振动控制技术,以提高系统的稳定性和减少振动对结构的损坏。
本文将对钢丝绳在航天军工领域的振动控制技术进行研究,并探讨其在实际应用中的效果和存在的问题。
1. 引言钢丝绳作为一种具有多种特性的材料,如高强度、耐腐蚀等,在航天军工领域中被广泛应用。
其中,钢丝绳的振动控制技术在航天器和军事装备中具有重要的意义。
振动控制技术可以有效地减小结构的振动幅度,提高结构的稳定性和工作效率。
2. 钢丝绳的振动控制技术研究2.1 钢丝绳的振动特性分析钢丝绳的振动特性是指其在受到外力作用时所产生的振动模态和振动频率等。
通过对钢丝绳的振动特性进行分析,可以得到其固有频率和振动形态,从而为振动控制技术的研究提供基础。
2.2 钢丝绳的振动控制方法钢丝绳的振动控制方法包括主动控制和被动控制两种。
主动控制是指通过外部力或控制系统对钢丝绳进行主动调节,以达到控制振动的目的。
被动控制是指通过添加附加元件或调整结构来改变钢丝绳的振动特性,从而减小振动幅度。
2.3 钢丝绳振动控制技术在航天军工领域的应用在航天军工领域中,钢丝绳的振动控制技术被广泛应用于航天器、导弹和火箭等设备上。
通过对这些设备上的钢丝绳进行振动控制,可以有效地减小振动对设备结构和仪器的影响,提高其性能和寿命。
3. 钢丝绳振动控制技术的效果和问题3.1 效果钢丝绳在航天军工领域的振动控制技术可以有效减小系统的振动幅度,提高结构的稳定性和可靠性。
通过控制钢丝绳的振动,可以减少设备的损伤和故障,从而提高设备的工作效率和寿命。
3.2 问题钢丝绳振动控制技术在实际应用中存在一些问题。
首先,钢丝绳的振动控制需要专门的设备和技术,增加了系统的复杂性和成本。
其次,钢丝绳的振动控制需要考虑多种因素,如质量、长度、材料等,这对系统设计和优化提出了一定的挑战。
此外,钢丝绳振动控制技术还需要考虑航天器和军事装备的特殊环境和工况,以确保控制效果的稳定性和可靠性。
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东北林业大学硕士学位论文钢丝绳机械性质的研究姓名:倪松远申请学位级别:硕士专业:森林工程指导教师:董希斌200406014东北林业大学硕士学位论文了详细的研究。
Velinsky将Costello等人发展的公式线性化,从而为这一领域的研究作出了重要贡献,并提供了处理钢丝绳股的合理方法。
特别地,Velinsky考虑了具有内部钢丝绳芯(IWRC)的Seatle结构。
在此之后,Velinsky从Anderson,costello讨论了Veli/'isky工作的重要方面,随后,PhilliPs和Fotsch讨论了适合于卷扬设备使用的充填钢丝结构类问题,并给出了相似的结果。
Phillips和Costello总结了Velinsky发展的适合具有内部钢丝绳芯(IWRC)结构的钢丝绳方法,且发展了适合于一般加载情形下(即钢丝绳同时承受轴向拉力和沿绳鼓’或滑轮弯曲作用时),单独钢丝绳或复杂钢丝绳结构中绳股的轴向力、弯矩、扭矩和线接触载荷的求解方法。
由于忽略掉了摩擦效应,因而,其结果只能适用于润滑很好的钢丝绳【31。
月前对于钢丝绳绳股的模拟和研究,有两种主要方法:即半连续方法和离散方法。
1.2.2钢丝绳弹性模量钢丝绳弹性模量是各种运用钢丝绳的装备和设施在设计中要考虑的一个重要技术参数。
钢丝绳在负荷时不可避免的会出现弹性伸长,弹性模量值的选取是否恰当,直接关系到设计中计算的精确性;也关系到安全系数、材料、设备的选定。
各种运用钢丝绳的装备和设施的使用实践表明:钢丝绳弹模量与钢丝绳结构有关,具有金属芯或麻芯的单绕索和双绕索的钢丝绳弹性模量均不相同。
弹性模量与钢丝绳的新旧有关,因为新钢丝绳弹性大,抗冲击力性能好,弹性模量小,使用一定时间,有一定的伸长变形后,其弹性模量值增大。
弹性模量还与钢丝绳的长度有关。
在架空索道用钢丝绳应用方面,理论上弹性模量与其材料的长度和变形无关,但是,钢丝绳架设成索道承载索后,由于其自身质量产生一定的挠度,从而产生一定的变形。
挠度增大,弹性模量易减小。
承载索弹性模量与安装拉力大小也有关,拉力大时弹性模量也随之增大。
因此,承载索钢丝绳弹性模量与其它材料(如钢材)不同,对于钢材来说,弹性模量对于给它的材质,其值不随材料形状和大小而改变,所以说钢丝绳弹性模量值是相当复杂的。
从20世纪50年代起,西欧由于索道缆车在矿山、林业和旅游中的大量应用,开始对承载索钢丝绳弹性模量进行了研究,并一直延续至今。
从有关文献来看,都是对钢丝绳进行测试并统计出_定的弹性模量值变化范围。
20世纪60年代,挪威IvarjSamse在实验室对钢丝绳进行受力试验,得出了各种钢丝绳弹性模量的测东北林业大学硕士学位论文本文在对钢丝绳机械性质试验时,主要采取了钢丝绳拆股试验和做单丝破断拉力试验的方法。
该方法是先在钢丝绳的一端截下一段,对钢丝绳进行目测合格后进行拆股,然后再将股拆成丝,在以一E的过程中要避免对钢丝进行损害,以免影响试验的结果的准确性。
将试样两端夹住之后,缓慢拉伸,直至拉断,计算拉断时直径相同钢丝之各试样的拉力荷载及其平均值之差。
规定夹头间距为:直径小于1.0mm时100mm,直径大于1.0mm时200mm。
在做该项机械性能试验时,应迅速给一个不大于4/5倍破断拉力的预应力,然后以不超过每秒10MPa进行缓慢稳定加载,直至达到破断力为止。
如果破断点发生在离卡头不到两倍钢丝绳(或钢丝)直径的地方,该次试验无效,应该重做。
在取钢丝绳的试样时,被截取的试样应能代表整个钢丝绳,在取样过程中应防止有缺陷和松散钢丝,否则不能进行试验,应重新取样。
取样时,可按规定长度截下,将其搓散,进行试验。
对于多股钢丝绳测出其中一股钢丝的试验数值,然后按照钢丝绳的股数再去计算判断钢丝绳的一些机械性质。
2.1.2抗拉强度抗拉强度是通过测得试样的破断拉力和试样的直径来计算得到的。
(1)抗拉强度等于拉断试样前最大静载荷除以试样原横断截面积。
计算公式是:万a2生So(2--1)式中:6b一所测试样的抗拉强度,Pa;F。
一加在试样上的最大静载荷,NSo一试样原横断截面积,m2。
(2)平均抗拉强度的计算公式是:九:挈。
2刊式中:6。
一所测试样的平均抗拉强度,Pa;F.一加在试样上的最大静载荷,t=(1,2……n),NSh一试样标定横断截面积,m2。
钢丝绳机械性质的研究13(3)最大与最小抗拉强度(罗bmax=等c2刊(多bmin=等(2--4,最大与最小抗拉强度应等于最大或最小破断拉力除以钢丝标定断面积。
由此可见破断力试验是判定抗拉强度的基础【291。
(4)破断拉力民=丢善一×Nc2卅式中:F总一钢丝绳破断拉力总和,N;F。
一加在试样上的最大静载荷,t=(1,2,..…n),N;n一被测钢丝绳股的钢丝根数;N一钢丝绳钢丝的总根数。
,订:三,总(2—6)式中:F总一全部试验钢丝破断拉力总和,N:F。
一钢丝平均破断拉力,N;n一被测钢丝根数。
对于具有多种钢丝直径如瓦林吞型、西鲁型钢丝绳,可以通过以下计算公式来确定。
平均破断拉力等于相同直径试验钢丝破断拉力的;}11除以相同直径钢丝的试验根数同种钢丝绳总和破断拉力=同种钢丝平均破断拉力×同种钢丝根数钢丝绳总和破断拉力=各种真径的总破断拉力之和平均抗拉强度=总和破断拉力/各直径钢丝横断面之和最大(最小)抗拉强度=各种直径最大(最小)破断拉力/该钢丝横断面积2.1.3‘扭转试验将试样两端,在夹头间距为钢丝直径100倍的部位夹紧,然后在一头以每分钟60次的速度,作360。
连续扭转,直至断裂,检查扭转次数。
更改夹头间距时,应按正比例求出扭转次数。
如果试样从夹头处断裂,可以进行复试。
扭转试验机钳口硬度不得低于HRC61,速度误差不得超过规定转数的±5%。
钢丝绳机械性质的研究试验采取了以下原则:重复实验、随机化处理和局部控制三个原则。
2.3试验目的通过试验机对不同直径和不同长度的试样进行试验,主要目的为得出以下结论,从而为钢丝绳的使用选择提供参考依据。
(1)测出不同直径钢丝的破断力、扭转次数、弯曲次数、弹性伸长、变形位移,计算出抗拉强度及弹性模量。
通过分析得出钢丝的弹性模量、弹性伸长、破断拉力与钢丝直径以及钢丝性质本身之间的关系。
(2)测出不同钢丝绳试样的破断拉力、扭转次数、弯曲次数、弹性伸长、在弹性变形中的最大拉力和位移,计算出钢丝绳的弹性模量和抗拉强度。
分析其钢丝绳机械性质与结构、径级、拉力、长度和组成钢丝等方面的关系以及这些机械性质之间的关系。
(3)通过试验所得数据,分析钢丝绳的弹性模量和各个因素之间的关系,并与理论的弹性模量值进行比较。
分析其钢丝绳弹性模量与结构、直径、长度、拉力大小、新旧程度等因素之间的关系。
2.4试验报告2.4.1钢丝的试验报告内容(1)试验依据的国家标准;(2)钢丝的直径;(3)钢丝的截面积;(4)钢丝的扭转次数;(5)钢丝的破断拉力;(8)钢丝的弯曲次数。
2.4.2钢丝绳试验报告内容(1‘)试验依据的国家标准;(2)钢丝绳结构;(3)钢丝绳公称直径;(4)钢丝绳所受拉力:(5)钢丝绳试验长度;(6)钢丝绳截面积;(7)钢丝绳抗拉强度;(8)钢丝绳的伸长量;(9)通过计算得出的弹性模量。
2.5试验数据本论文试验所得数据是在哈尔滨钢丝绳厂试验中心和东北林业大学实验室通过试验机测得的。
2.5.1钢丝的试验数据钢丝的材料是65号碳素钢,对钢丝的破断拉力、弯曲次数、扭转次数三个主东北林业大学硕士学位论文要性质的实验数据见附表1.1至附表1.20。
2.5.2钢丝绳的试验数据钢丝绳拆股试验数据,是将钢丝绳拆股在拉伸试验机、扭转试验机、弯曲试验机上所测得的结果。
试验数据见附表2.1至附表2.16。
2.5.3,钢丝绳弹性模量试验数据钢丝绳的弹性模量试验数据见附表3.1至附表3.2l。
2.6试验数据的分析处理试验数据作为材料性质信息的载体,当然要分析试验数据中包含的主要信息。
即要分析试验数据的主要特征,对于数据的数字特征,要分析数据的集中位置、分散程度、试验数据的分布是正态还是偏态等等,对于多元数据,还要分析多元数据的各个分量之间的相关性等等【321。
本文对试验数据的分析处理主要采取了数据描述性分析、线性回归、相关分析等多种方法进行分析,同时利用spss软件进行数据处理。
8东北林业人学硕士学位论文3.1.2钢丝破断拉力31.2.1:钢丝直径和破断拉力关系图分析破断拉力做为钢丝的一个重要机械性质,赢接关系到钢丝的使用和由这些钢丝制成的钢丝绳的破断拉力,所以对钢丝破断拉力进行试验分析非常必要。
图3一l钢丝直径和破断拉力关系图通过试验数据分析可知,钢丝的破断拉力随着钢丝直径的增大而增大,钢丝直径在大约1.6ram以前增长的比较慢,在1.6ram以后增长较快(见图3—1)。
3.1.2.2钢丝南径和破断拉力线性回归分析设Y与X的试验值满足线性关系:Y=口+解+8if=1,2,人,10,其中占,(i=1,2,人,10)相互独立,均服从正态分布N(0,盯2),利用spss中的一元线性回归可得表a、b、c分析结果:Coe怖cientsaUnstandardizedStandardizedCoe币dentsCoefficientsModeIBStd.ErrorBetatSiq,1(Constant)-280i.651338.622—8.27珥.000盲径4474.16]205,明8.98421.735.000a-DependentVariable:YaModelSummarvbAdjustedStd.ErrorofH。
de,RRSquareRSquaretheEst3imate1.984a,969.967602.21079a.Predictors:(Constant),直径b.DependentVariable:Yb20东北林业大学硕士学位论文续表3-3钢丝弯曲次数实验数据钢丝宦径(mm)l61982022242628303540弯Il|l(次/IgOo)I82017I6I71511333钢丝绳在使用的过程中,经常会受到弯曲的作用,作为钢丝绳的基本组成部分钢丝,钢丝的抗弯能力就成为影响钢丝绳抗弯能力的主要因素之一。
尤其是在矿井、油雕和索道上用的钢丝绳。
图3-3钢丝直径和弯曲次数关系图通过试验数据分析和图3—3可知,钢丝直径在0.5—2.6ram之间的时候,钢丝弯曲次数为15次一22次之问;从钢丝直径在2.8ram开始,钢丝弯曲次数开始显著下降:当钢丝直径达到3ram以上时,弯曲次数直线下降到3次左右。
这说明钢丝弯曲能力与钢丝直径在一定的范围内关系不大,但当钢丝直径达到一定数值时,钢丝的弯曲能力显著下降。
3.1,3.2钢丝直径和弯曲次数线性回归分析通过对图3—3的观察分析,发现钢丝直径和钢丝弯曲次数之间线性关系不大,所以通过一元线性回归进行检验分析,分析结果如下。