起重钢丝绳基础知识

吊装工属具基础知识——钢丝绳篇在码头作业，平日里离不开钢丝绳的使用，了解钢丝绳具有的特殊性能是很重要的，优先选取合理的钢丝绳才能与工作环境相匹配，才能最大限度保证安全，使钢丝绳发挥最佳作用。

与刚性构件相比，钢丝绳具有承载能力大，过载能力强、自重轻、柔韧性好、耐冲击、转动平稳、无噪音等特点，在正常情况下使用的钢丝绳不会发生突然破断，并且钢丝绳的破坏是有前兆的，总是从断丝开始，极少发生整条绳的突然断裂，钢丝绳的安全使用是保证起重作业安全的关键环节之一。那么下面带大家全面的了解一下钢丝绳的知识。

钢丝绳的构造是什么样的

起重用双绕钢丝绳，一般都是用捻绳机将若干根钢丝捻制成股，再以绳芯为中心，由一定数量股合在一起，捻绕成螺旋状的绳。

1、钢丝

钢丝是组成钢丝绳的主体部分，起承受载荷的作用，钢丝绳的破断拉力大小主要取决于钢丝的抗拉强度。

钢丝采用优质碳素钢或合金钢通过冷拉而成圆形（或异形）的丝材，丝材经热处理后制成，具有很高的强度和耐弯折的韧性；根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理，使钢丝绳增强防腐蚀性。

2、绳芯

绳芯对绳股起支承作用以减小钢丝间的接触应力，绳芯是圆钢丝绳的中心组件，多股钢丝绳的股围绕中心组件螺旋捻制，绳芯一般分成两大类：

（1）纤维芯

起重用钢丝绳一般都是纤维芯，纤维芯通常由纤维制成纱线，纱线制成股，再由股制成绳，分为天然纤维（NFC）和合成纤维（SFC）两大类。纤维芯能储存润滑油以润滑内部钢丝、并能防止生锈。在高温环境工作的钢丝绳应采用石棉芯。

（2）钢芯

钢芯指由钢丝股或独立钢丝绳组成的芯，与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大、抗

破断能力大，具有耐横向压力大、不易变形等优点，但其柔软性差，不耐腐蚀。

分为独立金属绳芯(IWRC) 、平行捻金属绳芯(CFRC) 和独立金属股芯(IWSC)三种。

本港吊装用钢丝绳绳芯为天然纤维，即麻芯；门机用主绳和抓斗绳绳芯为独立金属绳芯3、捻向

钢丝绳的缠绕方式为捻向，钢丝绳按钢丝绕成股和股绕成绳的相互方向又可分为顺绕绳和交绕绳，并按其股绳捻向分为左同向捻（ss）、右同向捻（zz）和左交互捻（sz）、右交互捻（zs）。实际中可以用右手定则确定捻向；

普通钢丝绳在单根使用时，都有向钢丝绳绕向相反方向旋转的现象，所以为了消除旋转力，在门机等起重设备在选用钢丝绳时应左旋和右旋绳成对使用。

左、右捻向的钢丝绳在门机等起升机构的卷筒上缠绕的方向，必须根据使钢丝绳紧捻而不是松捻的方向缠绕。右捻(Z)的钢丝绳，如卷筒自上向下旋转，则钢丝绳应自左向右排列，如卷筒自下向上旋转，则钢丝绳应由右向左排列。左捻向正好相反。

如何计算破断拉力和工作载荷

1、钢丝抗拉强度要求达到一定的级别及相应的范围，用抗拉强度的下线值表示钢丝抗拉强度级，用该值可确定给定钢丝尺寸的钢丝绳的计算最小破断拉力或计算最小破断拉力总和，用MPa或N/mm2表示。抗拉强度一般在钢丝绳出厂铭牌上标明。

钢丝绳最小破断拉力:

F=K′D²R/1000

经推导和简化后钢丝绳近似载荷计算公式：

M=10D²（安全系数取5）

例：一条直径为16 mm的钢丝绳，在吊装作业时，允许承受的载荷是多少。

解：d＝16

M＝10×16²＝10×256＝2560 kg

注：

M——钢丝绳近似载荷；Kg；

F——钢丝绳最小破断拉力，kN；

D——钢丝绳的公称直径，mm；

K′——某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数，本港口厂家提供的钢丝绳系数为0.33；R——钢丝绳公称抗拉强度，Mpa，本港口厂家提供的吊装钢丝绳的公称抗拉强度为1670Mpa；门机主绳和抓斗绳公称抗拉强度为1770Mpa

下图吊装常用钢丝绳（6*37S+FC ）的力学性能

2、钢丝绳吊具受力计算 F= P/N ×m

F: 表示钢丝绳的受力 P ：表示物体重量 N: 表示吊索根数

m ：是一个与吊索夹角有关的系数 ф=60°m=1.15 ， ф=90°m=1.42 ф=120°m=2

夹角ф一般取60°～90°范围，最大≯120°

上式为计算值，为了方便计算，实际港口生产中吊装方式及角度对工作载荷的影响参考下表

钢丝绳的选用原则和安全系数

1、选用原则：

1）起吊重物或穿滑轮使用，应选择比较柔软、易弯曲6×37或6×61的钢丝绳。

2）作为缆风绳或拖拉绳可选用6×19钢丝绳。

3）根据钢丝绳受力的大小，按照钢丝绳许用拉力，选择合适的直径。选择后的钢丝绳要进行验算。

2、安全系数

安全系数实质是安全储备的倍数，用在工作机构上的钢丝绳根据机构的工作级别确定，其他钢丝绳根据用途性质确定，如表所示，工作级别越高、用途越重要、要求钢丝绳寿命越长的地方，安全系数就越大。港口吊装钢丝绳的安全系数一般取5。

表钢丝绳的安全系数

使用注意事项

1、钢丝绳应避免与刚性硬质物体的尖锐棱角接触使用，如实在避免不了时应加胶皮等垫料。

2、钢丝绳不得过度弯折、打结，也不得被砸成扁平后使用。

3、两根以上钢丝绳同时起吊重物时，钢丝绳之间的夹角不得大于120°。

4、钢丝绳端部和吊钩、卡环连接时，不得用打结绳扣的方法来连接，应该利用钢丝绳固接零件或使用插接绳套连接。

5、使用中避免两钢丝绳不得交叉叠压受力，尽量减少钢丝绳弯折的次数。

6、储存时注意远离腐蚀性物品，如长时间储存应避免潮湿和阳光直射，并定期进行表面涂油保养。

钢丝绳的报废标准

1、钢丝绳断股一股以上。

2、在任一捻距（指一绳股在绕捻一周后沿钢丝绳的长度）内钢丝绳断裂数目超过总数的10%（6×37钢丝绳断丝数目超过22根以上）。

3、钢丝绳直径相对公称直径减少10%以上。

4、绳索变形、锈蚀、打结。

5、环眼连接部位断丝为总丝数的5%

钢丝绳是我们港口作业中最常用到的工属具之一，钢丝绳虽自身性能好，并不能保证在使用中不发生问题。起重使用的钢丝绳是一种易损件，客观上钢丝绳本来受力就比较复杂，同时受到与钢丝绳配套的有关设备状态的影响，某些作业条件使钢丝绳特别容易受到意外的损伤、缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一，确保合理选择和使用保养钢丝绳，保持钢丝绳的持续安全状态，是我们安全工作中很重要的一环。希望通过这篇文章让各位同事了解钢丝绳的构造、特性及正确的使用方法，确保生产安全顺利进行。