钢丝绳最小破断拉力计算公式的推导

钢丝绳最小破断拉力计算公式的推导

山西煤矿设备安全技术检测中心 苏世晨 ( 2007- 04 )

GB 8918－2006给出了钢丝绳最小破断拉力计算公式（见6.2.6条）,表9～表23中给出的钢丝绳最小破断拉力都是用该公式计算出来的，为了更好的理解和应用该公式，现作如下推导：

1000

020R D K F ••'= 式中： F 0 — 钢丝绳最小破断拉力，kN ；

D — 钢丝绳公称直径，mm ；

R 0 —— 钢丝绳公称抗拉强度，MPa ；

K '— 某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数（简称最小破断拉力系数，K '值见GB 8918－2006表2和GB/T 16269表3）。

将0F 的单位改用N ，则上式变为：

020R D K F ••'= （1） 钢丝绳最小钢丝破断拉力总和（或称钢丝计算破断拉力总和）用h F 表示，并设钢丝的公称抗拉强度等于钢丝绳的公称抗拉强度，则其计算公式为：

0SR F h = （2）

式中S 为钢丝总横截面积（不计强度的填充丝除外），可由下式求得，即： S 4

2D f π•= （3）式中：D — 钢丝绳公称直径，mm ；

f — 钢丝绳的填充系数，等于钢丝总横截面积与钢丝绳公称横截面积的比值，即 ：

4

/2D S f π= 将（3）式代入（2）式，得：

024R D f F h ••=π （4）

0F ＜h F ，通常称之为钢丝绳的强度损失，其大小与钢丝绳的结构、捻角、

钢丝的表面状态、原始强度不均匀性和捻制质量等有关。

令 0

F F K h h =，称为最小钢丝破断拉力总和与钢丝绳最小破断拉力的换算系数（简称为破断拉力换算系数），其值见GB 8918－2006附录A 表A.1。由此可得：

h

h K F F =0 （5） 将（4）式代入（5）式，得：

02

04

R D K f F h ••=π 令 4

π•='h K f K ，则得： 020R D K F ••'= （1）

若0F 的单位取kN ，则（1）式改写为：

1000

020R D K F ••'=， 该式即为GB 8918 — 2006中的（2）式。