1简述
起重用钢丝绳,亦称钢索在缆式起重机上的承重索又称缆索,它是一种挠性构件,使用优质高强度碳素钢钢丝机制而成钢丝绳具有抗拉强度高、耐磨损承载能力大、抗冲击性能好及工作可靠等优点为此,在起重与运输工作中,广泛应用于起重悬挂捆绑、承载、牵引以及其他辅助作业上我国生产钢丝绳已标准化,国产标准钢丝绳中,常用的规格一般直径为D62-83mm,所用的钢丝直径为dQ3.6mm;钢丝绳公称抗拉强度(又称极限强度)分为13734MPa 1520.6MPa
1667.7MPa 18149MPa 1962MPa个等级在起重机上或其他起重作业中,多数选用抗拉强度为1520.1814.9MPa的钢丝绳为宜在水电建设起重安装施工过程中,使用最多的钢丝绳是1%1及374型钢丝绳其他型号钢丝绳用得极少,上述两种钢丝绳规格型号的组数字代表3种含义,即代表有般,第二组数字代表每股有1丝(如3丝,第二组就是37),第三组数字1代表一根油浸剑麻或棉纱绳芯
2钢丝绳破断拉力的计算
钢丝绳的破断拉力与其截面积及钢丝的抗拉强度成正比一般通过查手册直接求得,但在施工现场找不到手册的情况下可通过下式进行计算:
s=(d2/An'sh=n·F·s.h(1)
式中S--钢丝绳的破断拉力(kg);一钢丝绳中每一根钢丝的直径(mm);
——钢丝绳中钢丝的总根数;
1+型n=11根
(374型n=222根
g—钢丝绳中的钢丝的抗拉强度(kg/mm2)1
kg/mm2=9.8MPa);
F—钢丝绳中每一根钢丝的截面积(mm2);
9——钢丝绳中所有钢丝破断拉力的总和,换算成钢丝绳的破断拉力时的换算系数(又称折减系数)当钢丝绳为19时,9=Q85当钢丝绳为34时,9=Q82利用公式(1)举例计算钢丝绳破断拉力ss例上试求19%型钢丝绳,当直径D=20
mm,抗拉强度ou=140kg/mm2(1373.4MPa)时,破断拉力应是多少?
解:查找钢丝绳主要性能表,当D=20mm时,钢丝的直径d=13mm按破断拉力公式(1)求得:
S=(cd·rs)/4
=(3.14K1311×140K0.85)/4
=17997(kg)
~179.97(kN)
例2试求的34型钢丝绳,当直径D=605
mm,抗拉强度o%=170kg/mm(1667.7Ma)时,破断拉力应该是多少?
解:查钢丝绳主要性能表得:D=60.5mm时,钢丝直径d=2.8mm按破断拉力计算公式(1)求得:
S=(cfrs h)/4
=(3.1K2.8×22×170×0.82)/4
=190459(kg)=190459(kN)采用公式(1)计算钢丝绳的破断拉力比较麻烦。为了迅速计算出钢丝绳的破断拉力,便于选用钢丝绳,有利于安全生产,为此,在公式(1)的基础上推导出钢丝绳简单计算公式如下所述3钢丝绳破断拉力的简易计算方法
3.1对于19理钢丝绳的计算
从常用的钢丝绳主要性能表查知:
x19型钢丝绳的直径D与钢丝的直径d的比例关系,即D与d之比约为15.41,即是D=
154d或d=D/15.4设钢丝绳的公称抗拉强度为140kg/mm2
(13734MPa),将d=D/154代入计算公式(1)得:
So=(cin'sh)/4
=(3.1米d×11米140×Q85)/4
=1064931d2
=10649.31(D/154)2
=44.9D2
=45D2(2)
3.2对于374理钢丝绳的计算
查找钢丝绳性能表得知:
3741型钢丝绳的直径D与钢丝的直径d的比例关系,即D与d之比约为21.61,即是D=
21.6d,或写成d=D/21.6设钢丝绳的公称抗拉强度为170kg/mm2
(1667.7MPa),将d=D/216代入计算公式(1)得Ss=(cdin'sh)/4
=(3.1米衣222×17K0.82)/4
=24293232
=24293 23(D/21.6)2
=52.06D2
=52D2采用公式(2)和(3)计算钢丝绳的破断拉力,仅适用于常用1+及34型,其公称抗拉强度分别为140kg/mm2(1373.4MPa)和170kg/
mm2(1667.7MPa)的钢丝绳。求其他公称抗拉强度的简易计算公式,可对公式(2)和(3)进行修正,使其随强度的变化而破断拉力有所增减即:
对于1.型钢丝绳,用所要求的公称抗拉强度除以公称抗拉强度140kg/mm'(13734MPa),再乘公式(2),便是所求的钢丝绳破断拉力简易计算公式对于34理钢丝绳也是如此,用
所求的公称抗拉强度除以170kg/mm2(1667.7
MPa),再乘公式(3),便是所求的钢丝绳破断拉力简易计算公式(见表1)例3采用简易计算公式,试求钢丝绳直径为D
=60.5mm,抗拉强度为170kg/mm㎡(1667.7
MPa)时,3理钢丝绳的破断拉力S2解:利用公式(3)求得:
9=52p2
=5X60.3
=190333(kg)=190333(kN)
由例2和例3所求的破断拉力相比较,两者仅差126kg(1236.1N),其误差不到0.1%,钢丝绳在使用时,根据载荷性质重要性工作类型及驱动
方式而定的安全系数很大(3.5-14),且所选用的钢丝绳破断拉力为允许拉力的几倍,甚至十几倍所以,采用钢丝绳的简易计算法,既或有一点误差,并不会影响使用的安全性
表l两种钢丝绳简易计算公式表
钢丝绳钢丝绳公称抗拉强度。Agmm?
140155170185200钢丝绳破断拉力公式/k8
x14145D21级 as 2Q 4sD218、4s DPQ 45D2
x3升1s20°/s2D2 s2D220日粉 5200注:①D—钢丝绳直径(mm):②lkg/mm2=9.81 MPa,1kg=9.8lN
4结束语
经过计算表明,钢丝绳的简易计算方法相对于
钢丝绳理论计算方法(可称精确计算方法)来说,乃是一种近似计算方法。通过大量的计算可以表明,采用钢丝绳简易计算公式计算的结果与理论计算公式相比,其误差微小,在3.%之内,精确度已足够,不影响钢丝绳的正常使用,容易掌握