钢丝绳的绳芯主要有纤维绳芯和金属绳芯两大类。
纤维绳芯可分为:
(1)有机物天然绳芯。它是由棉纤维,黄麻、剑麻(又称西沙尔麻)、蕉麻(又称马尼拉麻)、大麻等麻类纤维为原料制成的绳芯。
(2)矿物绳芯。它是由石棉制成的,能耐高温,柔软性好,但强度较差,适合于做高温条件下工作的钢丝绳的绳芯(如高炉用、浇注用的钢丝绳的绳芯)。
(3)人造纤维绳芯。即人工合成化学纤维制成的绳芯。如聚乙烯(维纶)、聚丙烯(丙纶)、聚酰胺(锦纶)等。这是一种具有耐酸、耐碱、耐盐等介质腐蚀,能够承受较大的拉力并有较好的抗压性能的新型绳芯。这种绳芯的直径比较均匀,且不易发霉腐烂,不发脆,适合于航运、渔业、盐井用钢丝绳做绳芯。但这种绳芯的缺点是浸油能力较差,不能在过低或过高的温度下工作,同时还会随着时间的增长而发生老化作用。
金属绳芯可分为:
(1)用圆钢丝捻制的股或绳作为绳芯。其特点是:能够增大钢丝绳的破断拉力,能够抗挤压,结构稳定性好,能够在高温条件下工作。但钢丝绳的柔软性因此而降低,同时,钢丝绳内部的滑润条件也差。
(2)弹簧式金属管状绳芯。这种绳芯在钢丝绳内近似于一根弹簧,支承着各股。其特点是增加了钢丝绳的柔软性能,同时也能节约金属,这种绳芯还具有一定的抗压能力,但抗拉能力较差,在捻制中也容易被拉长。因此,弹簧绳芯的弹性力应大于捻制时的牵引力,制成的绳芯弹簧较粗,故适合于用作粗直径钢丝绳的绳芯。
下面着重介绍有机物天然纤维绳芯及其基本要求。 有机物纤维绳芯在钢丝绳中的主要作用是: ①增加钢丝绳的弯曲性能(即柔软性或可挠性); ②起着支承各根股绳的结构作用; ③当钢丝绳在工作中受到碰撞和冲击荷载以及横向挤压作用时,有机物绳芯能够起缓冲作用,削弱动荷载对钢丝绳的危害; ④有机物绳芯浸足油脂之后就成了钢丝绳中的“储油库”,当钢丝绳工作受荷时,会不断地将绳芯中的油脂挤入股内钢丝之间进行润滑,使钢丝之间的内部磨损大大减小; ⑤有机物绳芯还能少许增加钢丝绳的抗拉能力。
根据绳芯以上的作用,对有机物绳芯纤维的基本要求: ①要有一定的抗拉强度和抗压强度; ②有机纤维应有较高的柔软性; ③具有一定的抗腐蚀能力;
④含水率较低(一般应小于14%),吸湿性较差; ⑤具有较高的浸油含油能力;
⑥具有一定的耐磨、耐温性能。
几种麻类纤维的性能特点简单介绍如下:
(1)剑麻和蕉麻。属于硬纤维,适合于做粗直径钢丝绳的绳芯。其纤维强力高,抗压耐磨,抗腐能力较强。
( 2)黄麻。纤维短而硬,纤维的强力及抗压性能较差,吸湿性很强。
(3)些麻。单纤维长度较大,强力较高,延伸性较差,纤维素表面光滑,剪切弹性模量大,抗腐能力也较强。
有机纤维与合成纤维的物理性能比较见表3-8。