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鋼絲繩抗旋轉性能判定方法研究
  發布時間:2019年02月18日 點擊數:

  鋼絲繩抗扭剛度反映其抵抗扭轉變形的能力,扭矩及轉角直接影響著抗扭剛度的大小。鋼絲繩作為一種復雜的空間螺旋結構,繩中的組股和股中的鋼絲存在固定的捻角α1,當受到軸向拉力F1時,會產生沿鋼絲繩軸向的扭矩分力U1,這個分力是導致鋼絲繩受拉后產生扭矩與轉角的直接原因。因此,抗扭剛度D對于不同結構鋼絲繩而言,具有唯一性。可作為鋼絲繩旋轉性能的判定依據。

  針對鋼絲繩旋轉性能判定不能量化,提出將鋼絲繩抗扭剛度及轉角作為衡量其旋轉性能的指標。從理論上分析影響抗扭剛度D的2個因素,鋼絲繩扭矩M及轉角ω,并通過試驗測量不同結構鋼絲繩的扭矩M和轉角ω進行驗證。結果表明:1)當鋼絲繩抗扭剛度D<2.0×108 N·m/(°)為不抗旋轉鋼絲繩,2.0×108N·m/(°)≤D<7.0×108N·m/(°)為微旋轉鋼絲繩,D≥7.0×108 N·m/(°)為抗旋轉鋼絲繩;2)當鋼絲繩轉角ω>15圈為不抗旋轉鋼絲繩,0.5圈<ω≤15圈為微旋轉鋼絲繩,ω≤0.5圈為抗旋轉鋼絲繩。

  利用新型扭矩和轉角測定工裝進行試驗,實測鋼絲繩扭矩及轉角,不同結構鋼絲繩的抗扭剛度及轉角存在較大差異,35W×7結構的抗扭剛度最大,15×K7及四股鋼絲繩次之,最小的為6股和8股鋼絲繩;鋼絲繩轉角與抗扭剛度呈現規律恰好相反,換而言之,抗扭剛度D越大,轉角ω越小,鋼絲繩抗旋轉性能越好。

  對于同結構鋼絲繩而言,扭矩值與鋼絲繩直徑呈正比,鋼絲繩施加載荷S與扭矩值呈正比。試驗驗證,鋼絲繩扭矩值及轉角由大到小的順序依次為:8股繩>6股繩>4股繩>15×7(或K7)>35W×7(或K7)。通過驗證,同結構不同直徑的鋼絲繩,直徑越大,扭矩值越大,轉角基本相同,可作為判定鋼絲繩旋轉性能的依據。

 

原創: 張東昱,于淵博  金屬制品行業

 

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