2.钢丝绳的分类及特点
钢丝绳有很多种,根据不同的特点有不同的分类方法,实际上都是从不同的角度来说明钢丝绳的结构特点。了解这些特点,便于认识不同钢丝绳的性能。
1)按钢丝在绳中的捻次来分
(1)一次捻:由钢丝直接捻成绳,这种钢丝绳没有绳股,多用于起重。
(2)二次捻:先由钢丝围绕一个股芯捻成绳股,再由绳股围绕一个绳芯捻成绳。大部分提升钢丝绳属于二次捻。
(3)三次捻:先由钢丝捻成股,再由股捻成绳,最后由细绳成粗绳,这种钢丝绳多用于钢索桥梁等,提升一般不用。
2)按股在绳中的捻向分
(1)左捻或S捻,股在绳中按左螺旋方向捻绕。
(2)右捻或Z捻,股在绳中近右螺旋方向捻绕
3)按丝在股中和股在绳中捻向的关系分。
(1)交互捻(逆搶):丝在股中(一次捻)和股在绳中(二次捻)捻向相反。
(2)同向捻(顺捻):丝在股中(一次捻)和股在绳中(二次捻)捻向相同。
相比而言,同向捻的绳比较柔软,表面较光滑,与绳轮接触面积大,弯曲应力小,故寿命较长,有断丝时容易发现。但这种绳有较大的恢复力,稳定性差,易打结。交互捻绳则与上述特点相反。
一般把后两种分类方法结合起来,分为右同向捻绳,左同向捻绳,右交互捻绳和左交互捻绳4种,如图8-2所示。
4)按钢丝在股中接触情况分。
(1)点接触钢丝绳:股内相邻层间的钢丝成点接触,一般是由直径相同的钢丝捻制而成,通常所说的普通钢丝绳就是点接触钢丝绳,如6×19、6×37普通圆钢丝绳即属此类。由于钢丝间接触面积很小,所以接触应力很大,因此使用寿命短。如图8-3a所示。
(2)线接触钢丝绳:股内相邻层间的钢丝呈平行线接触状态,如6X(19)、6W(19),6×7普通圆钢丝绳即属此类。这类钢丝绳间接触面积较大,接触应力显著减少,因此寿命增加。如图8-3b所示。
(3)填充式钢丝绳:线接触钢丝绳的一种,特点是股内相邻两层间配置小直径钢丝充填空隙,并保证外层钢丝形成正常排列,使钢丝与钢丝间呈线接触状态,如6T(25)光面钢丝绳。这类钢丝绳空隙小,结构紧密,绳股中的金属断面比重增大,因而受力均匀,既柔软又抗腐,使用寿命长,各种小绞车以使用填充式钢丝绳为宜。如图8-3c所示。
(4)面接触钢丝绳:股中钢丝为异型,异型钢丝之间成面接触。所示,这类钢丝绳结构紧密,刚性强,耐磨且不易变形,适合斜井大型绞车使用。如图8-3d所示。
钢丝绳丝间接触方式如图8-3所示。
5)按绳股的断面形状分
(1)普通圆钢丝绳:绳股断面为圆形。这种绳易制造,价格低,矿井提升应用最多。
(2)异形股钢丝绳:绳股断面为三角形和椭圆形钢丝绳。它具有下列特点:
①强度比同直径的圆股绳高
②抗挤压性能好,在多层缠绕时,过渡比较稳定;
③该绳寿命比圆股绳高;
④承压面积比圆股绳大3倍以上,外层钢丝磨损小
此外,还有一些具有特殊结构和用途的特种钢丝绳:多层股不旋转钢丝绳、密封和半密封钢丝绳、扁钢丝绳等。
提升钢丝绳都是丝一股一绳结构,即先由钢丝捻成绳股,再由若干股绳芯捻制成螺旋形状的钢丝绳由于钢丝绳中的股数和捻向的不同,以及股中钢丝数目、钢丝直径、断面形状和排列方式的不同,提升钢丝绳可以有许多不同的类型,因而性能也不相同,适用条件也不一样。
钢丝绳的质量,一方面取决于所用钢丝的材料和绳的结构,另一方面生产工艺对绳的影响也很大。我国新钢丝绳标准要求在制造钢丝绳时对绳股和绳要采用捻后定形工艺。这样制造出的钢丝绳结构紧密不易松散,可以提高钢丝绳的弯曲疲劳强度,称为不松散钢丝绳。