起重機(jī)鋼絲繩安全技術(shù)

起重機(jī)鋼絲繩安全技術(shù)鋼絲繩強(qiáng)度高、自重輕、柔韌性好、耐沖擊，安全可靠。在正常情況下使用的鋼絲繩不會(huì)發(fā)生突然破斷，但可能會(huì)因?yàn)槌惺艿妮d荷超過其極限破斷力而破壞。鋼絲繩的破壞是有前兆的，總是從斷絲開始，極少發(fā)生整條繩的突然斷裂。鋼絲繩廣泛應(yīng)用在起重機(jī)上。鋼絲繩的破壞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，所以鋼絲繩既是起重機(jī)械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鋼絲繩的構(gòu)造鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。（1） 鋼絲。鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形（或異形）絲材，具有很高的強(qiáng)度和韌性，并根據(jù)使用環(huán)境條件不同對鋼絲進(jìn)行表面處理。（2） 繩芯。它是用來增加鋼絲繩彈性和韌性、潤滑銅絲、減輕摩擦，提高使用壽命的。常用繩芯有機(jī)纖維（如麻、棉）、合成纖維、石棉芯（高溫條件）或軟金屬等材料。鋼絲繩的類型起重機(jī)用鋼絲繩采用雙捻多股圓鋼絲繩。（1）按鋼絲的接觸狀態(tài)分類，可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸鋼絲繩（見圖6-8）。點(diǎn)接觸鋼絲繩（亦稱普通型，見圖6-9a）是采用等直徑鋼絲捻制。由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間形成點(diǎn)接觸（見圖6-8a）。受載時(shí)鋼絲的接觸應(yīng)力很高，容易磨損、折斷，壽命較低，優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單、價(jià)廉。點(diǎn)接觸鋼絲繩常作為起重作業(yè)的捆綁吊索，起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)也有采用。線接觸鋼絲繩是采用直徑不等的鋼絲捻制。將內(nèi)外層鋼絲適當(dāng)配置，使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸（見圖6-8b），使受載時(shí)鋼絲的接觸應(yīng)力降低。線接觸繩承載力高、撓性好、壽命較高。常用的線接觸鋼絲繩有西爾型（亦稱外粗式，見圖6-9b）、瓦林吞型（亦稱粗細(xì)型，見圖6-9c。）、填充型（亦稱密集式，見圖6-9d）等。（起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦，在起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)中優(yōu)先采用線接觸鋼絲繩。圖6-8鋼絲繩中絲與絲的接觸狀態(tài)（a）點(diǎn)接觸（b）線接觸（c）面接觸面接觸鋼絲繩（也稱密封式，見圖6-9e）。通常以圓鋼絲為股芯，最外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲，層與層之間是面接觸（見圖6-8c），用擠壓方法繞制而成。其特點(diǎn)是，表面光滑、撓性好、強(qiáng)度高。耐腐蝕，但制造工藝復(fù)雜，價(jià)格高，起重機(jī)上很少使用，常用作纜索起重機(jī)和架空索道的承載索。

圖6-9鋼絲繩的斷面形式（2）按鋼絲繩的捻向分類。根據(jù)鋼絲繩由絲捻成股的方向與由股捻成繩的方向是否一致，可分為：交互捻鋼絲繩（也稱交繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相反。由于股與繩的搶向相反（見圖6一10c，d），便用中不易扭轉(zhuǎn)和松散，在起重機(jī)上廣泛使用。圖6-10鋼絲繩的捻向同向捻鋼絲繩（也稱順繞繩）。其絲捻成股與股捻成繩的方向相同（見圖6—10a，b），撓性和壽命都較交互捻繩要好，但因其易扭轉(zhuǎn)、松散，一般只用來做牽引繩。不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩。這種鋼絲繩在設(shè)計(jì)時(shí)，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，常在起升高度較大的起重機(jī)上使用，并越來越受到重視。

鋼絲繩的選用鋼絲繩按所受最大工作靜拉力計(jì)算選用，要滿足承載能力和壽命要求。1.鋼絲繩承載能力的計(jì)算鋼絲繩承載能力的計(jì)算有兩種方法，可根據(jù)具體情況選擇其中一種。(1)公式法(ISO推薦)：d-.曜—— f修成S_鋼絲斷面面積之總和

=鋼絲繩橫斷面毛面積式中：d一鋼絲繩最小直徑，mm；S--鋼絲繩最大工作靜拉力；c--選擇系數(shù)，mm^^；

n--安全系數(shù)，根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別確定；k--鋼絲繩捻制折減系數(shù)；3—鋼絲繩充滿系數(shù)；說一鋼絲的公稱抗拉強(qiáng)度，N/mm2。（2）安全系數(shù)法心工Fo=k"式中:FO--所選鋼絲繩的破斷拉力，N；S--鋼絲繩最大工作靜拉力；n--安全系數(shù)，根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別確定（見表6—3和表6—4）；k--鋼絲繩捻制折減系數(shù)；ES絲--鋼絲破斷拉力總和，根據(jù)鋼絲繩的機(jī)構(gòu)查鋼絲繩性能手冊。機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M1，M2，M3M4M5M6M7M8安全系數(shù)（n）44.55679表6—3工作機(jī)構(gòu)用鋼絲繩的安全系數(shù)用途支承動(dòng)臂起重機(jī)械自身安裝纜風(fēng)繩吊掛和捆綁安全系數(shù)（n）42.53.56表6—4其他用途鋼絲繩的安全系數(shù)注:對于吊運(yùn)危險(xiǎn)物品的起升用鋼絲繩一般應(yīng)選用比設(shè)計(jì)工作級(jí)別高一級(jí)別的安全系數(shù)2.鋼絲繩的壽命鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減小而降低的，所以，必須對影響其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的卷繞直徑）作出限制，不得低于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的值，即:D0minD0minNhdmm；式中:D0min--按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑，mm；d一鋼絲繩直徑，mm；h--滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值（見表6-5）。機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M1,M2,M3M4M5M6M7M8卷筒hi14161