鋼絲繩概念:用多根或多股細鋼絲擰成的撓性繩索或由多層鋼絲撚成股,再以繩芯爲中心,由一定數量股撚繞成螺旋狀的繩。
一根鋼絲繩按照“鋼絲繩-繩股-鋼絲-繩芯”分解來看,如下圖。

鋼絲繩的繩芯一般分爲有機芯、棉、麻芯、石棉芯和鋼絲芯等幾種。通常,起重機上使用的鋼絲繩一般是以麻芯居多,它具有較高的撓性和彈性,并能貯存一定的潤滑油,當鋼絲繩被拉伸時,油擠到鋼絲之間起潤滑作用,鋼絲芯适用于高溫或多層纏繞的場合;石棉芯适用于高溫場合;有機芯适用于非高溫場合。
鋼絲繩芯及代号
a纖維芯(天然或合成):FC
b天然纖維芯:NF
c合成纖維芯:SF
d金屬絲繩芯:IWR(或IWRC)
e金屬絲股芯:IWS
如6×37+FC形式的,6指的是繩股的股數(6股),37指的是每股的鋼絲的絲數數(37絲),FC指的是繩芯的形式是麻芯。鋼絲繩從斷面上看是這樣的(如下圖)。

鋼絲繩直徑是指其截面的外接圓直徑。鋼絲繩直徑的測量:1)鋼絲繩直徑應用帶有寬鉗口的遊标卡尺測量,其鉗口寬度要足以跨越兩個相鄰的股。2)測量應在無張力的情況下,距鋼絲繩端頭不小于15m的直線部位上進行,在相距1m以上的兩截面的不同方向上,各測量一個直徑,四個測量結果的算術平均值作爲鋼絲繩的實測直徑。
(一)鋼絲繩接觸狀态分類按照股中相鄰層鋼絲的接觸狀态,鋼絲繩可分爲:點接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩三種基本結構形式。按照構成股斷面的形式,鋼絲繩可分爲圓股鋼絲繩和異形股鋼絲繩(其中異形股鋼絲繩主要包括三角股鋼絲繩、橢圓股鋼絲繩和扇形股鋼絲繩)。按照鋼絲(鋼絲繩)表面狀态,鋼絲繩可分爲光面鋼絲繩、鍍鋅(鋅鋁合金)鋼絲繩和塗(包)塑鋼絲繩。
點接觸:股内相鄰層鋼絲之間呈點狀接觸形式,除中心鋼絲外,各層鋼絲直徑相等,股通過分層撚制形成。
線接觸:股内相鄰層鋼絲之間呈線狀接觸形式,股由不同直徑的鋼絲一次撚制而成。
面接觸:股内相鄰層鋼絲之間呈面狀接觸形式。
點、線接觸鋼絲繩:股内相鄰層鋼絲之間呈點、線兩種接觸形式。股由不同直徑的鋼絲分次撚制而成。
異形股鋼絲繩:異形股鋼絲繩因其股斷面呈三角形、橢圓形或扇形而得名。
鍍鋅鋼絲繩:對鋼絲表面進行鍍鋅處理(或鍍鋅後拉拔),然後在撚制成的鋼絲繩。
(二)鋼絲繩擰繞層次分類按擰繞的層次可分爲單繞繩、雙繞繩和三繞繩。①單繞繩:由若幹細鋼絲圍繞一根金屬芯擰制而成,撓性差,反複彎曲時易磨損折斷,主要用作不運動的拉緊索。②雙繞繩:由鋼絲擰成股後再由股圍繞繩芯擰成繩。常用的繩芯爲麻芯,高溫作業宜用石棉芯或軟鋼絲擰成的金屬芯。制繩前繩芯浸塗潤滑油,可減少鋼絲間互相摩擦所引起的損傷。雙繞繩撓性較好,制造簡便,應用最廣。③三繞繩:以雙繞繩作股再圍繞雙繞繩芯擰成繩,撓性好;但制造較複雜,且鋼絲太細,容易磨損,故很少應用。
(三)鋼絲繩撚法分類鋼絲在繩股中和股在繩中的撚制螺旋方向(即撚向)以及股中絲的撚向同繩中股的撚向之問關系(撚法)的相互配合。撚向分左撚和右撚兩種;撚法有交互撚和同向撚兩種。根據撚向和撚法的相互配合,鋼絲繩撚法分右交互撚、左交互撚、右同向撚、左同向撚4種,如圖1所示。把鋼絲繩(繩股)垂直放置觀察,繩股(鋼絲)的撚制螺旋方向,從中心線左側開始向上、向右的撚向稱右撚,可用符合“z”表示;從中心線右側開始向上、向左的撚向稱左撚,可用符合“S”表示。交互撚指股的撚向與繩的撚向相反,也叫逆撚。同向撚指股的撚向與繩的撚向相同,也叫順撚。右交互撚指的是鋼絲繩爲右撚,繩股爲左撚。左交互撚指的是鋼絲繩爲左撚,繩股爲右撚。右同向撚是指鋼絲繩和繩股的撚向均爲右撚。左同向撚是指繩和股的撚向均爲左撚。

交互撚的鋼絲繩從外形看,外層鋼絲的位置幾乎與鋼絲繩的縱向軸線相平行,因而交互撚鋼絲繩在使用時的特點是:(1)表面鋼絲與其卷筒或滑輪表面接觸長度較短,即支撐表面小磨損較快(圖2),并且在使用中,繩内鋼絲受較大擠壓時不易向兩旁分開,容易産生不均勻磨損,鋼絲易爆斷;(2)由于撚向不同,鋼絲繩的内部鋼絲排列位向不同,會引起其性能的差異,且撚制變形較大,柔軟性較差,使用時鋼絲所受的彎曲應力較大;(3)由于交互撚撚制後繩和股内殘餘應力或受載時引起的旋轉力矩可互相抵消一部分,不易引起鋼絲繩松散和使用時的旋轉;(4)交互撚鋼絲繩中鋼絲與繩中心線傾斜僅在0-5度之間,表面外觀平整,使用時平穩、振動小。
同向撚鋼絲繩從外形看,外層鋼絲的位置與鋼絲繩的縱向軸線相傾斜,傾角達30度左右。同向撚鋼絲繩的特點是:(1)使用時表層鋼絲與卷簡或滑輪表面接觸區域較長,即支撐表面大,因此耐磨性好;(2)柔軟性較好,有較好的抗彎曲疲勞性;(3)由于撚向一緻,撚成繩後的鋼絲總彎扭變形較小,使用時繩内鋼絲受力較均勻,對提高鋼絲繩疲勞壽命也有利;(4)自轉性稍大,容易發生松撚和扭結現象,一般在兩端固定的場合使用較爲合适。

鋼絲繩品種中以右交互撚爲多。一般在供需雙方确定撚向時,若強調柔軟性時可選同向撚,強調不松散和不旋轉性時,可選用交互撚。至于是選左撚還是右撚,則由設備情況及操作習慣等因素決定。交互撚缺點是接觸差易磨損、壽命短,優點沒有松散和扭轉的趨勢。
因此,同向撚的優點是比較柔軟,易彎曲,内應力小,表面光滑,磨損也小,使用壽命長;缺點是容易松散、旋轉,懸挂較困難,承載後伸長率較大。交互撚鋼絲繩的優缺點與同向撚相反。
鋼絲繩的解卷
鋼絲繩多數是以卷、盤的形式到現場的,要使用正确的鋼絲繩解卷方式和正确消除鋼絲繩的校頭,其實兩者的機理完全相同,正确消除鋼絲繩的校頭的方法很簡單,隻要沿着鋼絲繩産生校頭的反方向回旋即可;鋼絲繩正确的解卷方法見圖2,應将繩盤緩緩轉動或滾動,慢慢地将鋼絲繩解卷,防止出現加撚或松撚現象。解卷時;嚴禁用圖(a)錯誤的方法解卷,以免産生加撚(上勁)或松撚(破勁)現象,造成扭結。


鋼絲繩與卷筒的配合原則
左交互撚、右交互撚兩種型号的鋼絲繩可用于左旋卷筒,也可用于右旋卷筒。左撚、右撚兩種繩與滾筒旋向有一定的對應關系,選對了鋼絲繩撚向,才能延長鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩在卷筒上纏繞方向,必須是使鋼絲繩緊撚而不是松撚的方向纏繞。右旋繩槽的卷筒推薦使用左撚鋼絲繩,反之,左旋繩槽的卷筒應使用右撚鋼絲繩。總之,要根據卷筒的旋向選擇鋼絲繩的撚向,鋼絲繩不能“破勁”。另外,鋼絲繩在卷筒上的纏繞方向必須根據鋼絲繩的撚向,右撚繩從左到右,左撚繩從右到左排列,纏繞應排列整齊避免出現偏繞或夾繞現象。
鋼絲繩繩端固定
起重吊裝中的鋼絲繩要和被吊物連接,就必須進行繩端固定。繩端固定的形式有:1.使用繩夾固定,繩夾又叫卡頭。2.使用楔形繩卡,一般吊車上的鋼絲繩繩端固定用。3.鋼絲繩繩頭編結。
附注:
鋼絲繩的相關概念:公稱抗拉強度:在拉的過程中直到拉斷時的最大力,除以鋼絲繩的截面積,這是一個應力;允許拉力:允許的最大拉力,能保證鋼絲繩不斷裂。破斷拉力:在拉的過程中直到拉斷時的最大力。
鋼絲繩其他代号說明
鋼絲的表面狀态用下列代号标記:
a.光面鋼絲:NAT;
b.A級鍍鋅鋼絲:ZAA;
c.AB級鍍鋅鋼絲:ZAB;
d.B級鍍鋅鋼絲:ZBB
鋼絲繩中鋼絲的橫截面用下列代号标記:
a.圓形鋼絲:無代号;
b.三角形鋼絲:V;
c.矩形或扁形鋼絲:R;
d.梯形鋼絲:T;
e.橢圓形鋼絲:Q;
F.半密封鋼絲(或鋼軌形鋼絲)與圓形鋼絲搭配:H;
鋼絲繩使用前檢查範圍:鋼絲繩的磨損、鏽蝕、拉伸、彎曲、變形、疲勞、斷絲、繩芯露出的程度。
鋼絲繩截面圖(如下圖)

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