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钢丝绳与滑轮或卷筒之间的压力
钢丝绳穿过绳轮或滑轮时,除了受到弯曲的压力之外, 还会受到与轮槽接触所产生的放射状的压力。这种压力会对钢丝产生一种剪磨的作用,使钢丝绳变形,增加绳槽的磨损率。当钢丝绳通过绳轮时,绳轮所受到的压力取决于钢丝绳的张力和接触的角度,跟绳轮的直径无关。
轴承负荷 =2T sin θ
假设钢丝绳安装在一个适中的绳槽中,则钢丝绳与绳槽之间的压力取决于钢丝绳张力和直径而与接触的弯度无关。
******允许
每钢股丝的数外量层 | 压力 绳槽材质 | ||
kg铸f/c铁m2 | 低kg碳f/c铸m钢2 | 锰11钢to或1相3%等 的kg合f/c金m钢2 | |
5-8 交互捻 | 20 | 40 | 105 |
5-8 同向捻 | 25 | 45 | 120 |
9- 13 交互捻 | 35 | 60 | 175 |
9 - 13 同向捻 | 40 | 70 | 200 |
14 -18 交互捻 | 42 | 75 | 210 |
14 -18 同向捻 | 47 | 85 | 240 |
三角股 | 55 | 100 | 280 |
需要强调的是估算压强的这种方法是基于钢丝绳的直径与绳槽完全匹配的前提下,而实际上只有外层钢丝的冠部钢丝才真正和轮槽接触。在这些接触点上的承受压力可能比计算的数值要高 5 倍,因此以上的数值与轮槽材料的抗压强度无关。
在高压力的情况下,轮槽部分的材质的抗压强度无法完全防止过度的磨损和压痕的产生,并会继续破坏钢丝绳的外层钢丝,影响绳子的使用寿命。加上弯曲压力的作用,径向压力随着绳轮直径的的减少而增加。虽然弯曲压力大时,需要使用结构较柔韧,如外层钢丝直径较小的钢丝绳。但是,与那些外层钢丝较大、没那么柔韧的钢丝绳相比而言,这样就降低了钢丝绳抗高压强的能力。如果计算出来的压力值比绳轮或卷筒的材质所能承受的大,或者已经出现压痕,这样就要考虑使用较大直径的绳轮或卷筒了。做出这样的调整不仅减少绳槽所受的压力,同时也提高了钢丝绳的抗疲劳寿命。
钢丝绳和绳轮之间的压力也会引起钢丝绳变形或变扁。可以通过使用绳槽尺寸正确的绳轮来纠正。一般来说,较理想的绳槽半径要比钢丝绳半径大 +7.5%,绳槽底部的两条切线的夹角为 120 度,而且绳槽中心线与绳槽边缘的夹角约为 52 度。
钢丝绳的硬度
钢丝绳级别 | 对应表示方法 | 大约硬度 | |
较拉小强抗度 | A级PI别9A | 布氏硬度 | 洛 氏'C 硬' 度 |
2160N / mm2 | EEIPS | 480/500 | 52 |
1960N / mm2 | EIPS | 470/480 | 51 |
1770N / mm2 | IPS | 445/470 | 49 |
1570N / mm2 | PS | 405/425 | 45 |
建议滑轮硬度:锰铁或者相应的合金钢应该为布氏250-300。
如果计算出来的压力值比绳轮或卷筒的材质所能承受的大,或者已经出现压痕,这样就应该考虑使用较大直径的绳轮或者卷筒。这样不仅可以减少绳槽所承受的压力,而且通过减少弯曲应力延长钢丝绳的疲劳寿命。