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钢丝绳的应力分析及解决应力的方法 钢丝绳的应力分析及解决应力的方法 2011年01月11日 　　 大量研究表明，在钢丝绳的使用过程中，影响其寿命的主要原因是破坏，所谓破坏，是指在交变应呼的作用下，钢丝绳的钢丝内部形成断裂源，这些断裂源逐步发展扩大，最后导致钢丝断裂。这种疲劳断裂对钢丝绳危害极大。因此，如何湖海或消除钢丝绳的应力以增强钢丝绳的耐疲劳断裂对钢丝绳的使用寿命成为大家关注的焦点。下面就从钢丝绳的应力和减少钢丝绳应力两个方面来介绍。 一、钢丝绳的应力分析 　　要减少或消除钢丝绳的应力，首先要对钢丝绳的各种应力有深入的认识。一般说来，钢丝绳的应力可以分为制造过程中产生的应力和使用过程中产生的应力。 　　1、钢丝绳制造中产生的应力 　　钢丝绳制造中产生的应力主要是指拉制过程中钢丝内残余的拉拔应力及捻股合绳等过程产生的捻制应力 　　（1）残余拉拔应力 　　残余拉拔应力主要有以一下三种： 　　a、残余拉应力，钢丝在拉拔过程中，由于模子的角度、润滑条件、冷却条件差异，变形时钢丝内部各层晶粒出现位移差和变形差，因此在钢丝的纵向产生拉应力。这种拉应力 将部分地残余在钢丝的内部形成残余拉应力。 　　b、残余弯曲应力。拉制过程中，钢丝在拉丝机的辊轮、卷筒中弯曲时要形成弯曲应力残余在钢丝内部，其实钢丝直径和卷筒直径不协调时，残余弯曲应力更为明显。此外模子的出口中心与钢丝在卷筒 的切点不在同一水平线上，也会加剧应力的形成，有时甚至呈字形。 　　c、残余扭转应力。滑轮式拉丝机拉制钢丝时，钢丝将绕其自身轴线产生扭转，而形成扭转应力。 　　（2）捻制应力 　　拎制应力主要也有三种，简介如下： 　　a、扭转应力。钢丝或是股绳在捻制时，机身每旋转一周就被扭转一次。如果不采取工字轮翻身措施，则在钢丝或股绳内产生扭转应力。这种扭转应力将使钢丝或股绳松捻，使钢丝绳旋转或松散。 　　b、弯曲应力。钢丝在股中或是股在绳中以圆柱螺旋线形式存在，这种螺旋线依靠捻制变形获得。在变形中，弹性变形和塑性变形共存，且具有一定的弯曲率。这样，必然产生弯曲应力。这种弯曲应力是捻制应力的主要存在形式。 　　c、拉伸应力。钢丝或股在捻制时，由于牵引力的作用拉伸状态，虽然是在弹性极限内，但是由于螺旋的约束，也将产生拉伸应力。 　　2、钢丝绳在工作时的应力 　　（1）仅受拉力负荷作用的钢丝绳应力 　　钢丝绳受到拉力负荷作用时，由于钢丝和股绳呈螺旋状态，因此同时受到张拉、径向挤压、弯曲和扭转的综合作用。此时的应力分为以下几种： 　　a、钢丝绳内接触力 　　由于钢丝和股绳相互径向挤压，便在钢丝之间或钢丝与绳芯之间产生径向接触力。接触应力的大小不仅与接触力、径向接触载荷有关，还与接触状态（点、线、面接触）有关。 　　b、扭转应力 　　c、弯曲应力 　　（2）钢丝绳绕在卷筒工作状态下的应力 　　在这种情况下，钢丝绳除了受卷筒的摩擦外，主要是在张拉状态下受卷筒的弯曲作用。 　　二、减少或消除钢丝绳应呼的方法 　　经过人们的研究和探索，发现消除钢丝绳应力的方法如下： 　　1、卷线时对钢丝进行矫直变形 　　在卷线过程中，钢丝从放线架引出，经过多组压辊受到反复变形，将拉拔应力消除之后再卷入工字轮内，这就称为钢丝的矫直变形。矫直变形，应做到多辊多向，并选择合适的参数（压弯量、辊间距、钢丝张力等）。 　　2、预变形和后变形 　　预变形是指在钢丝绳的成品生产中，股绳经过预先变形装置中的压辊反复弯曲变形，从而达到消除钢丝绳中的应力或得不松散的过程。后变形是将股绳或钢丝绳处压线模后，经过后变形器进一步变形，消除应力。 　　3、工字轮翻身 　　在用筐篮式捻制设备生产股绳或钢丝绳时，如果被捻制的钢丝较粗或股绳直径过大，应采取工字轮翻身的办法来消除钢丝或股绳的捻制扭转应力。 　　此外，钢丝绳的拉张、钢丝绳的低温回火、改善钢丝绳内部的润滑条件、改进钢丝绳的结构、稳定化处理等也是有效湖海或消除钢丝绳应力的方法。 　　总之，了解钢丝绳应力的存在形式，采取有效的方法减少或消除钢丝绳应力，可以有效地提高钢丝绳的使用寿命。这也是提高钢丝绳质量有效措施之一。以有效地提高钢丝绳的使用寿命。这也是提高钢丝绳质量有效措施之一。