鋼絲繩的結構課件

鋼絲繩的檢查

鋼絲繩的檢查

1一、鋼絲繩的結構組成：鋼絲→股+繩芯（纖維繩芯（常用）、金屬繩芯）。材質(zhì)：1、鋼絲為優(yōu)質(zhì)炭素結構鋼，一般直徑為0.4～4㎜。礦井提升抗拉強度一般采用1700Mpa以下的。2、鋼絲繩表面光面和鍍鋅（常用于摩擦提升）兩種。鋼絲的表面狀態(tài)標記代號為：光面鋼絲，NAT；A級鍍鋅鋼絲，ZAA；AB級鍍鋅鋼絲，ZAB；B級鍍鋅鋼絲，ZBB。鋼絲繩的結構課件23、繩芯分金屬芯纖維芯。纖維繩芯作用：（1）減少股間鋼絲的接觸應力；（2）緩和彎曲應力；（3）儲存潤滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。金屬繩芯的特點：與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點。但其柔軟性差，不耐腐蝕。繩芯的標記代號：纖維芯（天然或合成的），F(xiàn)C；天然纖維芯，NF；合成纖維芯，SF；金屬絲繩芯，IWR；金屬絲股芯，IWS。

3、繩芯分金屬芯纖維芯。3二、鋼絲繩的分類、特點及應用（一）分類及特點1、按鋼絲繩的捻法分可分為右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四種。標記代號中，第一個字母表示鋼絲繩的捻向；第二個字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。左捻：按左螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。右捻：按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。特點：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應力小，使用壽命長，繩有斷絲時，斷絲頭部會翹起便于發(fā)現(xiàn)，所以礦井提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復力，穩(wěn)定性較差，易打結。交互捻鋼絲繩的結構穩(wěn)定

二、鋼絲繩的分類、特點及應用42、按鋼絲在股中互相接觸情況分（1）點接觸鋼絲繩股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價較低，但鋼絲間接觸應力大，特別是鋼絲繩在繞過滾筒和天輪時，鋼絲有應力集中和二次彎曲現(xiàn)象，所以壽命較短。（2）線接觸鋼絲繩股中各層鋼絲以等捻距捻制，鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩工作時應力降低，耐疲勞性能好，結構緊密，無二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長。（3）面接觸鋼絲繩

它是將線接觸鋼絲繩股進行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結構緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強和耐磨損等優(yōu)點。

2、按鋼絲在股中互相接觸情況分5鋼絲繩的結構課件63、按繩股斷面形狀分（1）圓形股繩繩股斷面為圓形。這種繩易于制造，價格低，是礦井提升應用最多的一種鋼絲繩。（2）異形股繩繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。三角股鋼絲繩：強度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損??；外層鋼絲粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時，過渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長。橢圓股鋼絲繩：支撐面積大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差，不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。

3、按繩股斷面形狀分7（二）鋼絲繩結構選擇1、對于單繩纏繞式提升，一般宜選用光面右同向捻、斷面形狀為圓形股或三角股、接觸形式為點或線接觸的鋼絲繩；對于礦井淋水大，水的酸堿度高，以及在出風井中，由于腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩。2、在磨損嚴重的條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；斜井串車提升時，宜采用交互捻鋼絲繩。3、對于多繩摩擦提升，一般應選用鍍鋅、同向捻(左右捻各半)的鋼絲繩，斷面形狀最好是三角股。4、罐道繩最好用半密封鋼絲繩或三角股繩，表面光滑，比較耐磨。（二）鋼絲繩結構選擇8三、提升鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩在工作過程中，產(chǎn)生許多復雜的應力，如靜應力、動應力、彎曲應力，扭轉(zhuǎn)應力、擠壓應力及接觸應力等，這些應力的反復作用，必將引起鋼絲的疲勞、損壞；另外還受到磨損及腐蝕這也導致鋼絲繩的損壞。如此復雜的各種影響因素，計算時不能一一考慮。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，計算鋼絲繩時按最大靜載荷計算并考慮一定的安全系數(shù)。且規(guī)定：單繩纏繞式提升裝置的安全系數(shù)為專為升降人員的不得小于9；升降人員和物料用的—升降人員時不得小于9，提升物料時不得小于7.5；專為升降物料用的不得小于6.5。三、提升鋼絲繩的選擇計算91、立井單繩提升鋼絲繩的選擇計算如圖，A點承受靜載荷最大，其最大靜載荷Qmax為：Qmax=Q+Q2+pH0Qmax=m·g+mz·g+mp·g·H0式中Q=m·g一次提升貨載的重量，N；m—貨載質(zhì)量，kg；Qz=mz·g容器的自身重量，N；mz—容器質(zhì)量，kg；p=mp·g鋼絲繩每米重量，N/m；1、立井單繩提升鋼絲繩的選擇計算10mp—鋼絲繩質(zhì)量，kg/m；H0=Hj+Hs+Hz，mH0—鋼絲繩最大懸垂長度，m；Hj—井架高度，m；此值在計算鋼絲繩時尚不能精確確定，可采用下列數(shù)值：罐籠提升Hj=15～25m；箕斗提升Hj=30～35m；Hs—礦井深度，m；Hz—由井底車場水平到容器裝載的距離（m），罐籠提升Hz=0；箕斗提升Hz=18～25m。mp—鋼絲繩質(zhì)量，kg/m；11以σB為所要選擇的鋼絲繩公稱抗拉強度（N/㎡），S為所有鋼絲斷面積之和（㎡），如果鋼絲繩不被拉斷，就必須滿足：設ma為《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定鋼絲繩的安全系數(shù)，則為解上式，找出mp與S的關系，設鋼絲繩的平均密度為9400kg/m3，斷面積和為S（㎡），長度為1m的質(zhì)量mp為：mp=9400·Skg/m以σB為所要選擇的鋼絲繩公稱抗拉強度（N/㎡），S為所有鋼絲12上式中的S可寫成：

將上式代入設g=10m/s2，則可得：根據(jù)計算出的值，在規(guī)格表中選取與計算相近的標準鋼絲繩直徑，再按選出的資料，驗算其安全系數(shù)是否符合要求即：上式中的S可寫成：將上式代入設g=10m/s2，則可得：根13式中Qp—所選鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和，N；Q+Q2+pH0—貨載、容器、鋼絲繩重量總和。

若驗算結果不滿足要求，即不滿足《煤礦安全規(guī)程》要求，應重新選鋼絲繩，并重新驗算，直到滿足要求為止。

鋼絲繩的結構課件142、斜井鋼絲繩的選擇計算斜井鋼絲繩的選擇計算與立井相同，其不同之處，只是因斜井井筒傾角小于90o，在鋼絲繩A點的作用力，只是串車、貨載、鋼絲繩重力的一個分量，及串車、鋼絲繩在軌道和地滾上運動的摩擦阻力。作用于A點沿井筒方向的分力有：串車及貨載的重力分力為：n（m1+m21）g·sinα串車及貨載的摩擦力為：f1n（m1+m21）g·cosα鋼絲繩的重力分力為：mpgL0

sinα鋼絲繩的摩擦力為：f2gL0cosα與立井的鋼絲繩計算相似，為保證鋼絲繩不被拉斷，并有一定安全系數(shù)，可寫出下式：2、斜井鋼絲繩的選擇計算15每米鋼絲繩質(zhì)量為：

式中L0—鋼絲繩由A點至串車車尾車在井下停車點之間的斜長，m；f1—礦車運行摩擦阻力系數(shù)；礦車為滾動軸承取f1=0.015；礦車為滑動軸承f1=0.02；f2—運行的鋼絲繩摩擦系數(shù)，此數(shù)值與礦車中托輥支承情況有關。鋼絲繩全部支承在托輥上取f2=0.15～0.20；局部支承在托輥上取f2=0.25～0.4；全部在底版或枕木上拖動時取f2=0.4～0.6；每米鋼絲繩質(zhì)量為：式中L0—鋼絲繩由A點至串車車尾車在16ma—安全系數(shù)，與立井