金属股芯瓦林吞钢丝绳参数化设计与建模

推导了右交互捻6×19W+IWS钢丝绳各丝在空间中的几何位置,编写了各丝中心螺旋线的程序,利用Pro/E软件,建立了6×19W+IWS空间模型,对其进行了参数化设计,可生成系列的右交互捻金属股芯瓦林吞钢丝绳空间模型,为进一步分析钢丝绳的力学性能打下了基础。

我国线接触股钢丝绳渊源及结构参数计算程序

介绍我国线接触股钢丝绳的由来、发展过程和品种范围。鉴于钢丝绳增加品种和需用7.0以下的低捻距倍数捻股等要求,编制了线接触股程序,该程序可自动生成捻距倍数为6～10的多种结构。以西鲁式股为例,在某一捻距倍数时,给出线接触股钢丝绳技术参数的关系和相应的计算公式,计算精度达小数点后4位有效数字。介绍所应用的编程软件和代表品种计算程序的模式,使用该程序能输出所列线接触股全系列的基本参数和捻制参数。

1860MPa级1×19W—28.6多丝大直径预应力钢绞线生产工艺

介绍预应力混凝土用钢绞线的发展方向,提出开发1 860 MPa级1×19W—28.6多丝大直径预应力钢绞线的思路。现有盘条存在拉拔加工中盘条初始抗拉强度不高、总压缩率较低造成加工硬化以及大规模生产中成材率较低等问题,确定根据1×19W—28.6钢绞线各层钢丝直径、强度等的比例关系,使用抗拉强度平均为1 250MPa、断面收缩率大于25%的Ф14 mm SWRH82B大直径钢绞线专用盘条进行生产,研制出1 860 MPa级Ф28.6 mm瓦林吞1×19结构多丝大直径预应力混凝土用钢绞线。钢绞线成品抗拉强度1 871 MPa,最小破断力996.1 kN,最小屈服力915.9 kN,延伸率6.0%～7.0%,均能满足企业技术要求,生产成本降低,成材率大幅度提高。

40W×7—42多层股钢丝绳的研制

多层股钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,生产组织管理和工艺技术难度都较大。利用瓦林吞式圆股配丝原理对40W×7—42钢丝绳进行研制,根据计算,钢丝绳公称抗拉强度取1 670 MPa,钢丝绳的捻距倍数为7倍,股的捻距倍数确定为9倍,钢丝绳直径按钢丝绳公称直径放大1.5%。内层钢丝绳捻向为左交互捻,外层钢丝绳捻向为右交互捻。原料选取70钢盘条,在直进式拉丝机上进行多道次、较小部分压缩率的拉拔。捻制时,合理控制多层股钢丝绳预变形器辊间距和压弯量,钢丝绳采用股喷涂油、绳不涂油的生产方式。成品钢丝绳实测直径43.26mm,钢丝绳破断拉力总和1 459.6 kN,符合用户要求,拆股试验结果表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB 8918—2006要求。

1860MPa级1×19W—28.6钢绞线结构设计

针对1860 MPa级1×7—15.24钢绞线的不足,提出开发1860 MPa级1×19W—28.6结构多丝大直径高强度低松弛预应力钢绞线设想。确定1×19W—28.6钢绞线各层钢丝直径的比例关系,并设计一定的调整值,计算出外层细丝、外层粗丝、内层丝、中心丝的直径分别为4.95,6.60,6.20,6.40 mm,捻距倍数12.5,捻距360 mm。根据JISG3536—1999标准制定1×19W—28.6钢绞线企业技术要求,设计合理的生产工艺流程,捻制后,在360～400℃进行回火稳定化处理,试制生产的钢绞线成品性能、尺寸等均能满足企业技术要求。

16W×19-PWRC—40平行捻钢丝绳研制

平行捻钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,结构伸长小,在同规格、同强度条件下,使用寿命比一般金属绳芯线接触钢丝绳高20%～40%,比点接触金属绳芯钢丝绳高1～2倍,破断拉力比一般金属绳芯钢丝绳高12%以上。平行捻钢丝绳结构设计难度大,股与股之间必须设定合理的间隙。利用瓦林吞式圆股配丝原理对1 960 MPa级16W×19-PWRC—40钢丝绳进行研制,通过结构设计、技术参数的确定,运用先进生产工艺,选用优质原材料,成品钢丝绳实测直径41.32 mm,整绳破断拉力为1 438.9 kN,拆股试验表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB8918—2006要求。