GB/T5972--2016不同捻制类型钢丝绳报废断丝数间规律研究

对同类别编号下的交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳,在6d长度范围内或30d长度范围内,GB/T5972—2016显示,一定服役条件下钢丝绳达到报废程度的最少可见断丝数存在约2:1的固定比例关系。分析认为是因为当检查断丝钢丝绳长度为整数倍钢丝绳捻距时,在交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳单根股中二次螺旋钢丝出现的频次比也存在约2:1的固定比例关系。虽然标准给出同类别编号下的交互捻钢丝绳、同向捻钢丝绳达到报废程度的最少可见断丝数不同,但这并不意味着捻制类型会影响钢丝绳使用安全性。在1个钢丝绳捻距上,捻制类型对单根股中二次螺旋钢丝可见频次的贡献为±1,同向捻时为-1,交互捻时为+1。N与N±1有各自清晰含义。

内层绳捻制类型对多层股阻旋转钢丝绳性能影响

多层股阻旋转钢丝绳内层绳直径相对单层股钢芯钢丝绳钢芯直径明显要大,且内外层绳捻向相反,该特点使内层绳捻制类型对钢丝绳性能影响相对更为显著。从目前资料看,多层股阻旋转钢丝绳内层绳捻制类型设计并不唯一。对多层股阻旋转钢丝绳,当考虑减小内外层绳股钢丝接触应力时,将内层绳捻制类型设计成交互捻是相对合适的,该设计也有利于提高钢丝绳破断拉力,当考虑提高钢丝绳阻旋转性能时,将内层绳捻制类型设计成同向捻是相对合适的,该设计也有利于提高钢丝绳柔软性与内层绳耐磨损性能,当内层绳由多层股组成时,内层绳的层绳捻向、捻制类型设计应同单层股独立钢芯钢丝绳。

不同捻制类型多层结构钢丝绳股力学性能对比研究

为探索桥梁中多层结构钢丝绳股服役特性受捻制方式的影响规律,对交互捻多层结构钢丝绳股和同向捻多层结构钢丝绳股进行了力学性能对比研究。为此,首先推导了交互捻和同向捻多层结构钢丝绳股的参数方程,并建立了两类绳股的几何模型;进而考虑捻制方式、钢丝弹塑性、丝间摩擦接触等因素,对两类绳股进行轴向拉伸有限元仿真,对比分析了二者整体性能以及局部性能。结果表明:相同轴向拉伸应变下,交互捻和同向捻绳股具有相近的轴向力和von Mises应力,且二者均表现为整体非线性行为;交互捻绳股塑性变形比同向捻绳股更大;二者应力分布总体均匀,交互捻绳股应力集中在内层侧丝与外层侧丝接触部位,而同向捻绳股应力集中在芯丝与内层侧丝接触部位,前者较后者具有更好的抗旋转性能,且产生较小的应力集中。

Casar矿井提升多层股阻旋转钢丝绳绳芯设计特点分析

Casar矿井提升代号STARLIFT PLUS M、VERSAPLAST M钢丝绳为股式绳芯3层股2次合绳阻旋转钢丝绳,绳芯捻向与相邻层绳股捻向相反设计有利于减小绳芯钢丝与相邻层绳股钢丝接触应力。相同用途代号STARPLAST M、STARPLAST VM、MINEPLAST M、MINEPLAST VM钢丝绳同为3层股2次合绳阻旋转钢丝绳,最内层由3根股形成的捻制结构根据GB/T 8706—2017多股钢丝绳定义应视其为绳芯,绳芯捻向与相邻层绳股捻向相反有利于减小绳芯钢丝与相邻层绳股钢丝接触应力,绳芯同向捻可增加绳芯耐磨损性能及其与包覆聚合物结合紧密性,绳芯表面包覆聚合物对绳芯具有保护作用。Casar矿井提升不同代号多层股阻旋转钢丝绳绳芯设计应基于通过延缓绳芯失效而延长钢丝绳寿命。

阻旋转性能对钢丝绳分类影响与质量提高问题探讨

ISO/FDIS 17893:2003(E)和A1023/A1023M-09将多层股阻旋转钢丝绳按照其阻旋转性能从高到低排序分为3类:Category 1、Category 2、Category 3。前者规定了相应钢丝绳阻旋转性能指标及阻旋转性能测试方法,后者规定了相应钢丝绳结构。业界强企也有类似研究。从阻旋转性能角度看,多层股阻旋转钢丝绳分类是满足钢丝绳分类原理的需要,能给钢丝绳使用者安全使用钢丝绳提供指南。提高多层股阻旋转钢丝绳性能要关注合绳捻距变化、层绳捻制类型与捻向匹配、合绳前股捻制应力状态、合适合绳预变形、钢丝绳破断拉力试验和钢丝绳直径稳定性等。

钢丝绳相关术语理解与辨析

GB/T 8706—2017与ISO/FDIS 17893:2003(E)是制定钢丝绳产品标准时通常不可或缺的规范性引用文件。其给出与钢丝绳相关一些术语及定义,对准确理解使用捻向与捻制类型,如何区别股与单捻钢丝绳、压实钢丝绳与异型股钢丝绳、含聚合物不同形式钢丝绳、平行捻股与平行捻钢丝绳、面接触股与压实股、三种结构单捻钢丝绳等相关问题进行探讨,为后续修订标准和使用标准提供参考。