独立钢丝绳芯钢丝绳应力及变形分布

以右交互捻钢丝绳为例,在一次螺旋线空间方程的基础通过Frenet-Serret标架上推导出二次螺旋线空间矢量表达式。构建了14-6×36WS-IWRC-s Z和14-6×36WS-IWRC-z Z两种钢丝绳有限元分析模型。采用Augmented-Lagrangian算法,分析两种捻向钢丝绳外股层钢丝应力及变形分布规律。研究结果表明:钢丝的捻制方式和空间位置对股内钢丝的应力及变形影响很大;右交互捻和右同向捻钢丝绳二次捻制钢丝的等效应力呈现不均匀分布,钢丝的最大等效应力随着曲率的变化而变化;右交互捻和右同向捻钢丝绳变形基本相同,同层钢丝变形呈现抛物线分布且绳股中离绳芯较近钢丝的变形均大于同层其它钢丝;右同向捻钢丝绳股内钢丝应力、变形及钢丝之间的错动量幅值均大于右交互捻钢丝绳。并进行14-6×36WS-IWRC-s Z钢丝绳拉伸试验,在误差允许范围内,试验结果与模拟结果基本吻合,验证了模型的正确性。

独立接触绳芯结构对钢丝绳应力的影响研究

为改善钢丝绳内部的应力状况,延长钢丝绳的使用寿命,基于面接触钢丝绳的特点,对立井提升6×36WS型线接触钢丝绳结构进行改进。通过在钢丝绳侧丝与绳芯间加入独立接触绳芯,增加钢丝间的接触面积,以提高钢丝绳的使用寿命。通过建立数学模型研究了对钢丝绳受力的影响因素,得出螺旋角是影响钢丝绳受力的主要因素。建立了相同螺旋角不同时期的简单股钢丝绳模型,在相同载荷条件下,通过ANSYS进行了仿真分析。结果表明独立接触绳芯结构可以有效改善钢丝绳内部的应力状态。

钢芯钢丝绳的捻制与使用

分析6×37+IWR—17.5钢芯钢丝绳出现质量异议的原因,介绍国内钢芯钢丝绳推广应用过程中出现的问题。阐述独立绳芯结构的多样性:简单结构绳芯、复合结构绳芯、纤维包覆钢制芯、压实股与普通绳股结合绳芯。列举钢芯钢丝绳的结构特点:金属密度系数提高约17%,钢丝绳破断拉力提高,直径均匀性好,提高钢丝绳抵抗径向压力的能力,承受较大的横向压缩载荷,钢丝绳结构伸长减少,结构稳定性好,平均使用寿命提高1.2～1.3倍。介绍在提高钢芯钢丝绳使用性能方面的探索。对提高钢丝绳实物质量提出建议:重视钢芯的设计,提高钢芯的捻制质量,钢芯钢丝绳捻制过程必须自动翻身,改变钢丝绳股间处置状态。

新结构钢丝绳特点及其研究开发现状

概述国内外瓦林吞-被复式、SF i类压实、三股异型股等钢丝绳的结构特点和性能特点及钢丝绳独立绳芯结构的多样性方面的研究及应用。对钢丝绳结构设计及新产品研发的重要参考文献美国RR-W-410D标准的特点进行总结。