6×7+IWS双螺旋钢丝曲率和挠率及其应力变化特性

为了掌握提升钢丝绳内部钢丝在波动载荷下的应力状态变化,针对典型钢丝绳6×7+IWS,推导轴向载荷下螺旋钢丝螺旋角变化量的显式表达式,给出钢丝绳侧股双螺旋钢丝的曲率、挠率和应力波动表达式。分析结果表明,钢丝绳在轴向载荷下,同向和交互捻制的钢丝绳中螺旋钢丝的螺旋角随载荷线性增加,其侧股螺旋钢丝的曲率和挠率随自身旋转角的变化呈360°周期变化;靠近独立股外侧时钢丝的曲率最大,而其挠率则最小,侧股内侧则相反;同向捻制钢丝绳侧股螺旋钢丝的曲率及其波动载荷下弯曲应力变化幅度远大于交互捻制钢丝绳。

6×7-WSC类钢丝绳扭矩系数计算

钢丝绳扭转与其结构参数有关,能使提升系统钢丝绳产生扭绞而中断其有效使用。扭转效应强弱采用扭矩系数来描述,对扭矩系数进行定义,指出影响钢丝绳扭矩系数的因素是捻角、捻制圆半径和捻制方向。推导6×7-WSC类钢丝绳扭矩系数的计算公式,钢丝绳中所有扭矩系数的代数和为整个钢丝绳的扭矩系数。以6×7-WSC—12钢丝绳为例,计算出其扭矩系数为+1.300 002 422,不同具体参数下的扭矩系数可以按此分步计算。验证后认为相同工艺参数生产的同结构钢丝绳扭矩系数相同。

18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳弯曲特性研究

基于微分几何学、Frenet标架和空间坐标转换等数学几何知识建立了18×7+IWS多层股阻旋转钢丝绳弯曲状态时的数学几何模型,分析了钢丝绳钢丝曲率的变化规律。计算分析了钢丝绳同一截面下的弯曲应力分布和钢丝弯曲应力随绳股旋转角变化的规律,并分析了绳股捻距和滑轮直径对钢丝绳钢丝弯曲应力的影响。

轴向载荷下WR-CVT异股钢绳环数值模拟

为分析弯曲状异股钢丝绳应用在WR-CVT (Wire Rope-Continuously Variable Transmission)工况下的力学分布特点,文中推导建立了弯曲状椭圆股数学模型,并与传统圆股6×7+IWS钢丝绳和三角股绳进行轴向载荷下的数值模拟对比。结果表明:相同载荷下,弯曲状椭圆股钢丝绳、中心丝及侧丝较三角股和6×7+IWS的应变分布更加均匀,右侧外层丝应力大于左侧的,横截面应力幅均值小,伸长量小,具有更佳的耐磨性和抗疲劳特性;弯曲状三角股钢丝绳截面应力幅均值和伸长量较大,更易达到应力屈服;而6×7+IWS钢丝绳的各种力学特性均介于椭圆股和三角股之间。