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      2. 钢丝绳抗旋转性能判定方法研究
          发布时间:2019年02月18日 点击数:

          钢丝绳抗扭刚度反映其抵抗扭转变形的能力,扭矩及转角直接影响着抗扭刚度的大小。钢丝绳作为一种复杂的空间螺旋结构,绳中的组股和股中的钢丝存在固定的捻角α1,当受到轴向拉力F1时,会产生沿钢丝绳轴向的扭矩分力U1,这个分力是导致钢丝绳受拉后产生扭矩与转角的直接原因。因此,抗扭刚度D对于不同结构钢丝绳而言,具有唯一性。可作为钢丝绳旋转性能的判定依据。

          针对钢丝绳旋转性能判定不能量化,提出将钢丝绳抗扭刚度及转角作为衡量其旋转性能的指标。从理论上分析影响抗扭刚度D的2个因素,钢丝绳扭矩M及转角ω,并通过试验测量不同结构钢丝绳的扭矩M和转角ω进行验证。结果表明:1)当钢丝绳抗扭刚度D<2.0×108 N·m/(°)为不抗旋转钢丝绳,2.0×108N·m/(°)≤D<7.0×108N·m/(°)为微旋转钢丝绳,D≥7.0×108 N·m/(°)为抗旋转钢丝绳;2)当钢丝绳转角ω>15圈为不抗旋转钢丝绳,0.5圈<ω≤15圈为微旋转钢丝绳,ω≤0.5圈为抗旋转钢丝绳。

          利用新型扭矩和转角测定工装进行试验,实测钢丝绳扭矩及转角,不同结构钢丝绳的抗扭刚度及转角存在较大差异,35W×7结构的抗扭刚度最大,15×K7及四股钢丝绳次之,最小的为6股和8股钢丝绳;钢丝绳转角与抗扭刚度呈现规律恰好相反,换而言之,抗扭刚度D越大,转角ω越小,钢丝绳抗旋转性能越好。

          对于同结构钢丝绳而言,扭矩值与钢丝绳直径呈正比,钢丝绳施加载荷S与扭矩值呈正比。试验验证,钢丝绳扭矩值及转角由大到小的顺序依次为:8股绳>6股绳>4股绳>15×7(或K7)>35W×7(或K7)。通过验证,同结构不同直径的钢丝绳,直径越大,扭矩值越大,转角基本相同,可作为判定钢丝绳旋转性能的依据。

         

        原创: 张东昱,于渊博  金属制品行业

         

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