钢丝绳自身性能好,并不能保证在使用中不发生问题。我们必须看到,起重机械使用的钢丝绳是一种易损件。
客观上钢丝绳本来受力就比较复杂,同时受到与钢丝绳配套的有关设备状态的影响,某些作业条件使钢丝绳特别容易受到意外的损伤、缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一,特别是当机械在腐蚀性环境中运转时更是如此。我们必须合理选择和使用保养钢丝绳,保持钢丝绳的持续安全状态。
钢丝绳的选用
钢丝绳的工作状态是随起重机械的特性和工作条件以及用途而变化的。钢丝绳应满足两个基本条件,一是能够承受最大工作载荷的足够强度,二是有足够长的寿命。
(1)钢丝绳承载能力
一般采用安全系数法,按所受最大工作静拉力计算选用钢丝绳。计算公式为:
F0≥Sn
式中:F0——所选钢丝绳的破断拉力(N),可查钢丝绳性能手册获取;
S——钢丝绳最大工作静拉力(N);
n——钢丝绳的安全系数。
安全系数实质是安全储备的倍数,用在工作机构上的钢丝绳根据机构的工作级别确定,其他钢丝绳根据用途性质确定(见表1),工作级别越高、用途越重要、要求钢丝绳寿命越长的地方,安全系数就越大。特别要注意,对于吊运熔化或赤热金属、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒品等危险物品的起升用钢丝绳的安全系数,一般应按比设计的工作级别高一级的工作级别选用。
表1 钢丝绳的安全系数
见表
用途 |
起重机工作机构用钢丝绳 |
其他用途钢丝绳 | ||||||||
机构 工作级别 |
M1~ M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
M8 |
支承 动臂 |
起重机械自身安装 |
揽风绳 |
吊挂和捆绑 |
安全系数 |
4 |
4.5 |
5 |
6 |
7 |
8 |
4 |
2.5 |
3.5 |
6 |
(2)钢丝绳的弯曲比
钢丝绳的使用寿命总是随着配套使用的滑轮和卷筒的卷绕直径的减少而降低,使用中的钢丝绳弯曲的曲率越小,钢丝被反复弯折得越厉害,受力情况越恶劣,寿命就越低。所以,必须对按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的卷绕直径作出限制,凡是工作级别高,要求钢丝绳寿命长的地方,都采用较大的弯曲比(见表2)。对于设计要求轻巧和紧凑的流动式起重机,这个值可以取得较低。计算公式为:
D0min≥h·d
式中:D0min——按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒允许的最小卷绕直径(mm);
d——钢丝绳直径(mm);
h——滑轮或卷筒直径与钢丝绳直径的比值。
表2 滑轮或卷筒的h值
机构工作级别 |
M1~M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
M8 |
流动式起重机 |
卷筒h1 |
14 |
16 |
17 |
20 |
22.4 |
25 |
16 |
滑轮h2 |
16 |
18 |
20 |
22.4 |
25 |
28 |
18 |