影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析
钢丝绳疲劳强度的综合研究
钢丝绳疲劳强度的综合研究摘要：钢丝绳是各种工业环境中的重要组成部分，因此其疲劳强度的研究是必不可少的。
本文概述了钢丝绳疲劳强度研究的现状，分析了影响钢丝绳疲劳强度的因素，比如材料性能、温度应力和腐蚀等。
根据影响钢丝绳疲劳强度的因素和力学研究，本文介绍了影响钢丝绳疲劳强度的模型，探讨了钢丝绳疲劳强度的测量方法，并针对不同工况给出了钢丝绳疲劳强度的计算方法。
在本文的探讨中，还给出了改善钢丝绳的疲劳强度的措施，以保证其安全可靠性长期稳定。
关键词：钢丝绳；疲劳强度；模型；测量；计算Introduction钢丝绳是工业和机械工程中重要的材料，用于支撑重物，如架空索道、吊篮、拉索起重机等，也用于支撑大型挖掘机的工作平台。
由于其重要的实用性，钢丝绳的疲劳强度是受到重视的重要研究方向。
近年来，许多研究者和研究小组致力于研究钢丝绳的疲劳强度，以改善钢丝绳的安全性能，满足不断变化的应用需求。
本文概述了近年来钢丝绳疲劳强度研究的进展，分析了影响钢丝绳疲劳强度的主要因素，并介绍了影响钢丝绳疲劳强度的模型，以及钢丝绳疲劳强度的测量和计算方法。
Literature Review近年来，关于钢丝绳疲劳强度的研究有所增加。
V. Zhukov, et al. (2011)利用实验和微观结构分析技术，研究了去润滑和润滑钢丝绳的疲劳敏感性。
基于对螺旋钢丝绳的研究，钱东淇，等（2012）建立了钢丝绳抗弯疲劳性能的模型，并进行了数值分析，以确定钢丝绳的疲劳强度。
此外，钱东淇，等（2012）也研究了钢丝绳的抗拉疲劳性能。
另一方面，Sun，等（2012）研究了钢丝绳抗疲劳裂纹扩展规律，通过采用影响疲劳耐久性的因素探讨了钢丝绳在低温和高温环境下的疲劳强度。
此外，N. Bhagwat, et al. (2014)研究了钢丝绳的抗拉强度，提出了确定抗拉强度的实验测量方法，并与模拟和理论计算进行了比较分析。
Factors Affecting Steel Wire Rope Fatigue Strength 钢丝绳疲劳强度受多种因素的影响，包括材料性能、温度应力和腐蚀等。
钢丝绳失效原因分析——钢丝绳疲劳
钢丝绳失效原因分析——钢丝绳疲劳钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。
钢丝绳疲劳破坏的过程是在循环载荷作用下，绳中钢丝的局部最高应力处，最弱的及应力最大的钢丝内部晶粒上形成微裂纹，然后裂纹慢慢发展，最终导致疲劳断丝。
所以，疲劳破坏经历了裂纹形成、扩展和突然断裂三个阶段。
l)弯曲疲劳。
钢丝绳重复通过滑轮或卷筒中挠上挠下，无数次的弯曲，容易使钢丝产生疲劳，韧性下降，而内部钢丝之间互相挤压出现细微变形也会产生弯曲应力，导致断丝。
钢丝绳弯曲疲劳对破断拉力有一定的影响，当出现第一根疲劳断丝时，点接触钢丝绳破断拉力下降4%一8%，线接触钢丝绳下降约12%。
通常情况下，疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。
拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。
钢丝绳在起动和制动的始末，捆扎钢丝绳在承受载荷的前后，变化的拉伸应力会引起金属疲劳。
此外，钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。
疲劳损伤的原理是在变应力的作用下，细钢丝表面首先由于各种滑移形成初始裂纹，然后裂纹尖端在切应力的作用下反复塑性变形，使裂纹扩展直至断裂，疲劳引起的断丝一般断口平齐，多半出现在表层钢丝上。
他们很有规律。
防止钢丝绳疲劳损伤措施为防止钢丝绳疲劳损伤，可从以下几方面着手:1)在条件许可的情况下，应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。
直径的增大，增大了弯曲角度，减少了钢丝绳中钢丝的弯曲应力，可显著提高钢丝绳的疲劳寿命。
2)在更换新绳时，应遵守“上出上进，下出下进”的原则，尽量避免使钢丝绳反向弯曲。
试验数据表明，反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2倍。
3)尽可能选择丝径较粗的线、面接触钢丝绳。
使用这些钢丝绳能成倍地提高使用寿命。
注：应力：物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
塑性：力学专业术语，英文专业名：Plasticity. Ductility,Briquettability.是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。
影响钢丝绳疲劳寿命的几种因素
( N ational Quality Supervision and Examination Center o f Steel Wire Pr oducts Zhengzhou 450007)
Abstract T o draw into the definition of wire rope fatigue life. It is confirmed by many tests that the fatigue life of wire rope can be raised effectively by using materials with high sorbite and even microstructure, even and full lubrication to wire rope, adopting com pact line or facial contact structures, coarse wire with suitable strength and toughness pre deformed suitably, and using pulley in big diameter with coated groore or lining ruber. Keywords wire rope; fatigue life; affecting factor
通过对数十根钢丝绳弯曲疲劳试验 , 找出了影 响钢丝绳疲劳性能的几种因素 , 有钢丝绳本身的因 素, 如材质、 结构、 强度、 韧性、 绳芯表面涂油、 预处理 工艺等, 也有钢丝绳工作状况因素 , 如滑轮等。下面 介绍各种不同因素对钢丝绳疲劳寿命的影响。 2. 1 材质 用日本盘条和国产盘条分别制成的石油用钢丝 绳, 如表 1 所示。在其它技术参数及试验参数相同 的条件下, 日本盘条制成的钢丝绳比国产盘条制成 的钢丝绳疲劳寿命分别高 49% 、 39% 。这说明日本 盘条材质优于国产盘条, 材质均匀稳定。究其原因 ,
承载钢丝绳在不同预张力下弯曲疲劳
承载钢丝绳在不同预张力下的弯曲疲劳摘要：对于钢丝绳而言，它具有两项鲜明的特点，分别为柔韧性强以及承载能力强，正是由于这两项特点使其在一些机械设备中有着较为广泛的使用。
当这些装备运行时，钢丝绳会经受反复的拉伸与弯曲，这些都会在一定程度上导致钢丝绳出现相应的磨损与疲劳。
为了对钢丝绳的使用寿命进行一定程度的延长，对钢丝绳的疲劳损伤特性进行研究具有重要的现实意义。
本文就将6x19+fc点接触式钢丝绳作为研究对象，对承载钢丝绳在不同预张力下的弯曲疲劳进行研究与分析。
关键词：钢丝绳；弯曲疲劳；疲劳寿命；损伤机理一、试验方法与试验方案为了本文研究的真实性与有效性，以试验的方法对承载钢丝绳在不同预张力下的弯曲疲劳进行研究分析，并选取6x19+fc点接触式钢丝绳作为研究对象。
所选取钢丝绳的各项参数见表1所示：图1：验机结构示意图注：在上图中，编号1～8分别指的是主动轮、弯曲滑轮（编号2～4）、接近开关（编号5～6）、试验钢丝绳以及正反转频繁启动电动机其运作机理如下：对于试验钢丝绳而言，在试验机运作的过程之中，它不仅会承受相应的拉伸预张力，同时也会在一定程度上承受弯曲应力的作用。
在这一试验装置中，电感式接近开关是变频器的外控端子，控制电动机会对带动主动轮进行双向的转动，同时绳轮间会产生相应的摩擦力，在这一摩擦力之下，钢丝绳试样会在一定长度之内绕着弯曲滑轮进行运动。
对于弯曲滑轮而言，又可以将其分为两类，2、4为静滑轮，而3为加载动滑轮，它可以对水平方向上的滑动进行有效的实现。
在弯曲动滑轮固定的移动滑块上对预张力f进行一定程度上的增加，这样一来，整段钢丝都会受到拉升预张力的作用。
除此之外，我们还进行了试验标准的校对，在这套装置之中，弯曲滑轮的直径为280mm，则可以有下列计算：弯曲滑轮与钢丝绳直径之比计算公式：d/d=23.2这与《钢丝绳弯曲疲劳试验方法》中的相关疲劳试验标准相符合。
2.试验参数分析在进行试验时，首先需要对钢丝绳弯曲疲劳次数的计数规则进行明确规定，规则如下：弯曲滑轮的一次整机循环为全程正反运转1次，整机循环的次数用nm进行表示，而对于弯曲疲劳次数而言，则运用nr对其进行表示。
超深井提升机钢丝绳弯曲张力及疲劳寿命研究
超深井提升机钢丝绳弯曲张力及疲劳寿命
研究
超深井提升机是一种用于深海油气开采的重要设备，其钢丝绳是承载重物的关键部件。
在使用过程中，钢丝绳的弯曲张力和疲劳寿命是需要考虑的重要因素。
钢丝绳的弯曲张力是指钢丝绳在弯曲过程中所受到的张力。
在超深井提升机的使用过程中，钢丝绳需要经常弯曲，因此弯曲张力会对钢丝绳的使用寿命产生影响。
一般来说，弯曲张力越大，钢丝绳的使用寿命就越短。
因此，在设计超深井提升机时，需要考虑钢丝绳的弯曲张力，以保证其使用寿命。
钢丝绳的疲劳寿命是指钢丝绳在反复受力过程中的寿命。
在超深井提升机的使用过程中，钢丝绳需要经常受到重物的拉扯，因此容易产生疲劳损伤。
一般来说，钢丝绳的疲劳寿命与其材料、结构、使用环境等因素有关。
因此，在设计超深井提升机时，需要考虑钢丝绳的疲劳寿命，以保证其使用寿命。
为了提高超深井提升机钢丝绳的使用寿命，可以采取以下措施： 1. 选择高强度、高韧性的钢丝绳材料，以提高钢丝绳的承载能力和抗疲劳性能。
2. 优化钢丝绳的结构设计，减少钢丝绳的弯曲张力，降低钢丝绳的疲劳损伤。
3. 加强钢丝绳的维护保养，及时检查和更换疲劳损伤严重的钢丝绳，延长钢丝绳的使用寿命。
超深井提升机钢丝绳的弯曲张力和疲劳寿命是需要考虑的重要因素。
通过选择合适的材料、优化结构设计和加强维护保养，可以提高钢丝绳的使用寿命，保证超深井提升机的安全运行。
钢丝帘线弯曲疲劳性能的影响因素
表 １ 不 同强 度 钢 丝 帘 线 疲 劳 寿 命 对 比
构件 由于 累 积损 伤 而 引起 断 裂 则 达 到 了疲 劳 极
限 。试验 表 明 ， 金属材 料 的抗 拉强 度越 大 ， 其疲 劳 极 限也越 大口 。钢 丝帘线 在结 构设计 和强度 设 计 ］
帘 线结构
面
丽
破
Ｒ。 ０ ９ ００ ， 为 ． ０ ５ 同样 符合 线 性关 系 。说 明对 于 相
性 能。
关 键 词 ： 丝帘 线 ； 曲疲 劳 ； 度 ； 径 ； 构 钢 弯 强 直 结
中 圈 分 类号 ： ＴＱ３ ０ ３ ９ ３ ．８ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ６ ８ ７ （ ０ ０ ０ — ４ ２０ １０ —１ １ ２ １ ）８０ ８—３
在 循环应 力 和 应变 长 期作 用 下 ， 属 机 件或 金
作 者 简 介 ： 建 忠 （ ９ ８）男 ， 苏 常 州 人 ， 苏 兴 达 钢 帘 线 汤 １ ６一 ， 江 江 股 份 有 限公 司 工程 师 ， 士 ， 要从 事质 量 管 理 工 作 。 学 主 注 ： 验 配重 和 临界 电流 分 别 为 ８ ２ｋ 试 ． ｇ和 ｏ ５Ａ。 ．
丝帘 线 ， 着单 丝 直径 的增 大 ， 断 力 提 高 ， 劳 随 破 疲
寿命反 而缩 短 。 为验 证这 一结 论 ， 取 不 同结 构 钢 丝 帘线 进 选
一
步测试 ， 结果 见表 ３ 。表 ３所 示结 果 再 次证 明 ，
对 于相 同结 构钢 丝帘 线 ， 随着钢 丝直径 的增 大 ， 疲
劳寿 命 比紧 密型钢 丝 帘线 高 约 １ ％ ， 明 良好 的 ５ 说
注 ： ） 验 配 重 和 临 界 电 流 分 别 为 ｌ ｇ和 １ ０Ａ ； 试 验 配 １试 Ｏｋ ． ２）
钢丝绳疲劳性能影响因素研究
第４６卷 第６期金 属 制 品２０２０年１２月 Ｖｏｌ ４６ Ｎｏ ６ＭｅｔａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＤｅｃｅｍｂｅｒ２０２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０２０．０６．００１钢丝绳疲劳性能影响因素研究刘 祥１，２， 姚利丽１，２， 周 洁１，２， 朱晨露１，２， 陈长新１，２， 石荣珠１，２（１．江苏兴达钢帘线股份有限公司， 江苏 泰州 ２２５７２１；２．江苏省结构与功能金属复合材料重点实验室， 江苏 泰州 ２２５７２１）摘要：研究影响钢丝绳疲劳性能的主要因素，引入钢丝绳弯曲疲劳试验方法，结合钢丝绳生产的实际问题，重点研究了制绳用钢丝的镀层、压缩率及钢丝绳的工艺参数等因素对疲劳性能的影响，并提出改善钢丝绳疲劳性能的技术措施。
研究表明：钢丝电镀纯锌层面质量在１２～６０ｇ／ｍ２，拉拔生产的钢丝亨特疲劳在１２００ＭＰａ下可达到１０万次以上，比未镀锌钢丝明显提高，但锌层过厚也会降低钢丝疲劳性能。
对于７×７－ ２．０ｍｍ结构钢丝绳，用锌层面质量为１２ｇ／ｍ２薄镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数比用１１８ｇ／ｍ２厚镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数提高了近１０％。
关键词：钢丝绳；疲劳性能；压缩率；捻距中图分类号：ＴＧ３５６．４＋５ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅＬｉｕＸｉａｎｇ１，２，ＹａｏＬｉｌｉ１，２，ＺｈｏｕＪｉｅ１，２，ＺｈｕＣｈｅｎｌｕ１，２，ＣｈｅｎＣｈａｎｇｘｉｎ１，２，ＳｈｉＲｏｎｇｚｈｕ１，２（１．ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｇｄａＳｔｅｅｌＣｏｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｉｎ ｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｗｉｒｅｒｏｐｅｃｏａｔｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｏｎｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｕｒｅｚｉｎｃｐｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｉｓ１２～６０ｇ／ｍ２，ａｎｄｈｕｎｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｄｒａｗｉｎｇｃａｎｒｅａｃｈｍｏｒｅｔｈａｎ１００ｔｈｏｕｓａｎｄｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒ１２００ＭＰａ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｕｎｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅ，ｂｕｔｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｚｉｎｃｌａｙｅｒ．Ｆｏｒ７×７－ ２．０ｍｍｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｉｍｅｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１２ｇ／ｍ２ｔｈｉｎｃｏａｔｅｄｗｉｒｅｒｏｐｅｗｉｔｈｚｉｎｃｌａｙｅｒｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｎｅａｒ ｌｙ１０％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１１８ｇ／ｍ２ｔｈｉｃｋｃｏａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅｒｏｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｒｏｐｅ；ｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ；ｌａｙｌｅｎｇｔｈ 钢丝绳以其独特的螺旋捻制结构和良好的弹、塑性能被广泛应用于电梯、起重机、航空、重大装备、海洋工程、新能源、现代交通等各领域。
钢丝绳疲劳磨损数据分析
钢丝绳疲劳磨损数据分析报告电梯专用钢丝绳主要是指曳引用钢丝绳，曳引绳承受着电梯的全部重量，并在电梯运行中绕着曳引轮、导向轮或者反绳轮单向或交变弯曲。
钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压。
钢丝绳主要由钢丝组成的绳股和绳芯组成，钢丝是钢丝绳的基本组成元件，要求钢丝有很高的强度和韧性。
钢丝绳股由钢丝捻成，一般8到9股。
绳芯通常由纤维剑麻或烯烃类的合成纤维制成。
一、影响电梯用钢丝绳使用寿命的因素主要包括以下几个方面：钢丝绳的拉伸载荷、钢丝绳使用中的弯曲半径、曳引轮材质及槽型、钢丝绳本身的材质及钢丝绳的使用与维护等。
1、钢丝绳的拉伸载荷拉伸载荷是钢丝绳在电梯使用运行中所承受的载荷及其运动中的变化量。
在保养调试良好的电梯上，各根钢丝绳在运行过程中所承受的载荷应该基本相同。
2、钢丝绳使用中的弯曲半径钢丝绳的曲率半径，在钢丝绳使用中，根据曳引轮、反绳轮、导向轮的节径和相对位置而确定，不同的位置，不同的节径决定了钢丝绳在使用中的弯曲次数和弯曲应力。
弯曲应力与各轮节径成反比，节径越大，弯曲应力越小。
在GB7588-1995<<电梯制造与安装安全规范>>中第9.2.1条规定，不论钢丝绳股数多少，曳引轮的节圆直径与悬挂绳的公称直径之比不应小于40。
因此选择设计钢丝绳，应该在曳引能力满足的状况下，尽量增大曲率半径，减少绳轮数量，避免钢丝绳反向弯曲或扭曲，减小使用过程中的钢丝绳弯曲应力，从而减小对钢丝绳使用寿命的不利因素。
3、曳引轮材质及槽型曳引轮的槽型与材质与钢丝绳的使用寿命密切相关。
一般来说，电梯钢丝绳在使用过程中由于其硬度比绳槽高，磨损应该很慢。
但由于钢丝绳张力和槽型的匹配，钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，而与绳槽产生磨损。
4、钢丝绳本身因素疲劳是电梯钢丝绳使用过程中内部产生较多断丝的主要原因之一，绕曳引轮运动部分的电梯钢丝绳断丝是弯曲疲劳与磨损疲劳共同作用的结果。
5、钢丝绳的使用与维护二、电梯钢丝绳的使用与维护是在电梯安装完成之后对钢丝绳进行有效的维护，主要从下面四个方面进行维护保养更换，确保电梯钢丝绳的安全使用，同时达到预期的使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影响钢丝绳弯曲疲劳试验的因素分析
张钫张平萍
（国家金属制品质量监督检验中心郑州450007）
摘要本文通过对钢丝绳弯曲疲劳机的选择，弯曲滑轮，试样弯曲频率、包角，张力等影响钢丝绳弯曲疲劳试验结论的几个重要因素进行了分析，根据质检中心日常试验过程中对钢丝绳弯曲疲劳试验方式的总结，建议用户进行钢丝绳弯曲疲劳试验时应模拟钢丝绳使用现场的情况。
关键词钢丝绳，弯曲疲劳试验机，GB/T12347-1996
The application of steel wire rope—Bending flatigue testing
Zhang Fang Zhang Pinping
(China National Steel Wire Products Quality Supervision & Testing Center zhengzhou 45
0007)
Abstract The paper analysis the selection of the bending flatigue machine,be nding pulley, the frequency of sample bending , the angle of steel wire rope r evolving around the bending pulley, the tension of steel wire rope ect. These factors are important for the result of the steel wire rope—bending flatigue test ing. According to the test of steel wire rope—bending flatigue in our ordinary work,we pose the suggestion for user that the steel wire rope—bending flatigu e testing should simulate the scene of the steel wire rope using.
Keywords steel wire rope, the machine of steel wire rope –Bending flating te sting, GB/T12347-1996
随着社会的发展和科技的进步，钢丝绳的使用场合越来越多。
钢丝绳的弯曲疲劳寿命成为许多工程设计和使用人员关心的问题。
我国现行的GB/T12347-1996规定了钢丝绳弯曲疲劳试验方法。
它作为一种通用的钢丝绳弯曲疲劳试验方法的标准，并未完全包罗所有的钢丝绳弯曲疲劳类型，同一根钢丝绳的具体使用场合不同，使用的方式不相同，那么它的弯曲疲劳寿命也不相同。
在实验室为了更加逼真的反映钢丝绳弯曲疲劳寿命，就要求我们的钢丝绳弯曲疲劳试验方法也不能完全按照GB/T12347-1996执行,应该在理解GB/T12347-1996的基础上加以应用。
钢丝绳广泛使用在煤矿，港口，航空，航天，汽车，摩托车等许多重要的场合。
钢丝绳的疲劳试验如果完全按照现行的标准去实施，那么其试验结果将难以准确的反映应用情况。
为此从以下几个方面进行讨论：
1 钢丝绳弯曲疲劳试验机的选择国内通用的钢丝绳弯曲疲劳试验机有A，B，C，D，E等5种型号，原理图参照GB/T12347---1996。
国外还有旋转疲劳试验机，行星式疲劳试验机，回转弯曲疲劳试验机等形式。
国内还有模拟实际应用如起重机的钢丝绳疲劳试验机。
标准中推荐的疲劳试验机的选择主要是根据钢丝绳的直径，笔者认为在选择钢丝绳弯曲疲劳试验机除了标准推荐的方法，钢丝绳弯曲疲劳试验机还可以考虑模拟钢丝绳的实际现场应用情况，这样做就可以比较准确的测出钢丝绳的实际使用疲劳寿命。
国内外都已经有这方面的经验，如美国奥梯斯（OTIS）公司模拟钢丝绳在电梯升降中使用的钢丝绳弯曲疲劳试验机，陕西咸阳钢管钢绳厂模拟钢丝绳在现场使用的钢丝绳弯曲疲劳试验机，以它们的科学性和准确度得到了客户的认可。
2试验过程中影响钢丝绳疲劳寿命的主要因素
2.1弯曲滑轮弯曲滑轮是整个钢丝绳弯曲疲劳试验的关键部件，滑轮的材料，国内外标准大多建议采用工具钢，轮槽表面热处理表面硬度A、B、C型要求不低于HRC60，D、E要求不低于HRC40。
在其他条件相同条件下，钢丝绳和滑轮的摩擦引起的钢丝绳磨损是影响钢丝绳弯曲疲劳寿命的主要外界因素，在实际的应用中，滑轮的材料多为普碳钢，硬铝，塑料，胶木等材质，这些材料制成的弯曲滑轮和试验采用工具钢材料制成的弯曲滑轮相比，两者同等条件下疲劳寿命是有差别的，笔者建议试验用弯曲滑轮的材料应尽可能的接近现场使用的滑轮的材料。
弯曲滑轮的直径，外径，轮槽半径也是影响钢丝绳弯曲疲劳寿命的重要因素，要根据钢丝绳的具体尺寸确定，有很多钢丝绳为非标准直径，具体确定弯曲滑轮的直径，轮槽半径的方法参照GB/T12347-1996。
2.2 反复弯曲频率标准中推荐A型弯曲疲劳试验机使试样在有效长度内每分钟平面双向反复弯曲60次，B型弯曲疲劳试验机使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲60次，C，D型弯曲疲劳试验机使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲45次，E型弯曲疲劳试验机使试样在有效长度内每分钟平面单向反复弯曲20次[1]。
笔者认为在实际应用中钢丝绳的反复弯曲都不一定是固定的，有的要求频率高，有的要求频率低，有的甚至是一个循环周期内有快车---慢车---快车或者慢车---快车---慢车. 我们按照客户的要求参照钢丝绳使用现场的情况确定钢丝绳的弯曲疲劳的频率，并且取得良好的效果
2.3疲劳次数试样在有效长度内每分钟反复弯曲次数应当根据钢丝绳使用现场的反复弯曲次数乘上一定的安全系数即为弯曲疲劳试验的次数。
2.4 包角标准中的钢丝绳绕过弯曲滑轮的包角基本上都是90度或者180度，实际应用中，由于使用的场合和方式，绕过弯曲滑轮的角度是多种多样的，包角的大小对钢丝绳弯曲疲劳寿命有直接的影响。
在进行钢丝绳疲劳试验时试样绕过弯曲滑轮的包角尽量接近钢丝绳使用现场的包角，目前质检中心已经能够根据客户要求和钢丝绳使用现场做任何角度钢丝绳弯曲疲劳试验。
2.5 张力钢丝绳所受的张力根据使用的场合不同，种类也不相同，多数都是在卷取，弯曲，松开，伸直等交替状态下工作，钢丝绳不断受到拉力，压力，拉力等交变应力的循环作用，所以在试验过程中施加张力尽量模拟现场的受力。
张力的大小也应当根据使用的场合的要求按照以下公式进行计算试样施加的张力植。
[1]
式中：F-------试样的最小破断载荷值，单位，kN；
F′----试样施加的载荷值，单位，kN；
K------安全系数，可参照相关的标准并根据钢丝绳使用的场合及方式自行设计。
2.6 环境温度标准中推荐在一般情况下，试验应在10℃~35℃的室温下进行，如有特殊要求，试验温度应在23±5℃[1]。
在钢丝绳的使用现场，温度是变化的，变化的情况也是多种多样，在试验过程中建议采用使用现场对钢丝绳弯曲疲劳试验影响最大的温度。
3 结束语
上述几个方面是我们给客户进行钢丝绳的弯曲疲劳试验时，总结出的对试验结果有影响几个方面，质检中心已经接受很多单位的委托，根据客户钢丝绳使用现场的情况和要求做钢丝绳弯曲疲劳试验，试验结果用户比较满意，目前中心能够根据客户的要求做直径31mm以下各种类型的钢丝绳弯曲疲劳试验，中心装备有A，B，D，E型等型号钢丝绳弯曲疲劳试验机，钢丝绳弯曲疲劳试验机通过改造后能满足各种包角，各种弯曲频率的钢丝绳弯曲疲劳试验，还拥有奥梯斯（OTI S）疲劳试验机专门做奥梯斯（OTIS）电梯配套用钢丝绳的弯曲疲劳试验。
参考文献
1 GB/T12347-1996 钢丝绳弯曲疲劳试验方法
作者简介
张钫1980年生，国家金属制品质量监督检验中心助理工程师
张平萍国家金属制品质量监督检验中心总工。